mosaaa讀書筆記(編輯修改稿)
2024-08-31 09:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 化和使金屬重新恢復(fù)變形的能力，必須對其施以中間退火。這樣做不但回增加金屬制品的生產(chǎn)成本而且會延長產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，上不利的。但另一方面，利用加工硬化現(xiàn)象可以顯著提高金屬制品的強(qiáng)度和硬度，從而為金屬材料提供了一條有效的強(qiáng)化途徑。(2) 殘余應(yīng)力 在塑性變形中外力所作的功除大部分轉(zhuǎn)化為熱之外，由于金屬內(nèi)部的形變不均勻及點(diǎn)陣畸變，尚有一小部分一畸變能的形式儲存在形變金屬內(nèi)部。這部分能量叫做儲存能，其大小隨金屬的形變量、形變方式、形變溫度及形變金屬的性質(zhì)而有所不同，可達(dá)形變功的百分之幾到百分之十幾。儲存能的具體表現(xiàn)方式為：宏觀殘余應(yīng)力、微觀殘余應(yīng)力、及點(diǎn)陣畸變。殘余應(yīng)力是一種內(nèi)應(yīng)力，它在金屬中處于相平衡狀態(tài)。按照殘余應(yīng)力平衡范圍的不同，通?？蓪⑵浞譃槿N： 第一類內(nèi)應(yīng)力，又稱為宏觀殘余應(yīng)力。其平衡的范圍為金屬的整個(gè)體積，它是由金屬材料（或零件）各個(gè)部分（如表面和心部）的宏觀形變不均勻引起的。這類殘余應(yīng)力所對應(yīng)的畸變能不大，%左右。 第二類內(nèi)應(yīng)力，又稱為微觀殘余應(yīng)力。其平衡范圍為幾個(gè)晶?；驇讉€(gè)晶塊，它是由這些晶?；蚓K的形變不一致或不均勻引起的。 第三類內(nèi)應(yīng)力，又稱為點(diǎn)陣畸變。其作用范圍是幾十至幾百nm，它是由于金屬在塑性變形中生成的大量晶體缺陷（空位、位錯(cuò)、間隙原子等）引起的。形變金屬中存儲能絕大部分（80～90%）消耗于形成點(diǎn)陣畸變。這部分能量使形變金屬結(jié)構(gòu)處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)。 形變金屬中的殘余應(yīng)力是有害的，它導(dǎo)致材料和工件的變形、開裂和產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。但有時(shí)也是有利的。例如對于承受單向扭轉(zhuǎn)載荷的零件（如某些汽車的彈性元件扭力軸），沿載荷方向的適量超載預(yù)扭可以使工件沿表面產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的與載荷方向相反的殘余應(yīng)力，從而在工作中抵消部分外加載荷。（3）物理及物理化學(xué)性能的改變①密度：在冷變形過程中，由于晶內(nèi)和晶間物質(zhì)的破碎，在變形金屬內(nèi)產(chǎn)生大量微小裂紋和空隙，使變形金屬的密度降低。②電阻：晶間物質(zhì)的破壞使晶粒直接接觸，晶粒位向有序化，晶間和晶內(nèi)的破壞等都對電阻的變化有明顯的影響。前二者使電阻隨變形程度的增加而減少，后者則相反。其結(jié)果使電阻隨變形程度變化的表現(xiàn)而不同。一般，冷變形使金屬電阻有所增加，增加的程度隨金屬而異。③導(dǎo)熱性：冷變形可使金屬導(dǎo)熱性降低，如鋼的晶體在冷變形后其導(dǎo)熱性降低達(dá)78％。④磁性：冷變形可改變金屬的磁性。磁飽和基本上不變，矯頑力和磁滯可因冷變形而增加2～3倍，而金屬的最多導(dǎo)磁率則降低了。⑤溶解性和耐蝕性：冷變形會使金屬的溶解性和耐蝕性降低。耐蝕性的降低原因有的認(rèn)為是殘余應(yīng)力的影響，殘余應(yīng)力越大則金屬的溶解性越大，耐蝕性越低；有的則認(rèn)為是由于原子處于畸變狀態(tài)，原子勢能增加的緣故。⑥各向異性：冷變形后的金屬出現(xiàn)纖維組織與織構(gòu)，從而引起各向異性，即材料的不同方向上具有不同的性能。如前所述，由于晶粒及晶間物質(zhì)沿變形方向被拉長，使軋件橫向（垂直于纖維方向）的機(jī)械性能低于其縱向（平行于纖維方向）。 冷塑性變形在加熱時(shí)的組織和性能變化冷塑性變形后，金屬中晶體缺陷密度增大、自由焓增高，組織和性能都都發(fā)生了明顯變化。這時(shí)金屬處于一種熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，它的組織和結(jié)構(gòu)具有恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)傾向。通過加熱和保溫，可使這種傾向成為現(xiàn)實(shí)。冷塑性變形金屬加熱組織、結(jié)構(gòu)與性能的變化的過程包括回復(fù)、再結(jié)晶與晶粒長大三個(gè)階段。1．回復(fù) 回復(fù)是指冷塑性變形金屬在加熱溫度較低時(shí)，金屬中的一些點(diǎn)缺陷和位錯(cuò)的遷移，使晶格畸變逐漸降低。內(nèi)應(yīng)力逐漸減小的過程。當(dāng)溫度不高(T1)時(shí)，原于擴(kuò)散能力低，不能產(chǎn)生較大位移，只是使晶格的彈性畸變大為減小，內(nèi)應(yīng)力和電阻都明顯下降，但回復(fù)不能改變金屬晶粒的大小和形狀，故其強(qiáng)度、硬度和塑性基本上沒有變化。 工業(yè)上常常利用回復(fù)現(xiàn)象，將冷塑性變形金屬在Ac1溫度以下加熱并保持一定時(shí)間，進(jìn)行消除應(yīng)力退火，以便提高某
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