變形抗力影響因素PPT課件

1、2021-8-15變形抗力影響因素1 Tel： E-Mail： 金屬塑性變形理論金屬塑性變形理論 第十七講第十七講 2021-8-15變形抗力影響因素2 第八章 金屬的塑性變形抗力 主要內(nèi)容 Main Content 變形抗力的概念及測(cè)定方法 影響變形抗力的主要因素 變形抗力的計(jì)算 2021-8-15變形抗力影響因素3 8.2 影響變形抗力的主要因素 化學(xué)成份化學(xué)成份 應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài) 組織結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu) 接觸摩擦接觸摩擦 變形溫度變形溫度 變形速度變形速度 變形程度變形程度 2021-8-15變形抗力影響因素4 應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài) 在塑性加工過(guò)程中，變形物體所承受的應(yīng)力狀態(tài)在塑性加工過(guò)程中，變形

2、物體所承受的應(yīng)力狀態(tài) 對(duì)其變形抗力有很大的影響。對(duì)其變形抗力有很大的影響。 例如，擠壓時(shí)的變形抗力要比軋制時(shí)大；在孔型例如，擠壓時(shí)的變形抗力要比軋制時(shí)大；在孔型 中軋制時(shí)要比在平軋輥上軋制時(shí)大；模鍛時(shí)要比中軋制時(shí)要比在平軋輥上軋制時(shí)大；模鍛時(shí)要比 在平錘頭間鍛造時(shí)大等等。這些都表明，應(yīng)力狀在平錘頭間鍛造時(shí)大等等。這些都表明，應(yīng)力狀 態(tài)對(duì)變形抗力有較明顯的影響。態(tài)對(duì)變形抗力有較明顯的影響。 在圖示中壓應(yīng)力狀態(tài)越強(qiáng)，變形抗力越大。擠壓在圖示中壓應(yīng)力狀態(tài)越強(qiáng)，變形抗力越大。擠壓 時(shí)為三向壓應(yīng)力狀態(tài)圖示，而拉拔時(shí)為單向拉伸時(shí)為三向壓應(yīng)力狀態(tài)圖示，而拉拔時(shí)為單向拉伸 和兩向壓縮的應(yīng)力狀態(tài)圖示，所以擠壓時(shí)

3、金屬的和兩向壓縮的應(yīng)力狀態(tài)圖示，所以擠壓時(shí)金屬的 變形抗力就大于拉伸時(shí)的變形抗力。變形抗力就大于拉伸時(shí)的變形抗力。 2021-8-15變形抗力影響因素5 金屬的變形抗力在很大程度上取決于靜水壓力。金屬的變形抗力在很大程度上取決于靜水壓力。 對(duì)許多金屬和合金來(lái)說(shuō)，當(dāng)靜水壓力從對(duì)許多金屬和合金來(lái)說(shuō)，當(dāng)靜水壓力從0增加到增加到 5000MPa時(shí)，其變形抗力可增加一倍。時(shí)，其變形抗力可增加一倍。 2021-8-15變形抗力影響因素6 拉伸金屬和合金時(shí)徑向壓力的影響拉伸金屬和合金時(shí)徑向壓力的影響 6.31.9203166525淬火并人工時(shí)效淬火并人工時(shí)效鑄造鑄造A5鋁合金鋁合金 23.917.24613

4、82470在水中淬火在水中淬火Al-Cu-Mg-Zn合金合金 28.032.0331234在供應(yīng)狀態(tài)下在供應(yīng)狀態(tài)下MA2鎂合金鎂合金 21.47.5254219360退火退火鎂鎂 50.643.8571470800在水中淬火在水中淬火鈹青銅鈹青銅 84.371.5217209600退火退火鋼鋼 有徑向壓力有徑向壓力無(wú)徑向壓力無(wú)徑向壓力有徑向壓力有徑向壓力無(wú)徑向壓力無(wú)徑向壓力 斷裂時(shí)的斷面收縮率，斷裂時(shí)的斷面收縮率，強(qiáng)度極限，強(qiáng)度極限，MPa 熱處理熱處理材料材料 2021-8-15變形抗力影響因素7 靜水壓力的影響通?？稍谙率銮闆r表現(xiàn)比較明顯：靜水壓力的影響通?？稍谙率銮闆r表現(xiàn)比較明顯： 金屬

