Khái niệm chung- Gia công kim loại bằng áp lực là quá trình biến dạng dẻo phôi kim loại ở thẻ rắng dứi tác dụng của ngoại lực để tạo sản phẩm có hình dạng kích thước theo dụng cụ và khuô
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
MÔN HỌC : CÔNG NGHỆ KIM LOẠI
ĐỀ TÀI : BIẾN DẠNG TẠO HÌNH BẰNG
ÁP LỰC
Trang 3Biến dạng tạo hình bằng áp
lực
3 Các hiện tượng xảy ra khi biến dạng
dẻo
2 Biên dạng cuả kim loại khi gia công áp lực
1 Khái niệm
chung
4 Nhứng yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng dẻo của kim loại
5 Những định luật
cơ bản khi gia
công kim loại bằng
áp lực
Trang 4• 1 Khái niệm chung
- Gia công kim loại bằng áp lực là quá trình biến dạng dẻo
phôi kim loại ở thẻ rắng dứi tác dụng của ngoại lực để tạo sản phẩm có hình dạng kích thước theo dụng cụ và khuôn
- Việc thiết kế vào điều khiển những quá trình này phụ thuộc
vào sự hiểu biết các đặc trưng của vật liệu gia công
Trang 5Đặc
điểm
Vật liệu biến dạng thể rắn nên không
có khuyết tật rỗ khí, rỗ co, ngâm xi,
Tổ chức kim loại mịn chặt, có khả năng tạo tổ chức làm tăng cơ tính sản
phẩm
Độ nhẵn, độ chính xác cao hơn đúc,
giảm tiêu hao vật liệu
Dễ cơ khí hoá, tự động hoá, gia công
có năng xuất cao nên giá thành hạ
Trang 7• 2 biến dạng của kim loại khi gia công áp lực
• 2.1 các giai đoạn biến dạng của kim loại
- Khi tác dụng ngoại lực, bên trong vật thể xuất hiện nội lực,
người ta đã làm thí nghiệm kéo 1 thanh kim loại có chiều dài L và diện tích S không đổi bằng lực P
- Biến dạng đàng hồi là biến dạng hình thành khi có lực tác
dụng nhưng vẫn tồn tại khi bỏ lực tác dụng
Trang 8- Biến dạng chảy là biến dạng đến một giá trị nhất định tuy
lực không tăng nhưng vẫn có biến dạng
- Biến dạng dẻo là biến dạng có lực hình thành khi có lực tác
dụng
- Biến dạng phá huỷ là nếu ngoại lực tác dunụ vượt qua giới
hạn ban đầu của kim loại thì đến lúc đó tác dụng không cần tăng nữa
Trang 9• 2.2 các hình thái biến dạng
• - Trượt
• + Nếu đơn tinh thể kim loại chịu ứng xuất kéo vượt qua giới hạn đàn hồi Thì nó bị biến dạng dẻo
• + Như vậy trượt là iện tượng mà dưới tác dụng của ứng suất tiếp một phần của đơn tinh thể di động song song với những phần khác theo một mặt nhất định gọi là mặt
trược
Trang 11• 2.3: những nguyên nhân khác gây ra biến dạng dẻo trong đơn tinh thể
- sự vở vụn của tinh thể : dưới tác dụng lực, mạng tinh thể
kim loại có thể bị vỡ thành nhiều khối nhỏ
- Khuếch tán:ở nhiệt độ cao, nguyên tủ dao động nhiệt, nếu
biên độ dao động lớn, các nguyên tử có thể rời khỏi vị trí cân bằng
Trang 12• 2.4 biến dạng dẻo còn đa tinh thể
• biến dạng của đa tinh thể gồm 2 dạng:
- Biến dạng trong nội bộ hạt
• + dạng này chủ yếu trượt và song tính
- Biến dạng ở vùng biên giới hạt
• + giữa các hạt là vùng biên giới hạt, tại đây chứa nhiều tạp chất dễ cháy làm mạng tinh thể bị rối loạn
Trang 13• 3 Các hiện tượng xảy ra khi biến dạng dẻo
• 3.1 sự thay đổi hình dạng hạt
• - Khi biến dạng dẻo, các mặt trược của từng hạt có sụ lượng quay làm hướng tác dụng lực,
do đó hạt kéo dài theo hướng ứng suất
• - Sự thay đổi hình dạng hạt chủ yếu nhờ vào quá trình trượt, không những chỉ thay đổi về kích thước mà trong quá trình hạt có thể vỡ ra thành nhiều khối nhỏ
Trang 14• 3.2 sự đổi hướng của hạt
- Trước biến dạng các hặt sắp xếp không theo hướng nhất
dịnh
- Trong khi trượt các hướng quay vè phía trục và biến dạng
• 3.3 sự tạo thành ứng suất dư
- Do biến dạng không đều và không cung lúc
• Khi gia công áp lực nên trong vật thể sau biến dạng còn tồn tại ứng suất được gọi là ứng suất dư
Trang 15• 4 những yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng dẻo của kim loại
• 4.1 các dạng ảnh hưởng của ứng suất chính
- Ứng suất chính làm cho vật thể biến dạng
đàn hồi hoặc biến dạng phá huỷ và ảnh
hưởng quyết định đến ứng suất tiếp tuyến
- Ứng suất tiếp tuyến gây ra trượt và song
tính, ứng suất tiếp càng lớn thì biến dạng càng nhiều
Trang 16• 4.2 Ảnh hưởng của trạng thái ứng suất chính đối với tính dẻo biến dạng dẻo của kim loại
Trang 17• 4.3 Ảnh hưởng của thành phần hoá học và cấu trúc kim loại
• Thành phần hoá học ảnh hưởng đến tính dẻo và biến dạng của kim loại hợp kim Thành phần hoá học hợp kim quyết định bởi 3 nhóm nguyên
tố cơ bản, hợp kim và tạp chất
Trang 18• 4.4 ảnh hưởng của nhiệt độ
- Các giai đoạn
• - khi nung nóng các nguyên tử kim loại bị dao động nhiệt làm suy giảm lực liên kết do đó làm tăng tính dẻo của kim loại đồng thời giao động nhiệt có khả năng đưa nguyên tử từ trạng thái mất cân bằng về trạng thái cân bằng
•
Trang 19• Nếu mức độ biến dạng càng nhiều, biến cứng càng lớn thì
những khối tinh thể nhỏ bị vỡ càng nhiều và những trung
tâm kết tinh này lại suất hiện nhiều ở nhiệt độ thấp
• - Như vậy nhờ nung qua nhiệt độ kết tinh lại mà độ dẻo tăng, phục hồi được tính chất cơ lý của vật liệu, giảm sự không
đồng nhất về thành phần hoá học
Trang 20• Các hình thức gia công kim loại ằng áp lực
• - Gia công nóng: là hình thức gia công áp lực thực hiện ở nhiệt độ hơn nhiệt độ kết tinh lại
• - Gia công nguội: là hình thức gia công ở nhiệt độ mà tại đó không xảy ra quá trình kết tinh lại
Trang 21• 5 Những định luật cơ bản khi gia công kim loại bằng áp lực
- Khi biến dạng dẻo,trong kim loại đồng thời còn xảy ra biến
dạng đàn hồi
- Trong toàn bộ quá trình biến dạng, các bộ phận của vật thể
biến dạng không đều, điều này làm phất sinh bên trong vật thể ứng suất dư
Trang 22CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE