金属材料之塑性加工I.PDF

機械材料 第三章 金屬材料之塑性加工 §3-1 塑性加工之種類 §3-2彈性變形與塑性變形 §3-3 塑性變形之方式－滑動及雙晶 §3-4 差排之概念 §3-5 加工硬化 §3-6 加工對金屬材料之顯微鏡組織及機械 性質之影響 §3-7 加工後之退火回復、再結晶、晶粒生 長及機械性質之變化 ※ 金屬材料富於延、展性，因此易於進行塑性加工 (plastic working) 。 ※塑性變形之預警期。脆裂會驟然發生，毫無預警。 ※ 金屬材料的製造方法甚多，如：鑄造、熔接、切削 研磨加工、粉末冶金、電積成型、塑性加工等。 ※ 板材、型材、棒及管材；彈性與塑性行為、硬化、 強化現象；回復軟化。 §3-1 塑性加工之種類 塑性加工 以加工溫度之不同分類 以基本的變形機構分類 以素材及製品型式分類 1.熱加工(hot working) 1.壓縮型加工 1.板材加工 2. 冷加工(cold working) 2.伸張型加工 2.型材加工 ◎溫加工(warm working) 3.彎曲型加工 3. 棒材及管材加工 4.剪斷型加工 4. 工件加工 5.高能量加工成型法 ※在高於金屬再結晶溫度(recrystallization temperature) 以上的溫度行塑性加工者稱為熱加工 ，反之則為冷加 工。 ※溫加工 ：泛指在300 °C ~ 600 °C間對再結晶溫度高的 合金進行之塑性加工，尚未有嚴格的定義。 ※變形機構(deformation mechanism) 。 ※壓縮型加工 ：如滾軋(rolling) 、鍛造(forging) 、擠製 (extruding) 、壓擠(squeezing) 、壓模印(coining) 、旋轉 成型(spinning) 等。 ※伸張型加工 ：如抽製(drawing) 、伸展(stretching) 、凹 壓 (cupping) 、深度抽製(deep drawing) 。 ※彎曲型加工 ：如彎曲(bending) 、摺緣(flanging) 、摺 縫(seaming) 。 ※剪斷型加工 ：如沖孔(punching) 、穿刺(piercing) 、修 整 (trimming) 、沖缺口(notching) 等。 ※ 高能量加工成型法 ：如爆炸成型(explosive forming) 、電力液壓成型(electrohydraulic forming)及 磁力成型 (magnetic forming) 等。 ※板材加工 ：如軋製、沖孔、修整、摺緣等。 ※型材加工 ：如擠製、軋製等。 ※棒材及管材加工 ：如抽製、旋轉成形、軋製等。 ※ 工件加工 ：如鍛造、軋鍛(roll forging) 、落鍛(drop forging) 等。 §3-2彈性變形與塑性變形 ※ 金屬材料受外力作用時，倘若應力(stress)不大，金 屬會起彈性變形 (elastic deformation) －外力移除後， 變形立即消失。 ※若應力大於金屬之彈性限 (elastic limit) ，則金屬發生 永久變形 (permanent deformation) ，相對於彈性變形 而稱為塑性變形(plastic deformation) 。 ※金屬之彈性變形 具有下列兩個特徵： 1.為可逆的，亦即導致變形之外力移去後，試件會 回復原尺寸。 2.應力單位面積所受之力( )與應變單位長度變化量( ) 成正比 ，其比值稱為楊氏係數(Young’s