5、合金中的已有組織或在塑性變形過(guò)程中發(fā)生金屬合金中的已有組織或在塑性變形過(guò)程中發(fā)生 的組織轉(zhuǎn)變有脆性?xún)A向。這時(shí)，靜水壓力可以使的組織轉(zhuǎn)變有脆性?xún)A向。這時(shí)，靜水壓力可以使 金屬變得致密，消除可能產(chǎn)生的完整性的破壞，金屬變得致密，消除可能產(chǎn)生的完整性的破壞， 從而既提高了金屬的塑性，又提高了金屬的變形從而既提高了金屬的塑性，又提高了金屬的變形 抗力?？沽ΑＭǔ?，金屬越傾向于脆性狀態(tài)，靜水壓力通常，金屬越傾向于脆性狀態(tài)，靜水壓力 的影響越顯著。的影響越顯著。 2021-8-15變形抗力影響因素8 金屬合金的流變行為與粘塑性體的行為相一致。金屬合金的流變行為與粘塑性體的行為相一致。 對(duì)粘性體來(lái)講，變形速

6、度和靜水壓力對(duì)其變形抗對(duì)粘性體來(lái)講，變形速度和靜水壓力對(duì)其變形抗 力有明顯的影響。對(duì)粘塑體來(lái)講也同樣是這樣。力有明顯的影響。對(duì)粘塑體來(lái)講也同樣是這樣。 并且并且粘性性質(zhì)越明顯，這種影響就越大粘性性質(zhì)越明顯，這種影響就越大。在一定。在一定 的溫度速度條件下的溫度速度條件下(特別是在溫度接近熔點(diǎn)且變特別是在溫度接近熔點(diǎn)且變 形速度不大時(shí)形速度不大時(shí))，金屬合金的流動(dòng)行為與粘塑性，金屬合金的流動(dòng)行為與粘塑性 體的流變行為相一致。此時(shí)，變形速度和靜水壓體的流變行為相一致。此時(shí)，變形速度和靜水壓 力對(duì)金屬合金便產(chǎn)生相應(yīng)的影響。力對(duì)金屬合金便產(chǎn)生相應(yīng)的影響。 2021-8-15變形抗力影響因素9 關(guān)于靜水

7、壓力對(duì)變形抗力產(chǎn)生影響原因尚需進(jìn)一關(guān)于靜水壓力對(duì)變形抗力產(chǎn)生影響原因尚需進(jìn)一 步研究。步研究。 有人認(rèn)為，變形速度對(duì)變形抗力的影響越大時(shí)，有人認(rèn)為，變形速度對(duì)變形抗力的影響越大時(shí)， 靜水壓力對(duì)變形抗力的影響也越大。由于靜水壓靜水壓力對(duì)變形抗力的影響也越大。由于靜水壓 力的作用，可使金屬內(nèi)的空位減少，使塑性形變力的作用，可使金屬內(nèi)的空位減少，使塑性形變 因難。特別是當(dāng)變形速度較大，實(shí)現(xiàn)塑性變形的因難。特別是當(dāng)變形速度較大，實(shí)現(xiàn)塑性變形的 時(shí)間不夠時(shí)更是如此?？瘴坏臄?shù)量越大，靜水壓時(shí)間不夠時(shí)更是如此?？瘴坏臄?shù)量越大，靜水壓 力對(duì)變形抗力的影響也超大。力對(duì)變形抗力的影響也超大。 2021-8-15變

