熱加工基礎(chǔ)ppt課件-資料下載頁
2025-05-01 12:01本頁面
【正文】 66 三 .晶粒長大 再結(jié)晶完成后的晶粒是細(xì)小的 ,但如果繼續(xù)加熱 ,加熱溫度過高或保溫時(shí)間過長時(shí) ,晶粒會(huì)明顯長大 ,最后得到粗大晶粒的組織 ,使金屬的強(qiáng)度 、 硬度 、 塑性 、 韌性等機(jī)械性能都顯著降低 。 加熱對(duì)冷變形金屬組織與力學(xué)性能的影響 Page 67 通常把在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的塑性成形加工稱為熱變形加工 ， 如熱鍛 、 熱軋 、 熱擠壓等 熱變形加工件的組織與性能 熱變形加工過程中金屬的強(qiáng)化與軟化 金屬在高溫下進(jìn)行熱變形時(shí)，有兩種相反的過程同時(shí)起作用：一種是塑性變形產(chǎn)生的強(qiáng)化作用，一種是回復(fù)和再結(jié)晶所產(chǎn)生的軟化作用。這種在高溫下與變形幾乎同時(shí)發(fā)生的回復(fù)和在結(jié)晶過程，分別稱為 動(dòng)態(tài)回復(fù) 和 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶 。 Page 68 1）改善鑄態(tài)金屬的組織與性能 ① 熱加工能使鑄態(tài)金屬中的氣孔 、 疏松 、 微裂紋焊合 ， 提高金屬的致密度；減輕甚至消除樹枝晶偏析和改善夾雜物 、 第二相的分布等；明顯提高金屬的機(jī)械性能 ， 特別是韌性和塑性 。 ② 熱加工能打碎鑄態(tài)金屬中的粗大樹枝晶和柱狀晶 ， 并通過再結(jié)晶獲得等軸細(xì)晶粒 ， 而使金屬的機(jī)械性能全面提高 。 (2) 熱加工對(duì)金屬的組織和性能的影響： 熱變形加工件的組織與性能 Page 69 2）形成鑄造流線 在熱鍛造時(shí) ， 鑄態(tài)金屬中分布在晶界上的夾雜物和第二相沿金屬流動(dòng)方向被拉長或呈鏈狀分布 ， 而且不會(huì)因?yàn)榫Я５脑俳Y(jié)晶而改變這種形狀和分布 。 鍛后依然沿被拉長的方向保留在金屬中 ， 呈現(xiàn)出連續(xù)或斷續(xù)的流線形狀 ， 這種組織稱為 鍛造流線 。 變形程度越大 ， 鍛造流線組織越明顯 ， 使金屬的機(jī)械性能特別是塑性和韌性具有明顯的方向性 ， 縱向性能顯著大于橫向性能 。 因此熱加工時(shí)應(yīng)選擇合適的鍛造比 ， 并力求工件流線分布合理 。 Page 70 A AO Y拔 = AO /A Y鐓 = HO / H ② 鐓粗 鍛造比 HO H 熱變形加工件的組織與性能 ① 撥長 鍛造比 鍛造比： 用來表示金屬的變形程度 。 Page 71 塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響 變形類型 工藝方法 組織變化 性能變化 冷變形 冷軋 、 拉拔 、冷擠壓 、 冷沖壓 、 冷鐓 晶粒沿變形方向伸長 ， 形成冷加工纖維組織；晶粒破碎 ，形成亞結(jié)構(gòu)；位錯(cuò)密度增加 ；晶粒位向趨于一致 ， 形成形變織構(gòu) 。 趨于各向異性；強(qiáng)度提高 ， 塑性下降 ， 造成加工硬化 。 熱變形 自由鍛 、 模鍛 、熱軋 、 熱擠壓 焊合鑄造組織中存在的氣孔 ，縮松等缺陷 ；擊碎鑄造柱狀晶粒 、 粗大枝晶及碳化物 ，偏析減少 ， 晶粒細(xì)化；夾雜物沿變形方向伸長 ， 形成流線組織 。 