一名词解释塑性:在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力称为塑性。塑形变形:当作用在物体上外力取消后,物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形。塑性加工:金属材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成形并获得一定力学性能的加工方法称为塑性成形,也称塑性加工或压力加工。热加工:在进行充分再结晶的温度以上所完成的加工。冷加工:在不产生回复和再结晶的温度以下进行的加工。温加工:在介于冷热加工温度之间进行的加工。纵轧:两工作辊轴线平行,旋转方向相反,轧件纵轴线与轧辊轴线垂直的轧制。挤压:在大截面坯料的后端施加一定的压力,将坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。正挤压:制品挤出方向与挤压轴运动方向相同的挤压过程。反挤压:制品挤出方向与挤压轴运动方向相反的挤压过程。滑移:是指晶体(单晶体或多晶体中的一个晶粒)在力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。孪生:晶体在切应力的作用下,晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向发生均匀切变。屈服效应:在某区域内(应力平台区),应力保持不变或作微小波动。变形织构:多晶体塑性变形时伴随有晶粒的转动,当变形量很大时,多晶体中原为任意取向的各个晶粒,会逐渐调整其取向而彼此趋于一致。这种由于塑性变形的结果而使晶粒具有择优取向的组织,称为“变形织构”。加工硬化:由于塑性变形使金属内部组织发生变化,金属的强度,硬度增加,塑性韧性降低的现象。动态再结晶:在热塑性变形过程中发生的再结晶。最小阻力定律:当物体各质点有在不同方向移动的可能时,变形物体内的每一个质点都将沿其最小阻力方向移动。工作应力:工件塑性变形时实际承受的应力状态,包括基本应力与附加应力。附加应力:在物体中,由于其各部分的不均匀变形受到物体整体性的限制,而引起的相互平衡的应力。残余应力:塑性变形结束后仍保留在变形物体内的附加应力。7提高金属材料塑性的途径有哪些?提高金属材料塑性的途径有:(1)提高材料成分和组织的均匀性(2)合理选择变形温度和应变速率(3)选择三向压缩性较强的变形方式(4)减小变形的不均匀性8试分析在平砧上拨长矩形断面坯料时出现“十字裂纹”的力学原因?要点:矩形坯每道次锻压时变形区分区如图,各区向不同方向运动,造成对角线处承受剪切变形与应力,下道次锻压时坯料旋转90度,各区运动方向与前道次刚好相反,造成相反的剪切变形与应力,如此反复进行,就形成所谓的“十字裂纹”。9某厂轧制厚件时,轧件内部产生了如图所示的周期性裂纹,试分析其产生的力学原因并提出改进措施?产生该种裂纹的力学原因可能厚件轧制时,压下量较小,变形没有深入轧件中部而产生不均匀变形,这样在轧件上、下表面变形延伸较大,受附加压应力,而中心变形延伸较小,受附加拉应力,如图。如果中心部位拉应力达到轧件断裂极限,则将在该处产生裂纹。轧制过程瞬时产生的附加应力可能还不足以使轧件产生裂纹,但该不均匀变形结束后,将在轧件中产生残余应力,该残余应力的方向与轧制时的附加应力一致,但该残余应力积累到一定程度后,将使轧件中工作应力达到断裂极限而产生裂纹。裂纹产生后残余应力将松弛,再经过一段轧制后残余应力又积累起来,因此就可能产生上述裂纹的周期性分布现象。改进措施:增大压下量。10试分析正向挤压时出现竹节状表面裂纹的力学原因?⏺挤压时工件表面金属由于受到挤压工具摩擦的作用,其流动较内部金属慢,从而造成工件内部纵向的附加应力,这种附加应力的分布为表面拉伸内部压缩,该附加应力将与挤压工具所造成的纵向压应力(基本应力)叠加而形成实际的工作应力。当变形程度不大时,其不均匀变形程度也较小,所产生的附加应力也较小,工件纵向工作应力仍可能为压应力。当变形程度较大时,其不均匀变性程度及附加应力也大幅度增加,从而工件表面纵向将可能形成拉伸的工作引力。这就给工件表面产生裂纹创造了条件。上述工作应力尚未必能产生裂纹,但工件在出模孔后不均匀变性依然存在,这就产生了与上述附加应力同方向的残余应力,该残余应力有积累性,从而使工件表面的拉应力进一步增大,当超过其断裂极限时,工件表面将产生裂纹。裂纹产生后,残余应力将松弛,使表面拉应力降低,但进一步变形时残余应力又会积累起来,如此周而复始,就产生了周期性的裂纹。11试从附加应力的角度分析热轧开呸时产生工作端裂及析轧时产生边裂力学原因?12Tresca屈服准则:当受力物体(质点)中的最大切应力达到某一定值时,该物体就发生屈服。或者,材料处于塑性状态时,其最大切应力是一不变的定值。该定值只取决于材料在变形条件下的性质,而与应力状态无关。可以表达为:Mises屈服准则:在一定的变形条件下,当受力物体内一点的应力偏张量的第二不变量J2’达到某一定值时,该点就开始进入塑性状态。或者:在一定的变形条件下,当受力物体内一点的等效应力达到某一定值时,该点就开始进入塑性状态。或者:在一定的变形条件下,当材料的单位体积形状改变的弹性位能(又称弹性形变能)达到某一常数时,材料就屈服。可以表达为:13以屈服准则理论解释“拉拔应力小于流动应力仍可实现拉拔过程”这一现象?14Mises屈服准则与Tresca屈服准则的主要区别是什么?各适用于何种情况?