8、形抗力影響因素10 變形溫度變形溫度 在討論溫度對(duì)變形抗力的影響時(shí)必須注意到由于在討論溫度對(duì)變形抗力的影響時(shí)必須注意到由于 溫度的升高所引起的軟化效應(yīng)和其它變形機(jī)構(gòu)的溫度的升高所引起的軟化效應(yīng)和其它變形機(jī)構(gòu)的 參與作用。參與作用。 從絕對(duì)零度到熔點(diǎn)從絕對(duì)零度到熔點(diǎn)Tm，可分為三個(gè)溫度區(qū)間：，可分為三個(gè)溫度區(qū)間： 從從00.3 Tm為完全硬化區(qū)間為完全硬化區(qū)間 從從0.3 Tm0.7 Tm為部分軟化區(qū)間為部分軟化區(qū)間 從從0.7 Tm1.0 Tm為完全軟化區(qū)間為完全軟化區(qū)間 對(duì)純金屬當(dāng)溫度高于對(duì)純金屬當(dāng)溫度高于(0.250.3) Tm時(shí)在變形金屬時(shí)在變形金屬 內(nèi)產(chǎn)生回復(fù)，高于內(nèi)產(chǎn)生回復(fù)，高于0.

9、4 Tm時(shí)有再結(jié)晶出現(xiàn)。時(shí)有再結(jié)晶出現(xiàn)。 2021-8-15變形抗力影響因素11 鋅在室溫下帶有中間停歇的拉伸結(jié)果鋅在室溫下帶有中間停歇的拉伸結(jié)果 2021-8-15變形抗力影響因素12 在軟化溫度區(qū)間持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)金屬的軟化程在軟化溫度區(qū)間持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)金屬的軟化程 度也有影響。隨著溫度的升高，消除硬化所需的度也有影響。隨著溫度的升高，消除硬化所需的 時(shí)間越短。并且溫度越高，此縮短的程度就越大，時(shí)間越短。并且溫度越高，此縮短的程度就越大， 這是因?yàn)檐浕枰谝欢ǖ臅r(shí)間內(nèi)進(jìn)行。由此可這是因?yàn)檐浕枰谝欢ǖ臅r(shí)間內(nèi)進(jìn)行。由此可 以看出，變形速度對(duì)金屬的軟化過(guò)程有很大的影以看出，變形速度對(duì)金屬

10、的軟化過(guò)程有很大的影 響。隨著變形速度的減小，軟化程度增大。因此，響。隨著變形速度的減小，軟化程度增大。因此， 溫度越高和變形速度越小時(shí)，金屬的軟化程度就溫度越高和變形速度越小時(shí)，金屬的軟化程度就 越大。越大。 2009-4-20-3 2021-8-15變形抗力影響因素13 在在0.3 Tm溫度以下，塑性變形的基本機(jī)構(gòu)是滑移溫度以下，塑性變形的基本機(jī)構(gòu)是滑移 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)(剪切機(jī)構(gòu)剪切機(jī)構(gòu))、晶塊間機(jī)構(gòu)、孿生機(jī)構(gòu)和晶粒、晶塊間機(jī)構(gòu)、孿生機(jī)構(gòu)和晶粒 間的脆化機(jī)構(gòu)。當(dāng)溫度高于間的脆化機(jī)構(gòu)。當(dāng)溫度高于0.3 Tm時(shí)，非晶機(jī)構(gòu)時(shí)，非晶機(jī)構(gòu) 開(kāi)始變得明顯，然后溶解沉淀機(jī)構(gòu)和晶粒邊界上開(kāi)始變得明顯，然后溶解沉

11、淀機(jī)構(gòu)和晶粒邊界上 的粘性流動(dòng)機(jī)構(gòu)等參與作用。同時(shí)，像晶粒間脆的粘性流動(dòng)機(jī)構(gòu)等參與作用。同時(shí)，像晶粒間脆 化機(jī)構(gòu)和孿生機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)便會(huì)消除或幾乎消除。化機(jī)構(gòu)和孿生機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)便會(huì)消除或幾乎消除。 溫度升高后，剪切機(jī)構(gòu)和甚至是晶塊間機(jī)構(gòu)都會(huì)溫度升高后，剪切機(jī)構(gòu)和甚至是晶塊間機(jī)構(gòu)都會(huì) 大大改變其特性。它們的變化是：隨著溫度的升大大改變其特性。它們的變化是：隨著溫度的升 高，伴隨上述機(jī)構(gòu)發(fā)生的力學(xué)現(xiàn)象變得不顯著，高，伴隨上述機(jī)構(gòu)發(fā)生的力學(xué)現(xiàn)象變得不顯著， 并開(kāi)始清楚地顯示出滑移的擴(kuò)散特性。并開(kāi)始清楚地顯示出滑移的擴(kuò)散特性。 2021-8-15變形抗力影響因素14 硬化隨溫度的升高而降低的總效應(yīng)決定于：硬