力學(xué)性能提高；密度提高；趨于各向異性 ， 沿流線方向力學(xué)性能提高 Page 72 金屬的溫變形加工 通常把變形溫度介于回復(fù)和再結(jié)晶溫度之間的塑性成形加工稱為溫變形加工 。 在溫變形加工中 ， 既有變形強(qiáng)化 ， 又有回復(fù)或部分再結(jié)晶 。 由于金屬被加熱 ， 增加了塑性 ， 所需的變形力比冷變形加工要小 ， 模具壽命也較高 ， 而其產(chǎn)品的尺寸精度和表面質(zhì)量又比熱加工要好 。 對(duì)在室溫下難加工的材料 ，如不銹鋼 、 鈦合金等 ， 溫變形加工更有其實(shí)用意義 。 Page 73 金屬的塑性成形性能 塑性成形性能 （可鍛性） 衡量因素 —— 塑性指標(biāo)和變形抗力； 塑性越高，變形抗力越低，可鍛性越好 。 Page 74 影響金屬塑性成形性能的因素 ： 內(nèi)在因素 、 加工條件 、 應(yīng)力狀態(tài)等 。 ⑴ 內(nèi)在因素： ① 化學(xué)成分 — 化學(xué)成分對(duì)金屬的塑性和強(qiáng)度有著重要的影響 。 ② 金屬的組織結(jié)構(gòu) — 微觀組織結(jié)構(gòu)對(duì)金屬的塑性和強(qiáng)度有著決定性的影響 。 金屬的塑性成形性能 Page 75 ⑵ 加工條件： ① 變形溫度 溫度越高 ， 塑性指標(biāo)增加 ， 變形抗力降低 ， 可鍛性提高 。 ② 變形速度 一方面 變形速度增大硬化速度隨之增大 ， 塑性指標(biāo)下降 ， 變形抗力增大 ， 可鍛性變壞； 另一方面 變形速度越大 ， 熱效應(yīng)越明顯 ， 使塑性指標(biāo)提高 、 變形抗力下降 ， 可鍛性變好 。 一般生產(chǎn)條件下采用較小變形速度 。 變形抗力 金屬的塑性成形性能 Page 76 ⑶ 應(yīng)力狀態(tài)： 三個(gè)方向中的 壓應(yīng)力數(shù)目 越多 ， 塑性越好 ， 變形抗力增大；拉應(yīng)力數(shù)目多 ， 則金屬的塑性就差 ， 變形抗力降低 。 金屬的塑性成形性能 Page 77 金屬在特定的組織和溫度條件下以特定的變形速度變形時(shí) ，其塑性可比在常態(tài)下變形時(shí)高出幾十倍甚至幾百倍 ， 而變形抗力降低到常態(tài)時(shí)的幾分之一甚至幾十分之一 。 金屬在這種特定條件下表現(xiàn)出的超常的塑性變形能力稱為超塑性 。 金屬的超塑性 超塑性的分類： 1） 結(jié)構(gòu)超塑性 金屬經(jīng)處理后獲得直徑小于 10μm（ 越小越好 ） 的超細(xì)晶粒 ， 在一定的恒溫溫度 （ 一般為 ～ ） 和很低的變形速度條件下進(jìn)行變形時(shí)獲得的超塑性 ， 稱為結(jié)構(gòu)超塑性 ， 也稱為細(xì)晶超塑性或恒溫超塑性 。 2）相變超塑性 具有相變或同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的金屬，在相變溫度附近反復(fù)加熱、冷卻，同時(shí)在一定外力作用下進(jìn)行，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)后所獲得的超塑性，稱為相變超塑性。此類超塑性不要求金屬具有超細(xì)晶粒組織。 Page 78 金屬超塑性變形的機(jī)理 金屬的超塑性
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1