金屬材料的塑性變形與再結晶(編輯修改稿)
2025-05-27 12:25 本頁面
【文章內容簡介】 單相固溶體合金的塑性變形 單相固溶體合金組織與純金屬相同，其塑性變形過程也與多晶體純金屬相似。但隨溶質含量增加，固溶體的強度、硬度提高，塑性、韌性下降，稱 固溶強化 。 固溶強化 四、 合金的塑性變形 （二元） 固溶強化的 原因 ，是由于溶質原子與位錯相互作用的結果，溶質原子不僅使晶格發(fā)生 畸變 ，阻礙位錯運動，而且易被吸附在位錯附近， 使位錯被釘扎住 ，位錯要脫釘，則必須增加外力，從而使變形抗力提高。 第四章 金屬材料的塑性變形特性 （二） 多相合金的塑性變形與彌散強化 合金的塑性變 形除與合金基體的性質有關外，還與第二相 的性質、形態(tài)、大小、數量和分布有關。 第二相在晶界呈網狀分布時 ，對合金的強度和塑性不利； 第二相在晶內呈片狀分布時 ，可提高強度、硬度，但會降低塑性和韌性； 珠光體 第四章 金屬材料的塑性變形特性 第二相在晶內呈顆粒狀彌散分布時 不可變形顆粒（硬） 不易被切變，因而阻礙了位錯的運動，形成位錯環(huán)，提高了變形抗力。 顆粒釘扎作用的電鏡照片 第四章 金屬材料的塑性變形特性 位錯切割第二相粒子 電鏡觀察 可變形顆粒（軟顆粒） 將被位錯切開，對位錯有一定的 阻滯作用。 第四章 金屬材料的塑性變形特性 第二相在晶內呈彌散質點分布時，可顯著提高材料的強度和硬度，且分散的質點越多、越細，這種對材料的強化作用越強。 這種強化方法稱 彌散強化 或 沉淀強化 。 彌散強化 第四章 金屬材料的塑性變形特性 一、塑性變形對金屬組織結構的影響： 晶粒發(fā)生變形， 沿形變方向被拉長或壓扁 。 纖維組織形成 金屬在外力作用下發(fā)生塑性變形時，隨著變形量的增加晶粒形狀發(fā)生變化，沿變形方向被拉長或壓扁。當拉伸變形量很大時，晶粒變成細條狀，金屬中的夾雜物也被拉長，形成所謂纖維組織。 。 167。 塑性變形對組織與性能的影響 第四章 塑性變形對組織與性能的影響 亞結構形成 金屬經大的塑性變形時，由于位錯的密度增大和發(fā)生交互作用，大量位錯堆積在局部地區(qū)，并相互纏結， 形成不均勻的分布，使晶粒分化成許多位向略有不同的小晶塊，而在晶粒內產生亞晶粒。 5%冷變形純鋁中的位錯網 金屬變形后的亞結構 第四章 塑性變形對組織與性能的影響 形變織構 金屬塑性變形到很大程度 (70%以上 )時，由于晶粒發(fā)生轉動，使各晶粒的位向趨近于一致，形成特殊的擇優(yōu)取向，這種有序化的結構叫做形變織構。 板織構 絲織構 形變織構示意圖 各向異性導致的“制耳” 變形前 變形后 絲織構 —— 各晶粒的一定晶向平行于拉拔方向 板織構 —— 各晶粒的一定晶面和晶向平行于軋制方向 第四章 塑性變形對組織與性能的影響 產生加工硬化 隨冷塑性變形量增加，金屬的強度、 硬度提高，塑性、韌性下降的現象稱 加工硬化 。 二、塑性變形對金屬性能的影響： 加工硬化 原因： 塑性變形 →位錯移動 →位錯大量增殖 →相互作用 →運動阻力加大 →變形抗力 ↑→強度 ↑、硬度 ↑、塑性、韌性 ↓ 第四章 塑性變形對組織與性能的影響 加工硬化意義： 1）一種有效的強化手段，對不能用熱處理方法強化的合金尤其重要； 2）均勻塑性變形和壓力加工的保證； 3）金屬具有較好的變形強化能力，具有防止短時超載斷裂能力，保證構件安全性； 4） ↓塑性， ↑切削性能 不利：塑性變形困難，給進一步變形帶來困難 →中間退火 →消除 第四章 塑性變形對組織與性能的影響 使金屬的性能產生各向異性 。 影響金屬的物理、化學性能 金屬經塑性變形后，使電阻增大，耐蝕性降低。 產生殘余應力 （去除外力后殘留于且平衡于金屬內部的應力）。 第一類內應力 —— 宏觀，表面和心部，塑性變形不均勻造成； 第二類內應力 —— 微觀，晶粒間或晶內不同區(qū)域變形不均；
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