锻件变形抗力的概念及其指标
2022-01-01 16:35:36
锻件的变形抗力是指金属阻止其发生塑性变形的能力,其数值等于使其发生塑性变形时所必须施加的外力,变形抗力与变形力数值相等、方向相反,其大小一般用作用在金属及工具接触面上的平均单位面积变形力来表示。变形抗力某种程度反映了锻件变形的难易程度。锻件变形抗力与变形过程中金属的力学性能密切相关,现代塑性加工力学及其理论计算中都需要把金属的变形抗力作为已知的基本参数,的变形抗力数值是提高理论计算精度的保证之一。锻件的变形抗力也使制定合理的压力加工工艺的前提,对指导实际生产具有重要的意义。
锻件变形抗力大小的指标通常用具实应力来表示。但变形抗力与真实应力是两个不同的概念,真实应力是在单向拉伸(或压缩)试验时作用在试样瞬时断面上的应力,即初始或后续的如服强度应力,或称为流动应力。只有在单向应力状态下,变形抗力才等于材料在该变形温度、变形速度、变形程度下的真实应力。锻件在塑性加工过程中多数是受两向或三向应力,对于同一种材料,其变形抗力一般要比单向应力状态的真实应力大,一般可达1.5~6倍。
金属变形抗力可用抗力图来表示。抗力图是表示变形抗力随变形温度等变化的曲线图。如图是几种碳钢锻件变形抗力与温度的关系。随着变形温度的提高,变形抗力都有减小的趋势,有些抗力图还提供了不同变形速度下变形抗力随变形温度的变化。锻件的变形抗力和塑性是两个独立的性能指标,一般认为塑性好的材料,变形抗力低;塑性差的材料,变形抗力高。但实际情况并非如此,如奥氏体不锈钢锻件在室温下可以经受很大的变形而不破坏,这种钢的塑性好,但变形抗力却很高。