金屬材料與熱處理第三章金屬的塑性變形對(duì)組織性能(編輯修改稿)
2025-01-28 19:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 1）力學(xué)性能 金屬發(fā)生塑性變形 , 隨變形度增大 , 金屬的強(qiáng)度和硬度顯著升高 , 塑性和韌性明顯下降。這種現(xiàn)象 稱為 形變硬化 。 工程應(yīng)用： 在生產(chǎn)中可通過冷軋、冷拔提高鋼板或鋼絲的強(qiáng)度。 26 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 產(chǎn)生形變硬化的原因 : 塑性變形時(shí) , 位錯(cuò)密度增加 , 位錯(cuò)間的交互作用增強(qiáng) , 相互纏結(jié) , 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力增大 , 塑性變形抗力提高；同時(shí)晶粒破碎細(xì)化 , 強(qiáng)度提高。 形變硬化 27 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 （ 2）產(chǎn)生各向異性 ?纖維組織和變形織構(gòu)的形成 , 使金屬產(chǎn)生 各向異性 ； 沿纖維方向的強(qiáng)度和塑性高于垂直方向。 各向異性 ?有織構(gòu)的板材沖制筒形零件時(shí) , 由于各方向上塑性差別很大 , 零件的邊緣出現(xiàn) “ 制耳 ” 。 因形變織構(gòu)造成深沖制品的制耳示意圖 28 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 （ 3）物理、化學(xué)性能變化 ?塑性變形可影響金屬的物理、化學(xué)性能： 電阻增大 , 耐腐性降低 。 ?在某些情況下 , 織構(gòu)的各向異性有用：制造變壓器鐵芯的硅鋼片 , 沿 [100]方向最易磁化 , 采用這種織構(gòu)可使鐵損減小 , 變壓器的效率大大提高。 29 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力 定義：外力去除后，金屬內(nèi)部殘留下來的應(yīng)力。 產(chǎn)生原因：金屬發(fā)生塑性變形時(shí)，內(nèi)部變形不均勻，位錯(cuò)、空位等晶體缺陷增多，會(huì)產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力 。 1）宏觀內(nèi)應(yīng)力 2）微觀殘余應(yīng)力 3）晶格畸變應(yīng)力 30 課堂思考題 在冷軋前后，金屬由各向同性轉(zhuǎn)變?yōu)椋ǎ? 形變硬化是如何產(chǎn)生的？ 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 31 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 二、冷塑性變形金屬在加熱時(shí)組織和性能的變化 金屬經(jīng)塑性變形后，組織結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生很大變化； ?對(duì)變形后金屬進(jìn)行加熱，其組織結(jié)構(gòu)和性能又會(huì)發(fā)生變化； ?隨加熱溫度提高，變形金屬將相繼發(fā)生 回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大 3個(gè)過程。 32 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 冷變形金屬加熱時(shí)組織和性能變化 33 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 回復(fù) ?變形后金屬在較低溫度加熱，發(fā)生 回復(fù) 過程。 ?晶粒內(nèi)部位錯(cuò)等缺陷減少，晶粒仍保持變形后的形態(tài)，顯微組織不發(fā)生明顯變化； ?實(shí)際應(yīng)用： 對(duì)變形金屬進(jìn)行 去應(yīng)力退火 、降低殘余內(nèi)應(yīng)力，保留加工硬化效果。 34 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 再結(jié)晶 定義：變形后的金屬在較高溫度加熱時(shí)，被拉長(zhǎng)（或壓扁）、破碎的晶粒通過重新生核、長(zhǎng)大變成新的均勻、細(xì)小的等軸晶，這個(gè)過程稱為 再結(jié)晶 。 提示 ：只有經(jīng)過塑性變形的金屬才會(huì)發(fā)生再結(jié)晶。 35 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 (1） .再結(jié)晶對(duì)金屬組織、性能的影響 提示 ：再結(jié)晶生成的新的晶粒的晶格類型與變形前、變形后的晶格類型均一樣。 ?變形金屬再結(jié)晶后，強(qiáng)度、硬度明顯降低，塑性、韌性大大提高，加工硬化現(xiàn)象被消除，內(nèi)應(yīng)力全部消失；物理、化學(xué)性能基本上恢復(fù)到變形以前的水平。 36 學(xué)習(xí)情境三：金屬的塑性變形對(duì)組織性能的影響 (2） .再結(jié)晶溫度 再結(jié)晶溫度是一溫度范圍，并非一恒定溫度； ?再結(jié)晶溫度指的是 最低再結(jié)晶溫度 (T再 )：用經(jīng)過嚴(yán)重冷塑性變形的金屬 ,經(jīng) 1小時(shí)加熱后能完全再結(jié)晶的最低溫度來表示。 最低再結(jié)晶溫度
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