12、化隨溫度的升高而降低的總效應(yīng)決定于： 回復(fù)和再結(jié)晶的軟化作用；回復(fù)和再結(jié)晶的軟化作用； 隨著溫度的升高，新塑性機(jī)構(gòu)的參與作用隨著溫度的升高，新塑性機(jī)構(gòu)的參與作用 剪切機(jī)構(gòu)剪切機(jī)構(gòu)(基本塑性機(jī)構(gòu)基本塑性機(jī)構(gòu))特性的變化。特性的變化。 2021-8-15變形抗力影響因素15 不同溫度下鋼的拉伸曲線不同溫度下鋼的拉伸曲線 2021-8-15變形抗力影響因素16 鎘與鋅的真應(yīng)力曲線鎘與鋅的真應(yīng)力曲線 2021-8-15變形抗力影響因素17 總的來(lái)看，對(duì)于從總的來(lái)看，對(duì)于從0到到1的相對(duì)溫度區(qū)間的整個(gè)間隔內(nèi)都沒(méi)有的相對(duì)溫度區(qū)間的整個(gè)間隔內(nèi)都沒(méi)有 物理化學(xué)變化的合金，其硬度、強(qiáng)度極限、屈服極限、變物理化學(xué)

13、變化的合金，其硬度、強(qiáng)度極限、屈服極限、變 形抗力等的對(duì)數(shù)值隨溫度的變化呈線性關(guān)系。形抗力等的對(duì)數(shù)值隨溫度的變化呈線性關(guān)系。 對(duì)于有物理化學(xué)變化的合金，在相應(yīng)此物理化學(xué)變對(duì)于有物理化學(xué)變化的合金，在相應(yīng)此物理化學(xué)變 化的溫度，直線的斜度發(fā)生改變?；臏囟龋本€的斜度發(fā)生改變。 2009-10-26-2 2021-8-15變形抗力影響因素18 庫(kù)爾納科夫溫度定律庫(kù)爾納科夫溫度定律 )( 12 21 tta tt ePP 式中式中Pt1溫度溫度t1時(shí)塑性變形抗力的特征值時(shí)塑性變形抗力的特征值(擠壓壓力、壓入擠壓壓力、壓入 時(shí)的硬度、拉伸時(shí)的強(qiáng)度極限、屈服極限、引起變形的應(yīng)力時(shí)的硬度、拉伸時(shí)的強(qiáng)度極

14、限、屈服極限、引起變形的應(yīng)力 強(qiáng)度強(qiáng)度)； Pt2溫度溫度t2時(shí)上述各塑性變形抗力的特征值；時(shí)上述各塑性變形抗力的特征值； a溫度系數(shù)。溫度系數(shù)。 2021-8-15變形抗力影響因素19 如果合金的變形抗力對(duì)數(shù)直線的進(jìn)程在從如果合金的變形抗力對(duì)數(shù)直線的進(jìn)程在從0到到1的的 相對(duì)溫度區(qū)間有相對(duì)溫度區(qū)間有n次變化，那么該合金在此溫度次變化，那么該合金在此溫度 區(qū)間就將有區(qū)間就將有n十十1次變態(tài)。每一次溫度變態(tài)都可用次變態(tài)。每一次溫度變態(tài)都可用 該改變態(tài)的溫度系數(shù)該改變態(tài)的溫度系數(shù)a，對(duì)應(yīng)變態(tài)開(kāi)始溫度，對(duì)應(yīng)變態(tài)開(kāi)始溫度Tk的的 開(kāi)始變形抗力開(kāi)始變形抗力Pk和對(duì)應(yīng)變態(tài)終了溫度和對(duì)應(yīng)變態(tài)終了溫度Tz的終

