金屬的塑性變形與再結(jié)晶(3)-資料下載頁(yè)
2025-04-30 12:27本頁(yè)面
【正文】 構(gòu) 所造成的。因?yàn)榫ЯＨ∠虼笾孪嗤瑫r(shí)，給晶粒沿一定方向迅速長(zhǎng)大提供了條件。 ? 晶粒粗化將使金屬材料組織性能惡化，所以冷變形金屬的再結(jié)晶退火溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)，而且保溫時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以獲得細(xì)而均勻的晶粒。 第四節(jié) 金屬的熱塑性加工 ? 一、熱加工與冷加工的區(qū)別 ? 金屬的冷加工和熱加工可以按其再結(jié)晶溫度來(lái)劃分。金屬在再結(jié)晶溫度以下的塑性變形稱為 冷加工 ；金屬在再結(jié)晶溫度以上的塑性變形稱為 熱加工 。 ? 熱加工的主要優(yōu)點(diǎn)是材料容易變形，加工耗能量少。這是因?yàn)樵跓峒庸み^(guò)程中，金屬的內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行著加工硬化和再結(jié)晶軟化兩個(gè)相反的過(guò)程。 ? 冷加工變形會(huì)引起加工硬化，增大金屬的變形抗力。所以若繼續(xù)進(jìn)行冷加工，則必須進(jìn)行中間退火處理，重新軟化后才能進(jìn)行繼續(xù)加工。 ? 金屬在熱加工過(guò)程中表面發(fā)生氧化，使得工件表面比較粗糙，尺寸精度比較低。所以熱加工一般用來(lái)制造一些截面比較大、加工變形量大的半成品。 ? 而冷加工則能保證工件有較高的尺寸精度和表面粗糙度，在冷加工過(guò)程中材料同時(shí)也得到強(qiáng)化處理。有時(shí)經(jīng)冷加工后可以直接獲得成品 。 二、熱加工對(duì)金屬組織和性能的影響 ? ? 鑄錠的組織：在鑄造過(guò)程中，由于鑄錠的表面和中心的結(jié)晶條件不同，在鑄錠的截面上有三個(gè)不同特征的結(jié)晶區(qū)： 表層細(xì)晶粒區(qū)、柱狀晶區(qū)及中心等軸晶區(qū) （圖 319）。 ? 除了上述幾個(gè)晶區(qū)外，鑄錠內(nèi)還存在一些鑄造缺陷，如縮孔與縮松、化學(xué)成分偏析、氣孔、夾雜、裂紋等。 ? 通過(guò)熱加工可以把大部分的縮松、氣孔和微裂紋在加工過(guò)程中焊合，提高了金屬的致密度。對(duì)于鑄錠內(nèi)部的晶內(nèi)偏析、粗大柱狀晶或大塊碳化物，可以在壓力的作用下使晶粒破碎，消除了成分偏析、柱狀晶及粗大碳化物，使金屬的力學(xué)性能得到提高 加工狀態(tài) ?b MPa ?s MPa ? (%) ψ (%) ak （ J/cm2) 鍛態(tài) 530 310 20 45 7 鑄態(tài) 500 280 15 27 3． 5 %C碳鋼鍛態(tài)和鑄態(tài)時(shí)機(jī)械性能的比較 2. 細(xì)化晶粒 ? 在熱加工過(guò)程中，變形的晶粒內(nèi)部不斷發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶，已經(jīng)發(fā)生再結(jié)晶的區(qū)域又不斷發(fā)生變形。周而復(fù)之使晶核數(shù)目不斷增加，晶粒得到細(xì)化。但熱加工后金屬的晶粒大小與加工溫度和變形量有很大的關(guān)系。變形量小，終止加工溫度過(guò)高，加工后得到的晶粒粗大；相反則得到細(xì)小晶粒。 ? 在熱加工過(guò)程中，鋼錠中的粗大枝晶和鋼錠鑄態(tài)組織中的各種夾雜物，在高溫下都具有一定塑性，使其沿著金屬的變形流動(dòng)方向伸長(zhǎng)，形成 纖維組織 。宏觀檢驗(yàn)時(shí)稱其為 “ 鍛造流線 ” 。 ? 鍛造流線使金屬的性能產(chǎn)生明顯的各向異性，通常是沿流線方向的強(qiáng)度、塑性和韌性高，其抗剪強(qiáng)度低。而垂直于流線方向上，情況則正好相反 45鋼的機(jī)械性能與熱加工方向的關(guān)系 熱加工方向 ?b MPa ?s MPa ? (%) ψ (%) ak (J/cm2) 縱向 715 470 62 橫向 672 440 30 ? 當(dāng)?shù)吞间撝蟹墙饘匐s質(zhì)比較多時(shí)，在熱加工后的緩慢冷卻過(guò)程中，先共析鐵素體可能依附于被拉長(zhǎng)的夾雜物析出鐵素體帶，并將碳排到附近的奧氏體中，使奧氏體中的碳含量逐漸提高，最后轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。結(jié)果，沿雜質(zhì)富集區(qū)析出的鐵素體首先形成條狀，珠光體分布在條狀鐵素體之間，這種鐵素體和珠光體沿加工變形方向成層狀平行交替的條帶狀組織，稱為 帶狀組織 ? 作業(yè)：書中 p65 ? 34； 36； 37； 38.
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