欒 陽(yáng)

（沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)石化泵有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110869）

我國(guó)現(xiàn)如今的制造業(yè)在進(jìn)行機(jī)械加工工作開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)加工材料表面出現(xiàn)裂縫或者是光潔度下降等現(xiàn)象，在機(jī)械加工材料應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中工件內(nèi)部經(jīng)常殘留材料殘骸，嚴(yán)重影響了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量以及企業(yè)的后續(xù)加工。而本文在進(jìn)行內(nèi)容闡述過(guò)程中，主要針對(duì)的就是在機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中材料損傷應(yīng)力應(yīng)變，以及材料組織變化這一系列的問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)分析，結(jié)合當(dāng)今的材料熱力學(xué)行為和相應(yīng)的損傷行為，樹(shù)立模擬實(shí)驗(yàn)保證材料質(zhì)量。

1 被加工材料的韌性損傷

（1）研究現(xiàn)狀。在對(duì)被加工材料的韌性損傷問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)研究過(guò)程當(dāng)中，首先一定要明確當(dāng)今材料內(nèi)部損傷演化直至破壞一般會(huì)分為兩類機(jī)制，第一種是由于微裂紋而產(chǎn)生的破損，第二種則是由于材料上面的微孔洞不斷擴(kuò)展以及和相應(yīng)的其他問(wèn)題相結(jié)合而產(chǎn)生的韌性損傷，對(duì)當(dāng)今被加工材料的韌性損傷進(jìn)行現(xiàn)狀研究過(guò)程當(dāng)中還要對(duì)現(xiàn)如今材料產(chǎn)生韌性損傷的原因進(jìn)行仔細(xì)分析，而且在材料正常應(yīng)用過(guò)程中，金屬材料還會(huì)有明顯的變形現(xiàn)象。

（2）球型孔洞損傷。在材料進(jìn)行加工過(guò)程當(dāng)中，材料的表面還會(huì)有相應(yīng)的球形孔洞損傷，而且在一般的工程材料正常使用過(guò)程當(dāng)中，材料本身也會(huì)擁有大量的細(xì)觀孔洞，對(duì)材料表面的孔洞損傷進(jìn)行分析過(guò)程當(dāng)中孔洞的大小不同，而且孔洞的形狀也會(huì)根據(jù)自身的大小進(jìn)行無(wú)規(guī)律分布，因此，在對(duì)這里材料的表面孔洞進(jìn)行分析過(guò)程當(dāng)中會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和相應(yīng)的費(fèi)用，為了節(jié)約時(shí)間與費(fèi)用，我國(guó)的機(jī)械制造企業(yè)在對(duì)材料的球形孔洞損傷進(jìn)行仔細(xì)分析，過(guò)程當(dāng)中一般都會(huì)采用局部平均化的方法對(duì)每一個(gè)孔洞進(jìn)行測(cè)量。

（3）橢圓形孔洞損傷。在當(dāng)今機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中，很多零部件的生產(chǎn)與制造過(guò)程都需要利用相應(yīng)的機(jī)器保證材料內(nèi)部的各種孔洞被壓實(shí)，尤其是當(dāng)今的橢球形孔洞損傷，工作人員在進(jìn)行整體分析過(guò)程當(dāng)中一定要保證孔洞的閉合機(jī)理具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用前景，而且，當(dāng)今的人們?cè)陉P(guān)注機(jī)械加工過(guò)程當(dāng)中，材料所產(chǎn)生損傷原因情況時(shí)，更為注重的還是孔洞的形核，長(zhǎng)大以及在后期發(fā)展過(guò)程當(dāng)中形成的裂紋等問(wèn)題。

（4）韌性損傷演化規(guī)律。對(duì)當(dāng)今的韌性損傷進(jìn)行仔細(xì)分析過(guò)程當(dāng)中一般都會(huì)采用相應(yīng)的公式對(duì)材料內(nèi)部的孔洞體積百分比進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算，通過(guò)對(duì)材料內(nèi)部孔洞體積百分?jǐn)?shù)的計(jì)算總結(jié)出整體孔洞數(shù)據(jù)，然后再利用孔洞體積分?jǐn)?shù)的演化方程就可以直接分析出材料在加工成型中的韌性損傷演化律，實(shí)際上當(dāng)今的韌性損傷，演化律在進(jìn)行仔細(xì)分析過(guò)程當(dāng)中，不僅要貼合當(dāng)今的材料自身成型狀況，更為重要的是也要仔細(xì)分析目前加工材料當(dāng)中出現(xiàn)的損傷原因，根據(jù)損傷原因才能夠更好的去分析韌性損傷演化規(guī)律。

2 被加工材料的彈塑性大變形及損傷

（1）造成彈塑性大變形的因素。實(shí)際上，被加工材料的彈塑性大變形以及損傷產(chǎn)生的主要原因還是要根據(jù)在材料進(jìn)行將過(guò)程當(dāng)中內(nèi)部應(yīng)力與變形的關(guān)系，特別是金屬材料在進(jìn)行加工過(guò)程當(dāng)中最容易產(chǎn)生現(xiàn)象，而且被加工材料彈塑性大變形以及損傷，目前一直都受到當(dāng)今工程界的特別廣泛的關(guān)注，而且，當(dāng)今的泵類產(chǎn)品加工發(fā)展過(guò)程中也涉及到一部分有關(guān)于這方面的技術(shù)，因此，一定要對(duì)彈塑性大變形的因素進(jìn)行仔細(xì)分析，造成彈塑性大變形的因素是由于材料內(nèi)部自身結(jié)構(gòu)再進(jìn)行加工過(guò)程當(dāng)中被破壞。