15、了變的終了變 形抗力形抗力Pz。 對(duì)于每一次變態(tài)，溫度系數(shù)可由下式確定：對(duì)于每一次變態(tài)，溫度系數(shù)可由下式確定： kz zk TT PP a lnln 2021-8-15變形抗力影響因素20 對(duì)于每一溫度變態(tài)，庫(kù)爾納科夫定律可以寫(xiě)成如下對(duì)于每一溫度變態(tài)，庫(kù)爾納科夫定律可以寫(xiě)成如下 的近似形式：的近似形式： 2 1 2 )( A APePePP zz z z t A t tta tt 2021-8-15變形抗力影響因素21 在在0.70.95相對(duì)溫度相對(duì)溫度 范圍內(nèi)的強(qiáng)度極限范圍內(nèi)的強(qiáng)度極限 2 )95. 0( )95. 0(1 2 tTa tTa M MbTbt bT 溫度為溫度為0.95TM和

16、拉伸速度為和拉伸速度為 4050mm/min時(shí)的強(qiáng)度極限時(shí)的強(qiáng)度極限 對(duì)純金屬對(duì)純金屬a0.008；對(duì)單相系和多相系合金；對(duì)單相系和多相系合金a0.0085；對(duì)固溶體；對(duì)固溶體a0.0080.012。 對(duì)鎳和鎳基合金以及其它耐熱合金，溫度系數(shù)應(yīng)相應(yīng)提高對(duì)鎳和鎳基合金以及其它耐熱合金，溫度系數(shù)應(yīng)相應(yīng)提高2025%。 2021-8-15變形抗力影響因素22 變形速度變形速度 對(duì)于每種金屬材料，在設(shè)定的溫度條件下都有其對(duì)于每種金屬材料，在設(shè)定的溫度條件下都有其 自己的特征變形速度。在小于特征變形速度數(shù)值自己的特征變形速度。在小于特征變形速度數(shù)值 的范圍內(nèi)改變變形速度，對(duì)變形過(guò)程沒(méi)有影響。的范圍內(nèi)改變

17、變形速度，對(duì)變形過(guò)程沒(méi)有影響。 如果變形速度高于此特征速度，則很高變形速度如果變形速度高于此特征速度，則很高變形速度 會(huì)引起變形抗力的升高，同時(shí)也會(huì)使所有的軟化會(huì)引起變形抗力的升高，同時(shí)也會(huì)使所有的軟化 過(guò)程、物理化學(xué)過(guò)程和需要時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)有強(qiáng)烈擴(kuò)過(guò)程、物理化學(xué)過(guò)程和需要時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)有強(qiáng)烈擴(kuò) 散性質(zhì)的塑性變形機(jī)構(gòu)受到阻礙。散性質(zhì)的塑性變形機(jī)構(gòu)受到阻礙。 此外，在變形過(guò)程中由于變形速度的升高，會(huì)引此外，在變形過(guò)程中由于變形速度的升高，會(huì)引 起變形物體的熱效應(yīng)。起變形物體的熱效應(yīng)。 2021-8-15變形抗力影響因素23 為完全實(shí)現(xiàn)塑性變形的時(shí)間不夠。為完全實(shí)現(xiàn)塑性變形的時(shí)間不夠。 彈性波是以聲速在變

18、形物體內(nèi)傳播。當(dāng)對(duì)變形物體的加彈性波是以聲速在變形物體內(nèi)傳播。當(dāng)對(duì)變形物體的加 載速度小于聲速時(shí)，塑性變形在變形物體內(nèi)的傳播速度載速度小于聲速時(shí)，塑性變形在變形物體內(nèi)的傳播速度 比彈性變形在此同一物體內(nèi)的傳播速度慢。此彈性變形比彈性變形在此同一物體內(nèi)的傳播速度慢。此彈性變形 與塑性變形的傳播速度間的差異，取決于變形物體的成與塑性變形的傳播速度間的差異，取決于變形物體的成 分、溫度和應(yīng)力狀態(tài)等。分、溫度和應(yīng)力狀態(tài)等。 塑性機(jī)構(gòu)的擴(kuò)散性質(zhì)越明顯，塑性變形速度滯后于彈性塑性機(jī)構(gòu)的擴(kuò)散性質(zhì)越明顯，塑性變形速度滯后于彈性 變形的效應(yīng)就表現(xiàn)得越強(qiáng)烈。因?yàn)樽詳U(kuò)散過(guò)程需要時(shí)間變形的效應(yīng)就表現(xiàn)得越強(qiáng)烈。因?yàn)樽詳U(kuò)

