塑性加工金屬學(xué)是研討金屬晶體構(gòu)造的運動機制,是在長時間本身開展中構(gòu)成一個獨立的基本理論體系,成為自然科學(xué)中的一個學(xué)科。它是經(jīng)過操控和改進熱力學(xué)和力學(xué)條件,以求最有成效地進行塑性成形的根底理論。同時,它又不斷吸收其他學(xué)科觸及金屬塑性變形行動和機理的研討成果,深化、開展和豐厚了金屬塑性加工理論根底。該理論包含塑性加工金屬學(xué)、塑性加工力學(xué)和塑性加工沖突學(xué)3個方面。三者互為依存,一起解釋塑性加工變形中的各種表象,又各有研討偏重方面。
塑性加工金屬學(xué)是總結(jié)了多年來塑性成形工業(yè)成果和實踐經(jīng)驗而開展起來的。它首要的研討使命是探索金屬及其合金發(fā)生形變適合的熱力學(xué)和力學(xué)條件,尋求提升變形功能、降低變形抗力、避免發(fā)生缺陷、變形后到達最好的結(jié)晶安排狀況和功能的技能條件,以獲取最優(yōu)的內(nèi)外質(zhì)量的商品并到達節(jié)能的方針。它首要研討內(nèi)容包含:
(1) 金屬鈦塑性變形機理。金屬塑性加工是使受外力效果的金屬發(fā)生安穩(wěn)接連的持久變形而賦予原料所期望的外形與安排。知道發(fā)生變形的機理及其在塑性變形中所起的效果、改動規(guī)則及致使的結(jié)果,這是極其重要的。在承繼原料學(xué)科中有關(guān)晶體構(gòu)造知識的根底上,知道有關(guān)滑移和位錯理論,為深人知道塑性變形作根底作業(yè)。
(2) 金屬鈦屈從與變形抗力。金屬鈦要在必定巨細(xì)的外力下才干由彈性變形轉(zhuǎn)變到塑性變形,這時的狀況稱為屈從。金屬發(fā)生屈從時的應(yīng)力值表征金屬已能開端流變的應(yīng)力,因而要研討金屬多晶體的屈從行動。多晶體是由許多取向各異的單個晶體構(gòu)成的,因而,首先要研討單晶體的一些屈從表現(xiàn),澄清其根源,才干準(zhǔn)確把握金屬多晶體的塑性變形狀況。屈從只表明金屬已開端塑性變形,而塑性加工的0的是期望金屬能產(chǎn)生預(yù)訂巨細(xì)的變形以改動本來坯料的形狀尺度、改進力學(xué)功能,然后取得合格成品。施加的外力跟著變形的加大而添加,要造就金屬的屈從并能保持安穩(wěn)的接連變形,就有必要研討金屬在各種狀況下抵擋這些意圖的金屬的變形抗力。
(3) 金屬鈦塑性變形的熱力學(xué)條件。金屬有必要在必定的力學(xué)條件與熱力學(xué)條件下受外力效果才干產(chǎn)生所期望的變形。熱力學(xué)條件包含變形時的溫度、程度和速率,它們制約著塑性變形的勝敗。因而,挑選及斷定變形溫度規(guī)模、變形量巨細(xì)及變形速度,對改動金屬內(nèi)部安排的本質(zhì)是最基本的知識。
(4) 金屬鈦塑性變形與安排功能改動。金屬塑性加工的意圖是創(chuàng)造最好條件,以推進工件在接受變形的進程中產(chǎn)生預(yù)期的形狀改動和安排改動,并取得所需求的杰出功能。近期,在開發(fā)新原料的進程中,用慣例加工辦法生產(chǎn)出來的原料,又因安排或功能不行抱負(fù)而難以符合需求,究其緣由是構(gòu)成了變形織構(gòu)和再結(jié)晶織構(gòu)等。為有效地操控織構(gòu)的構(gòu)成與存在方法,削減不良影響,對退火再結(jié)晶進程、構(gòu)造及其他一些特別安排的構(gòu)成機制、調(diào)控技能等進行研討,就能在知道其規(guī)則的根底上制備含有特別功能需求的原料。
(5) 不均勻變形和殘余應(yīng)力。任何塑性變形加工進程均處于一種不均勻的狀況中,所以變形的產(chǎn)生、開展以及所發(fā)生的應(yīng)力、應(yīng)變及功能等均處于不均勻狀況。因而,有必要研討不均勻變形產(chǎn)生和拓展的緣由、不良結(jié)果及避免措施,以求在生產(chǎn)進程中盡可能到達均勻變形的條件。
(6) 金屬的塑性與開裂。金屬能安穩(wěn)地產(chǎn)生塑性變形而不發(fā)生開裂,這是金屬具有塑性的表征。研討金屬在必定條件下接受塑性變形而不發(fā)生開裂,推進金屬到達最好狀況的條件及提升其塑性的路徑。