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楼主: simulationstar

[讨论]:影响材料塑性的因素

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 楼主| 发表于 2005-9-28 16:04:58 | 显示全部楼层 来自 辽宁沈阳

Re:[讨论]:影响材料塑性的因素

详细介绍一下,加分鼓励!
发表于 2005-9-28 17:37:07 | 显示全部楼层 来自 上海大学

Re:[讨论]:影响材料塑性的因素

Simdroid开发平台
mooncold wrote:
hehe,
除了材料本身的结构和成分外,
工艺过程对塑性的影响:

多晶体金属塑性变形主要是2个方式,一个是位错(dislocation),一个是孪晶(twin)。
在高的应变速率下,一般是twin的方式多,比如冲击变形什么的。

基于位错的变形能力,在于位错的产生和运动。如果材料本身的位错密度已经很高了,就很难再继续变形了,塑性也就下来了。另外位错的运动是热激活过程,温度也会影响。

在研究的时候,可以暂时不考虑温度的影响,只考虑位错场和弹性场的耦合。

如果考虑实际应用,还要结合硬化、再结晶等机制统筹考虑,很麻烦的。
发表于 2005-9-28 18:21:29 | 显示全部楼层 来自 辽宁沈阳

Re:[讨论]:影响材料塑性的因素

硬化和 应变有关,
至于再结晶,和温度,应变和应变速率都有关的。
发表于 2005-9-28 19:34:47 | 显示全部楼层 来自 上海大学

Re:[讨论]:影响材料塑性的因素

mooncold wrote:
硬化和 应变有关,
至于再结晶,和温度,应变和应变速率都有关的。

硬化和应变有关,应变率与位错演化有关,而位错演化的力学参量则是位错密度和位错密度流量(连续介质力学中,它们都是张量)。
在工程实际中,我们经常可以看到位错胞,而他的演化直接影响到宏观应变率变化。虽然宏观应变率是率相关量,是相对量(唯象模型),但已经可以从机制上说明位错演化对宏观性能的影响了。

个人意见,仅供参考!
发表于 2005-10-20 18:57:24 | 显示全部楼层 来自 辽宁沈阳

Re:[讨论]:影响材料塑性的因素

宏观应变率,呵呵,就是位错密度和位错运动速度的函数。

不过对于高应变速率的情况,比如高速冲击,是否还是这样的。
比如冲击波下材料的变形。
发表于 2005-10-20 19:23:06 | 显示全部楼层 来自 上海大学

Re:[讨论]:影响材料塑性的因素

mooncold wrote:
宏观应变率,呵呵,就是位错密度和位错运动速度的函数。

不过对于高应变速率的情况,比如高速冲击,是否还是这样的。
比如冲击波下材料的变形。

高速冲击,个人认为,上面的经验公式应该是不能用的。

个人意见,仅供参考!
wanghy 该用户已被删除
发表于 2006-2-24 15:19:53 | 显示全部楼层 来自 辽宁沈阳
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
发表于 2007-11-5 11:20:40 | 显示全部楼层 来自 北京
金属塑性变形的基本定律:
1.剪应力定律
金属塑性变形时,只有当其内部最大剪应力达到临街值时,才能发生塑性变形。
2.体积不变定律
由于金属塑性变形过程中体积变化很小,所以,常假定金属体积在变化前后相等,这便于工艺计算。
3.最小阻力定律
如果金属在变形过程中其质点有可能向不同方向流动的话,则变形体各质点将向阻力最小的方向流动,这个规律称之为最小阻力定律。它可以定性地用来确定金属塑性变形时金属质点的流动方向。
影响金属塑性很多,大致可以分为三个方面:金属的自然性质,变形的温度、速度条件和变形的力学条件。前者是关于材质方面的因素,后者则属于加工条件方面的因素。
1、金属自然性质对塑性的影响
(1)化学成分对塑性的影响
合金成分对其塑性的影响很大,一般来说,合金中元素愈复杂或合金化程度愈高,则塑性愈低;其中某些合金元素对一些合金的塑性影响更大些,例如,铝和钛对高温合金的塑性影响更大。这就是复杂合金化的高性能合金多是难变形合金的原因。
(2) 组织对塑性的影响
①晶粒度:晶粒度愈细小,愈有利于提高其塑性,同时也增强了变形抗力。
②金相组织:单相组织(纯金属或单相固溶体)比多相组织塑性好,变形抗力也低。合金中组元愈多、杂质愈多和分布愈不均匀,显微组织和宏观组织愈不均匀,则合金的塑性愈低。
③铸造组织:铸造组织有较粗大的柱状晶和偏析、气泡、夹杂、裂纹等缺陷,降低金属的塑性,不利于金属的塑性成形。
④金属的晶格结构:属于面心立方晶格结构的金属塑性良好,而体心立方晶格结构的金属塑性就较差。密排六方晶格结构的金属塑性最差。
2、变形温度对塑性的影响
锻造应选择塑性最好的热加工温度范围,避开低塑性的温度范围。变形温度对塑性和变形抗力的影响规律一般是:随着温度的升高,有利于回复和再结晶,可在变形过程中实现软化以消除加工硬化,降低变形抗力,使在塑性变形过程中造成的破坏和缺陷的修复可能性增加;同时,随着温度的升高,可能由多相组织转变为单相组织,导致塑性提高和变形抗力的降低。
3、应变速率对塑性的影响
应变速率对塑性的影响比较复杂,一般认为,当应变速率不大时,随应变速率的提高塑性降低,变形抗力增大;而在应变速率较大时,随着应变速率的提高塑性增加。从工艺性能的角度来看,提高应变速率会在以下几个方面起到有利作用:
①降低摩擦系数,从而降低金属的流动阻力、改善金属的填充性及变性的不均匀性。
②减少热成形时的热量损失,从而减少毛坯温度的下降和温度分布的不均匀性,这对于工件形状复杂且材料的锻造温度范围又较窄的生产场合是有利的。
③出现所谓“惯性流动效应”,从而改善金属的填充性,这对于像薄辐板类齿轮、叶片等复杂工件的模锻成形是有利的。
4、应力状态对塑性的影响
在锻造成形的应力状态中,压应力的作用愈大、拉应力的作用愈小,则材料的塑性变形能力愈大;反之,拉应力的作用愈大、压应力的作用愈小,则材料的塑性变形能力愈小。
5、其它因素对金属塑性的影响
(1)不连续变形的影响
在不连续变形(或多次分散变形)的情况下,金属的塑性亦能得到提高。其原因主要有:在分散变形中每次给予的变形量都较小,远低于起金属的塑性极限,所以在金属内所产生的应力也较小,不足以引起金属的断裂。同时,在各次变形的间歇时间内能更充分地进行软化过程,使金属的塑性在一定程度上得到恢复。此外,经过分散变形的铸态金属,其组织结构和致密程度一次次的得到改善。所有这些,都为后续的分散变形创造有利条件,积累的结果使断裂前所能获得的总变形程度较之一次采用连续变形时大大提高。
(2)尺寸(体积)因素的影响
变形体的尺寸(体积)会影响金属的塑性。尺寸越大,其化学成分和组织月不均匀,且内部缺陷也越多,因而导致塑性越低;但当变形体的尺寸(体积)达到某一临界值时,塑性将不再随体积的增大而降低。对于锭料来说,这种塑性的降低就更为明显。
(3)坯料表面状况的影响
坯料表面越光滑,镦粗时的极限变形程度就越大;反之,坯料表面粗糙或有微裂纹、夹杂等缺陷时,变形过程中应力集中,塑性低导致锻件开裂,特别在冷变形中坯料表面质量尤为重要。
(4)工具、模膛表面状况的影响
金属与工具或模膛之间在锻造过程中发生相对滑动,产生摩擦力,引起不均匀变形,从而产生附加应力和残余应力。残余应力对塑性成形造成许多不良后果,如使制品的尺寸和形状发生变化,缩短制品的寿命,增大变形抗力,降低金属塑性、冲击韧性及抗疲劳强度,大幅度降低模具寿命。
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发表于 2007-11-5 11:21:35 | 显示全部楼层 来自 北京
这是我硕士开题报告里的一部分,更大家分享一下
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