19、散過(guò)程需要時(shí)間 來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，非晶塑性機(jī)構(gòu)在這方面應(yīng)顯示出最大的來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，非晶塑性機(jī)構(gòu)在這方面應(yīng)顯示出最大的 效應(yīng)。效應(yīng)。 2021-8-15變形抗力影響因素24 假設(shè)，以稍低于聲速的速度拉伸方桿，經(jīng)過(guò)非常假設(shè)，以稍低于聲速的速度拉伸方桿，經(jīng)過(guò)非常 小的時(shí)間其長(zhǎng)度增加小的時(shí)間其長(zhǎng)度增加50，并在此變形條件下和，并在此變形條件下和 時(shí)間間隔內(nèi)，所設(shè)定的變形速度只能保證變形物時(shí)間間隔內(nèi)，所設(shè)定的變形速度只能保證變形物 體具有體具有5的殘余延伸。這樣，方桿將具有的殘余延伸。這樣，方桿將具有45 的彈性變形和的彈性變形和5的塑性變形。因此，在方桿內(nèi)的塑性變形。因此，在方桿內(nèi) 產(chǎn)生的應(yīng)力便可用相當(dāng)于

20、產(chǎn)生的應(yīng)力便可用相當(dāng)于45彈性變形的縱坐標(biāo)彈性變形的縱坐標(biāo) aa來(lái)確定。若增加此產(chǎn)生來(lái)確定。若增加此產(chǎn)生50延伸的變形時(shí)間，延伸的變形時(shí)間， 即減小拉伸速度，使在變形物體內(nèi)具有更大的殘即減小拉伸速度，使在變形物體內(nèi)具有更大的殘 余延伸，例如余延伸，例如30，那么，在方桿中的應(yīng)力數(shù)值，那么，在方桿中的應(yīng)力數(shù)值 便可用相當(dāng)于便可用相當(dāng)于30彈性延伸的縱坐標(biāo)彈性延伸的縱坐標(biāo)bb來(lái)確定，來(lái)確定， 等等。等等。 2021-8-15變形抗力影響因素25 在設(shè)定的總變形數(shù)值在設(shè)定的總變形數(shù)值 下變形速度對(duì)應(yīng)力的下變形速度對(duì)應(yīng)力的 影響影響 2021-8-15變形抗力影響因素26 為實(shí)現(xiàn)軟化過(guò)程的時(shí)間不夠。為

21、實(shí)現(xiàn)軟化過(guò)程的時(shí)間不夠。 金屬在變形過(guò)程中由于塑性變形的進(jìn)行金屬要發(fā)生硬化，金屬在變形過(guò)程中由于塑性變形的進(jìn)行金屬要發(fā)生硬化， 又由于回復(fù)和再結(jié)晶的作用變形金屬又要發(fā)生軟化。但又由于回復(fù)和再結(jié)晶的作用變形金屬又要發(fā)生軟化。但 回復(fù)和再結(jié)晶需要一定的時(shí)間來(lái)完成，若此時(shí)間不夠，回復(fù)和再結(jié)晶需要一定的時(shí)間來(lái)完成，若此時(shí)間不夠， 則將會(huì)使變形金屬的硬化速率超過(guò)軟化速率，結(jié)果使變則將會(huì)使變形金屬的硬化速率超過(guò)軟化速率，結(jié)果使變 形抗力升高。形抗力升高。 從上面的情況可以認(rèn)為，當(dāng)所取的變形速度超過(guò)保證得從上面的情況可以認(rèn)為，當(dāng)所取的變形速度超過(guò)保證得 到最大軟化的速度時(shí)，由于實(shí)現(xiàn)軟化過(guò)程的時(shí)間不夠，到最大

