金屬的塑性變形與再結(jié)晶(2)(編輯修改稿)
2025-06-15 22:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 在塑性變形的過程中，隨著金屬內(nèi)部組織的變化，金屬的性能也將產(chǎn)生變化。隨著變形程度的增加，金屬的強度、硬度提高，而塑性、韌性下降，這一現(xiàn)象稱為 “ 加工硬化 ” 或 “ 形變強化 ” 。 ? 一般認為產(chǎn)生加工硬化的原因是晶體內(nèi)部位錯的增殖，造成位錯間相互纏結(jié)，使位錯運動困難，從而提高了強度 。 26 ? 加工硬化使金屬繼續(xù)變形更加困難，常常造成生產(chǎn)中生產(chǎn)工序的增加和能耗的提高，對材料的加工是不利的。 但加工硬化促使金屬塑性變形更加均勻，還可提高金屬的強度，所以加工硬化也是金屬強化的重要手段之一。 ? 塑性變形還會使金屬的電阻增大，耐蝕性能下降。 27 4．殘余內(nèi)應力 ? 金屬在塑性變形時，外力所作的功大部分轉(zhuǎn)化為熱能，但尚有小部分（約 10%）保留在金屬內(nèi)部，形成殘余內(nèi)應力。 ? 內(nèi)應力分為三類： 第一類內(nèi)應力又叫宏觀內(nèi)應力，是由于金屬表層與心部變形不一致造成的，所以存在于表層與心部之間； 第二類內(nèi)應力又叫微觀內(nèi)應力，是由于晶粒之間變形不均勻造成的，所以存在于晶粒與晶粒之間； 第三類內(nèi)應力又叫點陣畸變，是由于晶體缺陷增加引起點陣畸變增大而造成的內(nèi)應力，所以存在于晶體缺陷中。 28 ? 第三類內(nèi)應力是變形金屬中的主要內(nèi)應力（占 90%以上），因而是金屬強化的主要原因。而第一、第二類內(nèi)應力都使金屬的強度降低。 ? 殘余內(nèi)應力還會使金屬耐蝕性下降，引起加工、淬火過程中零件的變形和開裂。 因此，金屬在塑性變形后，通常要進行退火處理，以消除或降低殘余內(nèi)應力。 29 五 變形金屬在加熱過程中組織和性能的變化 ? 目的： 消除殘余應力或恢復其某些性能（如提高塑性、韌性，降低硬度等）。 ? 過程： 依次發(fā)生回復、再結(jié)晶和晶粒長大。 ? 本質(zhì)： 加熱導致原子擴散。 30 31 1．回復 冷變形金屬加熱時 ， 在光學顯微組織發(fā)生改變前 （ 即再結(jié)晶晶粒形成前 ） 所產(chǎn)生的某些亞結(jié)構(gòu)和性能的變化過程 。 宏觀層面 ：顯微組織無變化 ， 機械性能無明顯變化 ， 但內(nèi)應力顯著降低 。 微觀層面 ：點缺陷及位錯的近距離遷移 ， 引起的晶內(nèi)某些變化 。 32 回復的機理： 加熱溫度不太高 ， 原子擴散能力較低 ， 原子只能作短距離擴散 ， 使某些晶體缺陷相互抵消 ，導致缺陷數(shù)量減少 ， 晶格畸變程度減輕 。 如空位與其它缺陷 （ 如間隙原子 ） 合并 ， 同一滑移面上的異號位錯的相互抵消 ， 這些結(jié)構(gòu)的變化導致了內(nèi)應力的降低 。 回復的應用： 在較低溫度下加熱，使加工硬化金屬的內(nèi)應力基本消除，同時又
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