材料科學(xué)基礎(chǔ)之熱變形(已修改)
2025-01-08 21:38 本頁面
【正文】 回 復(fù)n 回復(fù)動(dòng)力學(xué)n 回復(fù)機(jī)制n 回復(fù)的應(yīng)用剩余應(yīng)變硬化分?jǐn)?shù)是一個(gè)馳豫過程是一個(gè)馳豫過程不同溫度具有不同的回復(fù)機(jī)制主要用作去應(yīng)力退火是一個(gè)熱激活過程是一個(gè)熱激活過程再結(jié)晶n 再結(jié)晶溫度n 再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)曲線n 再結(jié)晶溫度晶粒尺寸熱激活過程熱激活過程再結(jié)晶變形量溫度再結(jié)晶溫度再結(jié)晶尺寸臨界變形量a 正常再結(jié)晶 b 正常晶粒長(zhǎng)大 c 異常晶粒長(zhǎng)大＝二次再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大“大吞并小 ”“凹面變平 ” 產(chǎn)生條件 動(dòng)態(tài)回復(fù)與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)態(tài)回復(fù)與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶 熱加工對(duì)組織性能的影響熱加工對(duì)組織性能的影響 蠕變?nèi)渥? 超塑性超塑性 熱變形高溫力學(xué)性能高溫力學(xué)性能定義過程 加工 硬化 和動(dòng)態(tài)回復(fù)及再結(jié)晶引起的 軟化 同時(shí)存在 ，組織和性能取決于它們之間相互抵消的程度。再結(jié)晶溫度以上的形變過程再結(jié)晶溫度以上的形變過程高應(yīng)變速率低應(yīng)變速率動(dòng)態(tài)回復(fù)動(dòng)態(tài)回復(fù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)態(tài)再結(jié)晶硬化階段硬化階段軟化開始并逐漸增強(qiáng)軟化開始并逐漸作為主導(dǎo)硬化軟化達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡硬化軟化達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡等軸晶粒的晶界呈鋸齒狀，晶內(nèi)存在纏結(jié)位錯(cuò)的亞結(jié)構(gòu)晶粒大小晶粒大小流變應(yīng)力 反比形變速率形變溫度纖維狀拉長(zhǎng)晶粒的內(nèi)部保持等軸狀亞晶粒，亞晶內(nèi)位錯(cuò)密度較低，胞壁處位錯(cuò)密度較高。反復(fù)形核、有限長(zhǎng)大亞晶粒大小亞晶粒大小流變應(yīng)力 反比形變速率形變溫度硬化和軟化同時(shí)進(jìn)行，最終保持動(dòng)態(tài)平衡相同流變應(yīng)力時(shí)， 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶材料的晶粒尺寸要小于靜態(tài)再結(jié)晶的晶粒尺寸；相同晶粒大小時(shí)， 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶材料的強(qiáng)度和硬度要高于靜態(tài)再結(jié)晶材料。 通過動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，晶粒內(nèi)部形成了亞晶粒，使材料的強(qiáng)度、韌性提高， 通過對(duì)熱加工的控制，使亞晶細(xì)化而產(chǎn)生強(qiáng)化 —— 亞組織強(qiáng)化 。 如建筑用鋁鎂合金采用熱擠壓法保留動(dòng)態(tài)回復(fù)組織用于提高使用強(qiáng)度。熱加工對(duì)組織性能的影響熱加工對(duì)組織性能的影響① 改善鑄態(tài)組織；② 形成流線和帶狀組織；③ 晶粒尺寸及亞結(jié)構(gòu)的細(xì)化。消除方法：1）避免在兩相區(qū)變形；2）減少夾雜和偏析；3）完全退火加正火屈服強(qiáng)度～亞晶尺寸 d 控制好熱加工的 變形速率 、 溫度 、 每道次的應(yīng)變量 和 間隔時(shí)間 ，以及 冷卻速度 。就可以調(diào)整熱加工材料的晶粒度和強(qiáng)度。 很多構(gòu)件長(zhǎng)期在高溫條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的使用溫度高達(dá) 1000℃ ，用 CrMoV鋼制造的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子使用溫度約為 550℃ 等。 長(zhǎng)時(shí)間的高溫受力件必須考慮它們的高溫力學(xué)性能 —— 蠕變特性 ( 蠕變強(qiáng)度、蠕變速率 ) 蠕 變當(dāng)溫度 T≥，金屬材料在恒載荷 (通常 σs) 的持續(xù)作用下，應(yīng)變隨時(shí)間增加而增大，發(fā)生與時(shí)間相關(guān)的塑性變形。蠕變?cè)谳^低溫度下也會(huì)發(fā)生，但只有當(dāng)約比溫度大于 時(shí)才比較顯著，并且應(yīng)變速率非常小 (通常 10E3) 。蠕變曲線 發(fā)生蠕變時(shí)的應(yīng)變與時(shí)間關(guān)系曲線稱為蠕變曲線。 蠕變曲線上任一點(diǎn)的斜蠕變曲線上任一點(diǎn)的斜率表示該點(diǎn)的率表示該點(diǎn)的 蠕變速率蠕變速率 根據(jù)蠕變速率的變化情況可以將蠕變過程分為
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