第五章金屬的塑性變形與再結(jié)晶(編輯修改稿)
2024-09-01 11:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 段之一 ，對于不能熱處理強(qiáng)化的金屬和合金尤為重要。第二節(jié) 塑性變形對金屬組織和性能的影響三、殘余內(nèi)應(yīng)力 n 內(nèi)應(yīng)力 是指平衡于金屬內(nèi)部的應(yīng)力。是由于金屬受力時，內(nèi)部變形不均勻而引起的。金屬發(fā)生塑性變形時，外力所做的功只有 10% 轉(zhuǎn)化為內(nèi)應(yīng)力殘留于金屬中。n 內(nèi)應(yīng)力分為三類： 第一類內(nèi)應(yīng)力平衡于表面與心部之間 (宏觀內(nèi)應(yīng)力 )。 第二類內(nèi)應(yīng)力平衡于晶粒之間或晶粒內(nèi)不同區(qū)域之間 , (微觀內(nèi)應(yīng)力 )。 第三類內(nèi)應(yīng)力是由晶格缺陷引起的畸變應(yīng)力。 第二節(jié) 塑性變形對金屬組織和性能的影響n 第三類內(nèi)應(yīng)力是形變金屬中的主要內(nèi)應(yīng)力，也是金屬強(qiáng)化的主要原因 。而第一、二類內(nèi)應(yīng)力都使金屬強(qiáng)度降低。n 內(nèi)應(yīng)力的存在，使金屬耐蝕性下降，引起零件加工、淬火過程中的變形和開裂。因此，金屬在塑性變形后，通常要進(jìn)行退火處理，以消除或降低內(nèi)應(yīng)力。第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶一、冷變形金屬在加熱時的組織和性能變化 (重點 ) 金屬經(jīng)冷變形后，組織處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有自發(fā)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。但在常溫下，原子擴(kuò)散能力小，不穩(wěn)定狀態(tài)可長時間維持。加熱可使原子擴(kuò)散能力增加，金屬將依次發(fā)生 回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大 。 加熱溫度（ ℃ ）黃銅第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶㈠ 回復(fù) 回復(fù) ：在加熱溫度較低時，由于金屬中的點缺陷及位錯近距離遷移而引起的晶內(nèi)某些變化。如空位與其他缺陷合并、同一滑移面上的異號位錯相遇合并而使缺陷數(shù)量減少等。第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶 在回復(fù)階段，金屬組織變化不明顯，其強(qiáng)度、硬度略有下降，塑性略有提高，但內(nèi)應(yīng)力、電阻率等顯著下降。工業(yè)上，常利用回復(fù)現(xiàn)象將冷變形金屬低溫加熱，既穩(wěn)定組織又保留加工硬化，這種熱處理方法稱 去應(yīng)力退火 。第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶㈡ 再結(jié)晶當(dāng)變形金屬被加熱到較高溫度時，由于原子活動能力增大，晶粒的形狀開始發(fā)生變化，由破碎拉長的晶粒變?yōu)橥暾牡容S晶粒。這種冷變形組織在加熱時重新徹底改組的過程稱 再結(jié)晶 。鐵素體變形 80%670℃ 加熱650℃ 加熱冷 變形奧氏體不銹鋼加熱時的再結(jié)晶形核變形組織晶界晶界上形核第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶n 再結(jié)晶也是一個晶核形成和長大的過程，但 不是相變過程 ，再結(jié)晶前后新舊晶粒的晶格類型和成分完全相同 。第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶n 由于再結(jié)晶后組織的復(fù)原，因而金屬的強(qiáng)度、硬度下降，塑性、韌性提高，加工硬化消失 。冷變形黃銅組織性能隨溫度的變化 冷變形 (變形量為 38%) 黃銅 580186。C保溫15分后 的 的再結(jié)晶組織第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶㈢ 再結(jié)晶后的晶粒長大n 再結(jié)晶完成后，若繼續(xù)升高加熱溫度或延長保溫時間，將發(fā)生晶粒長大，這是一個自發(fā)的過程。黃銅再結(jié)晶后晶粒的長大580186。C保溫 8秒后的組織580186。C保溫 15分后的組織 700186。C保溫 10分后的組織第三節(jié) 回復(fù)與再結(jié)晶n 晶粒的長大是通過晶界遷移進(jìn)行的，是大晶粒吞并小晶粒的過程。n 晶粒粗大會使金屬的強(qiáng)度，尤其是塑性和韌性降低。原子穿過晶界擴(kuò)散晶界遷移方向第
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