鍛造是通過(guò)塑性變形改變金屬形狀和性能的工藝，其基本原理涉及金屬的塑性變形機(jī)制、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及微觀組織變化。以下是主要原理：

1. 塑性變形機(jī)制

滑移：晶體沿特定晶面和方向滑動(dòng)，是***常見(jiàn)的塑性變形方式。

孿生：晶體部分沿晶面形成鏡像對(duì)稱結(jié)構(gòu)，多在低溫或高速變形時(shí)發(fā)生。

晶界滑動(dòng)：多晶體材料中，晶界相對(duì)滑動(dòng)，尤其在高溫下顯著。

2. 應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系

應(yīng)力-應(yīng)變曲線：描述材料在受力下的變形行為，包括彈性、屈服、塑性和斷裂階段。

屈服強(qiáng)度：材料開(kāi)始塑性變形的應(yīng)力值。

加工硬化：塑性變形后，材料強(qiáng)度硬度增加，塑性降低。

3. 溫度對(duì)塑性變形的影響

冷變形：在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行，加工硬化明顯，需中間退火。

熱變形：在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行，加工硬化被再結(jié)晶消除，變形抗力低。

溫變形：介于冷熱變形之間，兼具兩者優(yōu)點(diǎn)。

4. 微觀組織變化

晶粒細(xì)化：塑性變形使晶粒破碎，細(xì)化晶粒，提高材料強(qiáng)度。

位錯(cuò)密度增加：塑性變形增加位錯(cuò)密度，導(dǎo)致加工硬化。

織構(gòu)形成：塑性變形使晶粒取向趨于一致，形成織構(gòu)，影響鍛件材料性能。

5. 塑性變形的影響因素

材料性質(zhì)：晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等影響塑性變形能力。

變形條件：溫度、應(yīng)變速率等影響變形機(jī)制和組織變化。

應(yīng)力狀態(tài)：不同應(yīng)力狀態(tài)（拉、壓、剪）影響變形行為。

6. 塑性變形的能量消耗

變形功：外力做功轉(zhuǎn)化為變形能和熱能。

熱效應(yīng)：塑性變形產(chǎn)生熱量，尤其在高速變形時(shí)顯著。

7. 塑性變形的應(yīng)用

鍛造：通過(guò)塑性變形改善材料組織和性能。

軋制：通過(guò)塑性變形獲得所需形狀和尺寸。

擠壓：通過(guò)塑性變形制造復(fù)雜截面零件。

鍛造金屬塑性變形的基本原理涉及滑移、孿生等機(jī)制，受應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、溫度和微觀組織變化的影響。

掌握這些原理有助于優(yōu)化鍛造工藝，提升鍛件質(zhì)量。