金屬的塑性變形與再結(jié)晶(3)(編輯修改稿)
2025-05-27 12:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在某些情況下織構(gòu)也是有用的。如變壓器鐵芯用的硅鋼片，沿 100晶向最易磁化。如果用這種織構(gòu)的硅鋼片制作變壓器和電機時，則可提高鐵芯的導(dǎo)磁率，降低其磁滯損失，提高設(shè)備的效率。 二、冷塑性變形對金屬性能的影響 ? ? 加工硬化 是金屬在塑性變形過程中，隨著亞晶粒的增多和位錯密度的增加，位錯間的交互作用增強，位錯滑移發(fā)生困難，使金屬塑性變形的抗力增大， 其強度和硬度顯著升高，塑性和韌性下降 。也稱形變強化或冷作硬化。 ? 金屬的加工硬化現(xiàn)象的有利之處，它可以作為一種工提高金屬強度、硬度和耐磨性的重要手段之一，尤其是對一些不能用熱處理強化的材料顯得更為重要， ? 加工硬化還能使金屬各部分相繼發(fā)生塑性變形，使變形更加均勻 ? 加工硬化還可以提高構(gòu)件在使用過程中的安全性。 ? 加工硬化也有不利的一面，如使材料在冷軋時的動力消耗增大，也給金屬繼續(xù)變形造成困難。因此，在金屬的冷變形和加工過程中，必須進行中間熱處理來消除加工硬化現(xiàn)象。 ? 、化學性能的變化 ? 金屬的塑性變形也使金屬的某些物理性能、化學性能發(fā)生變化，例如使電阻增大，耐蝕性降低等。 ? 在金屬塑性變形過程中，大約有 10％的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)應(yīng)力而殘留在金屬中，使其內(nèi)能增加。 ? 這些殘留于金屬內(nèi)部且平衡于金屬內(nèi)部的應(yīng)力稱為 殘余內(nèi)應(yīng)力 。它是由于金屬在外力作用下各部分發(fā)生不均勻的塑性變形而產(chǎn)生的。 ? 內(nèi)應(yīng)力一般可分為三種類型： ? （ 1） 宏觀內(nèi)應(yīng)力 (第一類內(nèi)應(yīng)力 ) ? 金屬材料在塑性變形時，由于各部分變形不均勻，使整個工件或在較大的宏觀范圍內(nèi) (如表層與心部 )產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 ? （ 2）微觀內(nèi)應(yīng)力 (第二類內(nèi)應(yīng)力 ) ? 它是金屬經(jīng)冷塑性變形后，由于晶粒間或晶粒內(nèi)各亞晶粒之間因變形不均勻而形成的微觀內(nèi)應(yīng)力。 （ 3）晶格畸變 (第三類內(nèi)應(yīng)力 ) ? 冷塑性變形在金屬內(nèi)部產(chǎn)生大量的位錯和空位，造成晶格畸變，這種因晶格畸變而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力叫晶格畸變應(yīng)力。這類應(yīng)力占內(nèi)應(yīng)力總量的 90％左右，是存在于變形金屬中主要的殘余內(nèi)應(yīng)力。它使金屬的硬度、強度升高，同時使塑性和抗腐蝕能力下降。 內(nèi)應(yīng)力的大小與形變條件有關(guān)。變形量大、變形不均勻、變形時溫度低、變形速率大等都能使內(nèi)應(yīng)力增加。 內(nèi)應(yīng)力對金屬材料性能的不良影響 ? 第一類內(nèi)應(yīng)力所占比例雖然不大，但當其放置一段時間后會因其松弛或應(yīng)力重新分布而引起金屬自動變形，嚴重時會引起工件開裂。 ? 第二類內(nèi)應(yīng)力使金屬產(chǎn)生晶間腐蝕，所以塑性變形后的金屬應(yīng)進行消除應(yīng)力退火處理，以消除或降低這部分內(nèi)應(yīng)力。 ? 第三類內(nèi)應(yīng)力則是產(chǎn)生加工硬化的主要原因。 ? 合理利用內(nèi)應(yīng)力的存在有時可以提高零件的壽命，如齒輪進行表面淬火和噴丸處理，在其表面產(chǎn)生一層極薄的塑性變形層。在變形層中產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力可以大大提高材料的疲勞極限，抵消工作時齒面受到的張應(yīng)力，從而提高齒輪的使用壽命。 ? 內(nèi)應(yīng)力對熱處理質(zhì)量也有很大的影響。鋼經(jīng)塑性變形所產(chǎn)生的各種內(nèi)應(yīng)力是導(dǎo)致淬火工件產(chǎn)生變形甚至開裂的重要原因之一。 ? 實踐表明，經(jīng)過粗機械加工、冷壓力加工的工件，以及鍛造后的毛坯，其內(nèi)部都殘存著因塑性變形而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。為了減少淬火變形量并防止產(chǎn)生淬火裂紋，在淬火之前，必須進行消除內(nèi)應(yīng)力處理 (如退火處理 )。 第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶 ? 金屬冷塑性變形后，產(chǎn)生了加工硬化現(xiàn)象，結(jié)果金屬晶體中缺陷密度增加，內(nèi)能升高，這種處于不穩(wěn)定狀態(tài)的組織有自發(fā)恢復(fù)到變形前的組織狀態(tài)的傾向。 ? 在常溫下，這種轉(zhuǎn)變一般不易進行。如果
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