工程材料5塑性變形(編輯修改稿)
2024-09-19 10:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 金屬組織的影響 金屬在外力作用下產(chǎn)生塑性變形時，隨著外形變化，而且其內(nèi)部的晶粒形狀也相應(yīng)地被拉長或壓偏。當變形量很大時，晶粒將被拉長為纖維狀。 1. 形成纖維組織 (a) 未變形 (c) 變形 80% (b) 變形 40% 由于塑性變形過程中晶粒的轉(zhuǎn)動，當變形量達到一定程度（ 70％～ 90％）以上時，會使絕大部分晶粒的某一位向與外力方向趨于一致，形成 織構(gòu) 。 塑性變形使晶粒碎化，內(nèi)部形成更多位向略有差異的亞晶粒（亞結(jié)構(gòu)），在其邊界上聚集著大量位錯。 2. 亞組織的細化 3. 產(chǎn)生形變織構(gòu) 由于金屬塑性變形 時 , 內(nèi)部變形不均勻， 外力取消后，金屬內(nèi)部殘存內(nèi)應(yīng)力。 可分為三類： 第一類內(nèi)應(yīng)力 是金屬表面與心部變形不均勻造成的 宏觀應(yīng)力 。宏觀應(yīng)力會引起零件變形。 第二類內(nèi)應(yīng)力 是由于相鄰晶粒之間或晶粒內(nèi)部變形不均勻造成的 晶間微觀 應(yīng)力 。過高，易造成應(yīng)力腐蝕、顯微裂紋。 第三類內(nèi)應(yīng)力 是由于晶格畸變、位錯密度增加引起的，又稱 晶格畸變內(nèi)應(yīng)力 。是變形中的主要內(nèi)應(yīng)力 (占 90%以上 )，是金屬強化的主要原因。 加工硬化和殘余應(yīng)力的存在，使金屬的物理和化學性能發(fā)生顯著變化。如電阻增加、耐蝕性下降。 殘余拉應(yīng)力會降低承載能力，尤其是降低疲勞強度。 二、產(chǎn)生殘余應(yīng)力 第三節(jié) 冷變形金屬在加熱時的變化 金屬經(jīng)冷塑性變形后，組織處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有自發(fā)恢復(fù)到變形前穩(wěn)定組織狀態(tài)的傾向。但在常溫下，原子的擴散能力小，這種不穩(wěn)定狀態(tài)可維持相當長的時間。而加熱則使原子擴散能力增加，金屬將依發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大三個階段。 回復(fù)是指在加熱溫度較低時，由于金屬中的點缺陷及位錯的近距離遷移而引起晶內(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。 隨著溫度的升高，已產(chǎn)生加工硬化的金屬其晶格的扭曲程度減小，但金屬組織還沒有顯著變化的現(xiàn)象。 一、回復(fù) 回復(fù)使金屬的內(nèi)能降低。金屬在回復(fù)階段強度、硬度略有下降、塑性略有上升，內(nèi)應(yīng)力和電阻顯著降低，但組織變化不明顯。 如 ：經(jīng)冷拉的鋼絲卷成彈簧后的低溫回火（加熱到 250～ 300℃ ） ,青銅絲彈簧加工后的回火處理 (加熱到 120～ 125℃ )。 T回 =（ ～ ） T熔 （ K ） 隨著溫度的進一步升高，已發(fā)生回復(fù)的金屬開始以某些碎晶或雜質(zhì)為核心通過新晶核的形成和長
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