22、軟化的速度時(shí)，由于實(shí)現(xiàn)軟化過(guò)程的時(shí)間不夠， 而使應(yīng)力提高；所取的變形速度低于保證得到最大軟化而使應(yīng)力提高；所取的變形速度低于保證得到最大軟化 的速實(shí)時(shí)，又可由于完全實(shí)現(xiàn)塑性變形的時(shí)間不夠，而的速實(shí)時(shí)，又可由于完全實(shí)現(xiàn)塑性變形的時(shí)間不夠，而 使應(yīng)力提高。使應(yīng)力提高。 2021-8-15變形抗力影響因素27 由于熱效應(yīng)使變形物體的溫度升高。由于熱效應(yīng)使變形物體的溫度升高。 例如，用例如，用50kg的錘頭從的錘頭從3m的高度上沖擊直徑和的高度上沖擊直徑和 高度為高度為11.1mm的硬鋁試樣，變形程度為的硬鋁試樣，變形程度為89.2% 時(shí)，發(fā)現(xiàn)試樣的溫度從時(shí)，發(fā)現(xiàn)試樣的溫度從13升高到升高到317。

23、變形速度使變形抗力相對(duì)降低的最大影響出現(xiàn)在變形速度使變形抗力相對(duì)降低的最大影響出現(xiàn)在 完全硬化變形的溫度區(qū)間。例如，在拉拔金屬過(guò)完全硬化變形的溫度區(qū)間。例如，在拉拔金屬過(guò) 程中，當(dāng)拉拔速度為每秒幾十米時(shí)，可使拉拔力程中，當(dāng)拉拔速度為每秒幾十米時(shí)，可使拉拔力 下降，其原因就是拉拔時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)的結(jié)果。下降，其原因就是拉拔時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)的結(jié)果。 2021-8-15變形抗力影響因素28 溫度對(duì)速度效應(yīng)的影響溫度對(duì)速度效應(yīng)的影響 2021-8-15變形抗力影響因素29 溫度越高塑性機(jī)構(gòu)的擴(kuò)散特性表現(xiàn)得越明顯。同溫度越高塑性機(jī)構(gòu)的擴(kuò)散特性表現(xiàn)得越明顯。同 時(shí)非晶機(jī)理在塑性變形過(guò)程中起的作用越大，速時(shí)非晶

24、機(jī)理在塑性變形過(guò)程中起的作用越大，速 度效應(yīng)也越大。實(shí)現(xiàn)非晶塑性機(jī)構(gòu)需要一定的時(shí)度效應(yīng)也越大。實(shí)現(xiàn)非晶塑性機(jī)構(gòu)需要一定的時(shí) 間。此時(shí)間的長(zhǎng)短取決于金屬的材質(zhì)和溫度。如間。此時(shí)間的長(zhǎng)短取決于金屬的材質(zhì)和溫度。如 果時(shí)間不夠，非晶機(jī)構(gòu)就不能實(shí)現(xiàn)。這時(shí)，在晶果時(shí)間不夠，非晶機(jī)構(gòu)就不能實(shí)現(xiàn)。這時(shí)，在晶 體中，它將被在較高抗力下能夠?qū)崿F(xiàn)的其它機(jī)構(gòu)體中，它將被在較高抗力下能夠?qū)崿F(xiàn)的其它機(jī)構(gòu) 所代替。在非晶體中，它將被彈性變形所代替。所代替。在非晶體中，它將被彈性變形所代替。 2021-8-15變形抗力影響因素30 在完全軟化變形的溫度范圍內(nèi)，任何速度下的硬在完全軟化變形的溫度范圍內(nèi)，任何速度下的硬 化曲線

