金属塑性变形的不均匀性.pptx

金属塑性变形的不均匀性4.0金属的流动规律体积不变定律变形前后，材料的体积保持不变。H·B·L＝h·b·l用真变形表示：ε1＋ε2＋ε3＝0忽略了弹性变形引起的体积变化忽略了密度变化引起的体积变化

最小阻力定律定义：变形过程中，金属质点有向各个方向移动的可能时，它向阻力最小的方向移动。如果满足以下条件：接触摩擦各向同性摩擦系数较高f≠0则最小阻力方向就是：离周边距离最短的法线方向。

对矩形断面的金属，随ε↑：矩形→椭圆形→圆形

结论：任何断面形状的物体随ε↑都有转变成圆形断面的现象。因为任何断面形状的周边长度以圆形为最小，故最小阻力定律也称最小周边定律。因为金属变形时，任何部分的质点均按最短的路程花费最小的功来移动，故亦称最小功定律。

注意前提条件：①f各向同性假如f各向异性呢？？如车削材料，f各向异性按以上规则，A点应向最短法线1方向移动，可实际上，A点向2方向移动，因为2方向的阻力小。12

DBC②f≠0假如接触面上f＝0，即理想情况？？此时，物体产生均匀变形，质点流动呈放射状。f各向同性，f较大，A→Df较小，A→B单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。f＝0，理想情况，A→C单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。f↑，AB靠近ADf↓，AB靠近AC单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。

4.1一般概念均匀变形与不均匀变形概念Hx/hx＝H/h高向变形均匀Bx/bx＝B/b宽向变形均匀同时满足以上二式即为：均匀变形

２．均匀变形的条件物体是各向同性的均匀连续体物体内各点的物理状态绝对相等接触表面f＝0，即无外摩擦接触面上各点的压下量绝对相同无外端作用，即整个物体表面都与工具直接接触

３．实际生产时的条件不可能绝对的各向同性物体内各点的物理状态不能绝对相同f≠0压下量绝对相等难以做到除镦粗外，一般都有外端作用

二．附加应力——由变形不均匀引起的在物体内部自相平衡的应力１．分类附加应力分为三种第一类附加应力在变形物体大部分体积之间彼此平衡的附加应力，由宏观的不均匀变形产生。以凸辊轧制矩形坯为例说明

轧件边缘部分a:压下量小，延伸小轧件中间部分b：压下量大，延伸大由于轧件是一整体，纵向延伸趋于一致。所以b对a有一拉伸的应力，使a伸长，a产生σ附(+)a对b有一压缩的应力，使b缩短，b产生σ附(-)

影响因素：接触面上的外摩擦变形体内的性质不均匀变形体的形状与工具的形状

彼此平衡的附加应力，由微观的不均匀变形产生影响因素：晶粒的性质不同，晶粒的大小与方位不同。②第二类附加应力在变形体内两个或几个晶粒之间分彼此平衡的附加应力，由原子级的不均匀变形产生。影响因素：晶粒内部的变形不均匀，产生晶格畸变③第三类附加应力在滑移面附近或在滑移带中各部

２．σ附特征三个方向都存在σ附物体内部有σ附(+)，必然有σ附(-)变形大的部分产生σ附(-)，变形小的部分产生σ附(+)外力去除后，σ附以残余应力的形式仍保留在物体内部

4.2产生应力、应变不均匀的原因金属本身性质的不均匀化学成分不均匀成分偏析组织不均匀金属呈现多相状态杂质晶粒大小及方向性不同软取向硬取向

二．温度分布不均匀产生二种附加应力T℃高，膨胀大T℃低，膨胀小产生附加热应力T℃高，变形抗力小，变形大T℃低，变形抗力大，变形小产生附加应力这二种附加应力的叠加，可能造成较大的σ附(+)，使金属断裂

例如：金属在实心底炉加热，时间不够，则：上层温度高，下层温度低单击此处添加大标题内容上：T℃高σ附热(-)下：T℃低σ附热(+)上：T℃高，抗力小，μ大，σ附(-)下：T℃低，抗力大，μ小，σ附(+)金属是一整体，下部金属要阻碍上部金属的自由延伸，造成轧件向下弯曲，缠住下辊。假若钢件塑性较低，则下部区域可能产生裂纹，以至断裂。

在轧制大钢锭时，若均热时间不足，常发现钢锭01中间部分产生裂纹。为什么？02钢锭比较厚，若加热时间不足，则中间部分温度03较低04中部：T℃低，膨胀小，σ附热(+)05轧制开始时，表面变形大，σ附(-)06中部变形小，σ附(+)07这二种拉应力叠加，可能造成中间部分金属开裂08

添加标题工具和工件形状的