（2）圓柱試件拉伸頸縮問(wèn)題。圓柱試件拉伸頸縮問(wèn)題是目前具有彈塑性的韌性金屬材料在進(jìn)行將過(guò)程當(dāng)中最常見(jiàn)的一種力學(xué)問(wèn)題和力學(xué)現(xiàn)象，在進(jìn)行整體分析過(guò)程當(dāng)中一定要注重材料自身的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)用和結(jié)構(gòu)自身的使用效果將會(huì)大大影響材料的整體被加工效果，同樣，在結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中尤其是金屬材料本身的結(jié)構(gòu)比較特殊，再進(jìn)行加工過(guò)程當(dāng)中更會(huì)產(chǎn)生上述問(wèn)題。目前在我國(guó)的機(jī)械加工工作開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中，真正能夠解決該問(wèn)題的技術(shù)僅僅只是初期應(yīng)用。

（3）含切口圓柱拉伸試件切口前沿的損傷。在對(duì)材料進(jìn)行拉伸負(fù)載狀態(tài)下，試件的開(kāi)口處的附近會(huì)產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的力量集中反應(yīng)。實(shí)際上材料再進(jìn)行整體加工過(guò)程中，一般都會(huì)有三種應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)三種應(yīng)力狀態(tài)，其中一種出現(xiàn)在材料的加工過(guò)程當(dāng)中就會(huì)對(duì)材料產(chǎn)生相應(yīng)的損傷，而且，為了能夠更好的仔細(xì)分析含切口圓柱拉伸試件切口前沿的損傷問(wèn)題，就一定要對(duì)材料內(nèi)部的受力分布和應(yīng)力分布情況進(jìn)行調(diào)查，其實(shí)在進(jìn)行分布情況調(diào)查過(guò)程當(dāng)中，還要對(duì)各種各樣的材料進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以更好地保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

3 相變及損傷材料熱力學(xué)行為

（1）熱力學(xué)基礎(chǔ)。單位材料損傷以及熱力學(xué)行為進(jìn)行仔細(xì)分析過(guò)程當(dāng)中一定要對(duì)連續(xù)介質(zhì)熱力學(xué)進(jìn)行了解與分析，在當(dāng)今的工程行業(yè)，對(duì)熱力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中必須了解熱力學(xué)基礎(chǔ)和熱力學(xué)的整體發(fā)展概念，熱力學(xué)的基礎(chǔ)，實(shí)際上所表現(xiàn)的就是系統(tǒng)不可逆熱力學(xué)狀態(tài)的基本狀態(tài)變量，通過(guò)變量的計(jì)算來(lái)分析出材料內(nèi)部的熱力動(dòng)作是否符合正常現(xiàn)象，同樣，通過(guò)對(duì)熱力學(xué)行為進(jìn)行仔細(xì)分析，也能夠真正尋找到材料當(dāng)今的損傷原因。

（2）相變的熱傳導(dǎo)。相變的熱傳導(dǎo)實(shí)際上就是對(duì)材料內(nèi)部在進(jìn)行高溫加工過(guò)程當(dāng)中的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行計(jì)算，在進(jìn)行相變熱傳導(dǎo)計(jì)算過(guò)程當(dāng)中，首先一定要考慮到在高溫作用后工件的連續(xù)冷卻過(guò)程，而且還要真正了解材料內(nèi)部進(jìn)行高溫加熱過(guò)程當(dāng)中之后有沒(méi)有熱生成。材料在進(jìn)行高溫加工過(guò)程當(dāng)中肯定會(huì)由于變形產(chǎn)生相應(yīng)的熱，因此，在整體計(jì)算過(guò)程當(dāng)中一定要考慮材料內(nèi)部的熱量與當(dāng)今的材料形變之間的關(guān)系。只有真正明確材料在進(jìn)行將過(guò)程當(dāng)中本身結(jié)構(gòu)是否會(huì)產(chǎn)生熱，才能夠研究材料在形變過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。

（3）彈塑性熱傳導(dǎo)。材料在進(jìn)行加工過(guò)程當(dāng)中，首先會(huì)進(jìn)行變形尤其是材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)在高溫加工過(guò)程之后更會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化，而在結(jié)構(gòu)變化過(guò)程當(dāng)中就會(huì)延伸出彈塑性熱傳導(dǎo)，彈塑性熱傳導(dǎo)實(shí)際上指的就是材料在加工過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生形變而材料本身所具有的彈塑性在進(jìn)行應(yīng)力過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生熱量，在進(jìn)行材料加工過(guò)程當(dāng)中彈塑性熱傳導(dǎo)也很容易導(dǎo)致當(dāng)今的材料產(chǎn)生損傷，材料的整體應(yīng)用加工過(guò)程中，由于在高溫條件下肯定會(huì)對(duì)材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)造成破壞，因此，通過(guò)對(duì)彈塑性熱傳導(dǎo)進(jìn)行仔細(xì)分析可以準(zhǔn)確把握到材料產(chǎn)生形變的主要原因。

4 結(jié)語(yǔ)

本文就機(jī)械加工過(guò)程中材料損傷及熱力學(xué)行為進(jìn)行仔細(xì)研究。在研究過(guò)程當(dāng)中，仔細(xì)分析和介紹了材料損傷原因，再對(duì)熱力學(xué)行為進(jìn)行研究。過(guò)程當(dāng)中提出了二點(diǎn)觀念，第一相變的熱傳導(dǎo)能夠改變材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)，第二塑造性熱傳導(dǎo)能夠改掉材料本質(zhì)，希望通過(guò)本文的仔細(xì)分析，能夠推動(dòng)當(dāng)今我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的快速發(fā)展。