鍛件變形抗力的概念及其指標(biāo)
鍛件的變形抗力是指金屬阻止其發(fā)生塑性變形的能力,其數(shù)值等于使其發(fā)生塑性變形時(shí)所必須施加的外力,變形抗力與變形力數(shù)值相等、方向相反,其大小一般用作用在金屬及工具接觸面上的平均單位面積變形力來(lái)表示。變形抗力某種程度反映了鍛件變形的難易程度。鍛件變形抗力與變形過(guò)程中金屬的力學(xué)性能密切相關(guān),現(xiàn)代塑性加工力學(xué)及其理論計(jì)算中都需要把金屬的變形抗力作為已知的基本參數(shù),的變形抗力數(shù)值是提高理論計(jì)算精度的保證之一。鍛件的變形抗力也使制定合理的壓力加工工藝的前提,對(duì)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)具有重要的意義。
鍛件變形抗力大小的指標(biāo)通常用具實(shí)應(yīng)力來(lái)表示。但變形抗力與真實(shí)應(yīng)力是兩個(gè)不同的概念,真實(shí)應(yīng)力是在單向拉伸(或壓縮)試驗(yàn)時(shí)作用在試樣瞬時(shí)斷面上的應(yīng)力,即初始或后續(xù)的如服強(qiáng)度應(yīng)力,或稱(chēng)為流動(dòng)應(yīng)力。只有在單向應(yīng)力狀態(tài)下,變形抗力才等于材料在該變形溫度、變形速度、變形程度下的真實(shí)應(yīng)力。鍛件在塑性加工過(guò)程中多數(shù)是受兩向或三向應(yīng)力,對(duì)于同一種材料,其變形抗力一般要比單向應(yīng)力狀態(tài)的真實(shí)應(yīng)力大,一般可達(dá)1.5~6倍。
金屬變形抗力可用抗力圖來(lái)表示??沽D是表示變形抗力隨變形溫度等變化的曲線圖。如圖是幾種碳鋼鍛件變形抗力與溫度的關(guān)系。隨著變形溫度的提高,變形抗力都有減小的趨勢(shì),有些抗力圖還提供了不同變形速度下變形抗力隨變形溫度的變化。鍛件的變形抗力和塑性是兩個(gè)獨(dú)立的性能指標(biāo),一般認(rèn)為塑性好的材料,變形抗力低;塑性差的材料,變形抗力高。但實(shí)際情況并非如此,如奧氏體不銹鋼鍛件在室溫下可以經(jīng)受很大的變形而不破壞,這種鋼的塑性好,但變形抗力卻很高。