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4 金属塑性变形的不均匀性
金属的流动规律

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
①忽略了弹性变形引起的体积变化
②忽略了密度变化引起的体积变化

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:
①接触摩擦各向同性
②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:
① f 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。
1
2
② f≠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→D f 较小,A→B
f=0,理想情况,A→C
f↑,AB靠近AD f↓, AB靠近AC
D
B
C
一般概念


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

①物体是各向同性的均匀连续体
②物体内各点的物理状态绝对相等
③接触表面 f=0,即无外摩擦
④接触面上各点的压下量绝对相同
⑤无外端作用,即整个物体表面都
与工具直接接触

①不可能绝对的各向同性
②物体内各点的物理状态不能绝对相同
③ f≠0
④压下量绝对相等难以做到
⑤除镦粗外,一般都有外端作用

——由变形不均匀引起的在物体内部自相平
衡的应力

附加应力分为三种
①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