金屬的塑性變形(1)-資料下載頁
2025-05-02 14:03本頁面
【正文】 時 ，再結晶后晶粒又重新出現(xiàn)粗化現(xiàn)象 ， 一般認為這與形成 織構 有關 。 47 五、 金屬的熱加工 冷加工與熱加工的區(qū)別 軋制 模鍛 拉拔 在金屬學中 ， 冷熱加工的界限是以 再結晶溫度 來劃分的 。 低于再結晶溫度的加工稱為 冷加工 ， 而高于再結晶溫度的加工稱為 熱加工 。 48 熱加工時產生的加工硬化很快被再結晶產生的軟化所抵消 ，因而 熱加工不會帶來加工硬化效果 。 巨型自由鍛件 區(qū)別 冷加工：加工硬化，晶粒變形 熱加工：加工硬化和再結晶過程同時發(fā)生，加工硬化消失 為什么進行熱加工 金屬材料的強度和硬度會隨溫度的上升而下降，塑性會隨溫度的升高而升高，因此在較高的溫度下進行塑性變形，材料的抗力小，易成型。 49 1） 熱加工可使鑄態(tài)金屬與合金中的氣孔焊合 ， 使粗大的樹枝晶或拄狀晶破碎 ， 從而使組織致密 、 成分均勻 、 晶粒細化 ， 力學性能提高 。 鍛壓 熱加工動態(tài)再結晶示意圖 50 它 使鋼產生各向異性 ，在制定加工工藝時 ， 應使流線分布合理 ， 盡量與拉應力方向一致 。 滾壓成型后螺紋內部的纖維分布 吊鉤中的纖維組織 2） 形成熱加工流線 。 熱加工過程中 ， 各種 可變形 的夾雜物會沿形變方向拉長 ， 呈流線分布 ， 從而造成各向異性 。在流線方向 ， 性能較好 ， 而在垂直于流線方向上性能相對較差 。 有這種流線體型的組織稱 纖維組織 。 51 熱加工 能量消耗小，但鋼材表面易氧化。一般用于截面尺寸大、變形量大、在室溫下加工困難的工件。 冷加工 一般用于截面尺寸小、塑性好、尺寸精度及表面光潔度要求高的工件。 蒸汽 空氣錘 52 金屬的強化 一、基本原理 由于 塑性變形的本質是位錯的滑移 。因此，提高強度就是設法阻止位錯運動。主要有以下幾種途徑： 細晶強化 細化晶粒 依靠 晶界阻止位錯運動 。 晶粒愈小 ， 強度愈高 。 強度 σ s=σ 0+Kd1/2 σ 0：位錯在晶內運動的總阻力 K：常數(shù)，表征晶界對變形的影響，與晶界結構有關 ——提高塑性變形抗力的過程 絕大多數(shù)零件不允許產生塑性變形。在給定外加載荷的條件下，零件是否發(fā)生塑性變形，取決于截面大小及材料的屈服強度 53 固溶強化 形成固溶體 由于溶質原子與溶劑原子在尺寸和性質上的不同，固溶原子引起晶格畸變，產生 應力場阻止位錯運動 。 產生固溶強化的原因，是由于溶質原子與位錯相互作用的結果， 溶質原子不僅使晶格發(fā)生畸變，而且易被吸附在位錯附近，使位錯被釘扎住 ，位錯要脫釘，則必須增加外力，從而使變形抗力提高 54 彌散強化 在基體中形成彌散分布的 第二相質點，阻礙位錯運動 。有時稱為沉淀強化。 第二相 ：固溶析出相 復合材料中的添加物 加工硬化 進行冷加工，使材料 位錯密度增加 ，發(fā)生纏結，阻礙位錯運動。 55 當 第二相 在晶界呈網狀分布時 ， 對合金的強度和塑性不利； 珠光體 當 第二相 在晶內呈片狀分布時 ， 可提高強度 、 硬度 ，但會降低塑性和韌性； 56 當在晶內呈顆粒狀彌散分布時 ， 第二相顆粒越細 ， 分布越均勻 ， 合金的強度 、 硬度越高 ， 塑性 、 韌性略有下降 ， 這種強化方法稱 彌散強化 或 沉淀強化 。 彌散強化的原因 是由于硬的顆粒不易被切割 ， 因而阻礙了位錯的運動 ， 提高了變形抗力 。 顆粒釘扎作用的電鏡照片 57 位錯切割第二相粒子示意圖 電鏡觀察
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