25、都平行于橫坐標(biāo)軸，即不發(fā)生硬化。在此化曲線都平行于橫坐標(biāo)軸，即不發(fā)生硬化。在此 溫度范圍內(nèi)，在晶粒邊界上的粘性流動(dòng)機(jī)構(gòu)為實(shí)溫度范圍內(nèi)，在晶粒邊界上的粘性流動(dòng)機(jī)構(gòu)為實(shí) 現(xiàn)蠕變提供了很大的可能性。溫度越高，粘性流現(xiàn)蠕變提供了很大的可能性。溫度越高，粘性流 動(dòng)抗力越小。晶粒邊界上的粘性流動(dòng)抗力與其它動(dòng)抗力越小。晶粒邊界上的粘性流動(dòng)抗力與其它 塑性機(jī)構(gòu)抗力相比，其值是最小的。在此溫度范塑性機(jī)構(gòu)抗力相比，其值是最小的。在此溫度范 圍內(nèi)熱效應(yīng)的影響不大。圍內(nèi)熱效應(yīng)的影響不大。 2021-8-15變形抗力影響因素31 在不完全硬化變形的溫度范圍內(nèi)，非晶機(jī)構(gòu)實(shí)際在不完全硬化變形的溫度范圍內(nèi)，非晶機(jī)構(gòu)實(shí)際 上是

26、不能實(shí)現(xiàn)的。在此溫度區(qū)間，產(chǎn)生速度效應(yīng)上是不能實(shí)現(xiàn)的。在此溫度區(qū)間，產(chǎn)生速度效應(yīng) 的基本原因是實(shí)現(xiàn)復(fù)原的時(shí)間不夠。速度效應(yīng)的基本原因是實(shí)現(xiàn)復(fù)原的時(shí)間不夠。速度效應(yīng)(變變 形抗力的提高形抗力的提高)、松弛和蠕變?cè)诖藴囟葏^(qū)間表現(xiàn)的、松弛和蠕變?cè)诖藴囟葏^(qū)間表現(xiàn)的 程度，比在不完全軟化變形的溫度區(qū)間要小得多。程度，比在不完全軟化變形的溫度區(qū)間要小得多。 熱效應(yīng)在不完全硬化變形的溫度區(qū)間比在不完全熱效應(yīng)在不完全硬化變形的溫度區(qū)間比在不完全 軟化變形的溫度區(qū)間要大，但后者的熱效應(yīng)要比軟化變形的溫度區(qū)間要大，但后者的熱效應(yīng)要比 在完全軟化變形的溫度區(qū)間要大。在完全軟化變形的溫度區(qū)間要大。 2021-8-15

27、變形抗力影響因素32 在完全硬化變形的溫度區(qū)間，速度效應(yīng)最小且只在完全硬化變形的溫度區(qū)間，速度效應(yīng)最小且只 取決于復(fù)原的時(shí)間不夠。在此溫度區(qū)間，熱效應(yīng)取決于復(fù)原的時(shí)間不夠。在此溫度區(qū)間，熱效應(yīng) 最大，并且溫度越低，熱效應(yīng)越大。最大，并且溫度越低，熱效應(yīng)越大。 速度效應(yīng)的變化是，溫度越低，速度效應(yīng)越小。速度效應(yīng)的變化是，溫度越低，速度效應(yīng)越小。 由于熱效應(yīng)的作用，在許多情況下，變形抗力可由于熱效應(yīng)的作用，在許多情況下，變形抗力可 在很大的速度范圍內(nèi)保持不變，甚至使之隨著變?cè)诤艽蟮乃俣确秶鷥?nèi)保持不變，甚至使之隨著變 形速度的增大而減小。形速度的增大而減小。 2021-8-15變形抗力影響因素33 變形程度變形程度 變形程度對(duì)變形抗力的影響，除其本身大小的影變形程度對(duì)變形抗力的影響，除其本身大小的影 響外，還與變形物體的材質(zhì)，當(dāng)時(shí)的變形溫度條響外，還與變形物體的材質(zhì)，當(dāng)時(shí)的變形溫度條 件和變形速度條件有關(guān)。件和變形速度條件有關(guān)。 2021-8-15變形抗力影響因素34 當(dāng)變形金屬處于完全硬化狀態(tài)時(shí)，隨著變形程度當(dāng)變形金屬處