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鈑金加工塑性變形的影響

作者: 編輯: 鈑金廠 來源: 發布日期: 2021.03.23
信息摘要:
鈑金加工的塑性形變是一種常見工藝。由于晶粒是靠原子間的吸引力和晶粒間的機械連鎖力互相連接的,因此晶間變形比較困難。晶粒間的滑動非常微小,很容…

鈑金加工的塑性形變是一種常見工藝。由于晶粒是靠原子間的吸引力和晶粒間的機械連鎖力互相連接的,因此晶間變形比較困難。晶粒間的滑動非常微小,很容易引起晶界處的結構破損,從而導致金屬的斷裂。晶粒間的轉動過程相當復雜,這是由于多晶體中不同位向的各個晶粒既有向有利于晶內滑移的方向轉動的趨勢,又受到相互牽制的緣故。晶粒轉動的現象在粗晶粒的板料沖壓成形后可以觀察到,這就是鈑金加工件表面顯出凹凸不平的所謂“橘皮”現象。

精密鈑金加工件

多晶體的塑性變形還受到晶界的影響。晶界內晶格畸變更甚,晶界的存在使多晶體的強度、硬度比單晶體高。多晶體內晶粒越細,晶界區所占比例也就越大,金屬的強度、硬度也就越高。此外,晶粒越細,變形越易分散在許多晶粒內進行,因此變形更為均勻,不易出現應力集中而導致金屬破壞,這就是一般的細晶粒金屬不僅強度、硬度高,而且塑性也較好的原因。

在金屬塑性變形過程中,金屬的性能和組織都會發生變化,其中最重要的是加工硬化,即隨著變形程度的增加,變形阻力增大,強度和硬度升高,而塑性、韌性下降。此外,由于變形不均勻,晶粒內部和晶粒之間會存在不同的內應力,作為變形后殘余應力保留在金屬內部,使經冷變形后的零件在放置一段時間后,可能自動發生變形甚至開裂。金屬塑性變形后的性能變化是其組織發生變化的結果。多晶體變形時各晶粒沿其變形最大的方向伸長,在變形程度很大時,則顯著伸長,形成纖維組織。晶內變形會使晶粒破碎,形成許多小晶粒,即亞晶粒;晶間變形則在晶界使晶粒破碎,形成許多小晶粒,即亞晶粒;晶間變形則在晶界造成許多破損。另外,在變形程度很大時,多晶體內各個晶粒的位向會因滑移面的轉向而逐漸趨向一致,形成變形織構。變形織構的形成,使軋制后的板料出現各向異性,即使退火一般也難以消除,用這種材料沖出的工件厚薄不均,沿口不齊,會使拉深成形的杯形件口部形成凸耳。

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