一名词解释

塑性:在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力称为塑性。

塑形变形:当作用在物体上外力取消后,物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形。

塑性加工:金属材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成形并获得一定力学性能的加工方法称为塑性成形,也称塑性加工或压力加工。

热加工:在进行充分再结晶的温度以上所完成的加工。

冷加工:在不产生回复和再结晶的温度以下进行的加工。

温加工:在介于冷热加工温度之间进行的加工。

纵轧:两工作辊轴线平行,旋转方向相反,轧件纵轴线与轧辊轴线垂直的轧制。

挤压:在大截面坯料的后端施加一定的压力,将坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。

正挤压:制品挤出方向与挤压轴运动方向相同的挤压过程。

反挤压:制品挤出方向与挤压轴运动方向相反的挤压过程。

滑移:是指晶体(单晶体或多晶体中的一个晶粒)在力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。

孪生:晶体在切应力的作用下,晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向发生均匀切变。

屈服效应:在某区域内(应力平台区),应力保持不变或作微小波动。

变形织构:多晶体塑性变形时伴随有晶粒的转动,当变形量很大时,多晶体中原为任意取向的各个晶粒,会逐渐调整其取向而彼此趋于一致。这种由于塑性变形的结果而使晶粒具有择优取向的组织,称为“变形织构”。

加工硬化:由于塑性变形使金属内部组织发生变化,金属的强度,硬度增加,塑性韧性降低的现象。

动态再结晶:在热塑性变形过程中发生的再结晶。

最小阻力定律:当物体各质点有在不同方向移动的可能时,变形物体内的每一个质点都将沿其最小阻力方向移动。

工作应力:工件塑性变形时实际承受的应力状态,包括基本应力与附加应力。

附加应力:在物体中,由于其各部分的不均匀变形受到物体整体性的限制,而引起的相互平衡的应力。

残余应力:塑性变形结束后仍保留在变形物体内的附加应力。

7提高金属材料塑性的途径有哪些?

提高金属材料塑性的途径有:

(1)提高材料成分和组织的均匀性

(2)合理选择变形温度和应变速率

(3)选择三向压缩性较强的变形方式

(4)减小变形的不均匀性

8试分析在平砧上拨长矩形断面坯料时出现“十字裂纹”的力学原因?

要点:矩形坯每道次锻压时变形区分区如图,各区向不同方向运动,造成对角线处承受剪切变形与应力,下道次锻压时坯料旋转90度,各区运动方向与前道次刚好相反,造成相反的剪切变形与应力,如此反复进行,就形成所谓的“十字裂纹”。

9某厂轧制厚件时,轧件内部产生了如图所示的周期性裂纹,试分析其产生的力学原因并提出改进措施?

产生该种裂纹的力学原因可能厚件轧制时,压下量较小,变形没有深入轧件中部而产生不均匀变形,这样在轧件上、下表面变形延伸较大,受附加压应力,而中心变形延伸较小,受附加拉应力,如图。如果中心部位拉应力达到轧件断裂极限,则将在该处产生裂纹。

轧制过程瞬时产生的附加应力可能还不足以使轧件产生裂纹,但该不均匀变形结束后,将在轧件中产生残余应力,该残余应力的方向与轧制时的附加应力一致,但该残余应力积累到一定程度后,将使轧件中工作应力达到断裂极限而产生裂纹。裂纹产生后残余应力将松弛,再经过一段轧制后残余应力又积累起来,因此就可能产生上述裂纹的周期性分布现象。

改进措施:增大压下量。

10试分析正向挤压时出现竹节状表面裂纹的力学原因?

⏺

挤压时工件表面金属由于受到挤压工具摩擦的作用,其流动较内部金属慢,从而造成工件内部纵向的附加应力,这种附加应力的分布为表面拉伸内部压缩,该附加应力将与挤压工具所造成的纵向压应力(基本应力)叠加而形成实际的工作应力。

当变形程度不大时,其不均匀变形程度也较小,所产生的附加应力也较小,工件纵向工作应力仍可能为压应力。当变形程度较大时,其不均匀变性程度及附加应力也大幅度增加,从而工件表面纵向将可能形成拉伸的工作引力。这就给工件表面产生裂纹创造了条件。

上述工作应力尚未必能产生裂纹,但工件在出模孔后不均匀变性依然存在,这就产生了与上述附加应力同方向的残余应力,该残余应力有积累性,从而使工件表面的拉应力进一步增大,当超过其断裂极限时,工件表面将产生裂纹。裂纹产生后,残余应力将松弛,使表面拉应力降低,但进一步变形时残余应力又会积累起来,如此周而复始,就产生了周期性的裂纹。

11试从附加应力的角度分析热轧开呸时产生工作端裂及析轧时产生边裂力学原因?

12Tresca屈服准则:当受力物体(质点)中的最大切应力达到某一定值时,该物体就发生屈服。或者,材料处于塑性状态时,其最大切应力是一不变的定值。该定值只取决于材料在变形条件下的性质,而与应力状态无关。可以表达为:

Mises屈服准则:在一定的变形条件下,当受力物体内一点的应力偏张量的第二不变量J2’达到某一定值时,该点就开始进入塑性状态。

或者:在一定的变形条件下,当受力物体内一点的等效应力达到某一定值时,该点就开始进入塑性状态。

或者:在一定的变形条件下,当材料的单位体积形状改变的弹性位能(又称弹性形变能)达到某一常数时,材料就屈服。

可以表达为:

13以屈服准则理论解释“拉拔应力小于流动应力仍可实现拉拔过程”这一现象?

14Mises屈服准则与Tresca屈服准则的主要区别是什么?各适用于何种情况?