塑性加工過程的組織性能變化-文庫吧資料
2025-01-24 14:52本頁面
【正文】 僅與溫度有關，而且還與應變速率有關。在其它條件相同時，降低變形溫度或增大應變速度均可使加工硬化加劇，同時峰值應力以及峰值應力所對應的應變增大。l 進一步增大應變，流變應力基本不隨應變的增大而發(fā)生變化或下降很少，即進入所謂的 穩(wěn)態(tài)流動階段 。 （ 2）動態(tài)再結晶 a)流變特征l 在變形 開始階段 ，存在明顯的 加工硬化 ，而應力隨應變的增加而急劇增大到某一峰值。4）熱變形達到平穩(wěn)態(tài)后，亞晶的平均尺寸有一個平衡值，它又隨變形溫度的增加或變形速度的增加而下降。在低的變形溫度（ 0. 3 ~0. 6Tm）下，即使變形量很小， 亞晶形狀 是長條的；而在高的變形溫度（ ~ Tm）下，即使變形量很大，亞晶也能構成等軸的形狀。 圖 617 動態(tài)流變曲線 實驗研究表明：1）發(fā)生動態(tài)回復有一個 臨界變形程度 ，只有達到此值才能形成亞晶。即由變形所引起的位錯增加的速率與動態(tài)回復所引起的位錯消失的速率幾乎相等。最后進入第三階段，為 穩(wěn)定變形階段 。第一階段為 微變形階段 。靜態(tài)再結晶（ 1）動態(tài)回復金屬在熱變形時，若只發(fā)生動態(tài)回復的軟化過程，其應力 應變曲線，如圖 617a所示。 （ a）圖為 高層錯能 金屬在熱軋 加工率比較小時 （ 50%），只發(fā)生動態(tài)回復；（ b）圖表示 低層錯能金屬 ，由于熱軋變形程度?。?50%），熱軋時，只發(fā)生動態(tài)回復，隨后發(fā)生靜態(tài)回復和靜態(tài)再結晶；（ c）圖表示 高層錯能金屬 在擠壓 變形程度大 （ 99%）時，在擠壓中發(fā)生動態(tài)回復，出?？缀?，發(fā)生靜態(tài)回復和靜態(tài)再結晶；（ d）圖表示 低層錯能金屬 ，在擠壓變形程度大（ 99%）時，在擠壓中發(fā)生動態(tài)回復與動態(tài)再結晶。在個別情況下，當這些晶間夾雜物能溶解或凝聚時，纖維組織也可以被消除。 纖維組織一般只能在變形時通過 不斷地改變變形的方向 來避免，很難用退火的方法去消除。 圖 614 第二類再結晶全圖（ LY2）（ a）在壓力機上壓縮 （ b）在鍛錘下壓縮（ 3）熱變形時的 纖維組織 金屬內部所含有的 雜質、第二相 和各種 缺陷 ， 在熱變形過程中，將沿著最大主變形方向 被拉長、拉細 而形成 纖維組織 或帶狀結構 。如圖 614所示。 熱變形后制品晶粒度的大小，取決于 變形程度 和變形溫度 （主要是加工 終了溫度 ）。 上述三方面綜合作用的結果，可使鑄態(tài)組織改造成 變形組織 （或加工組織），它比鑄錠有較高的 密度 、 均勻細小的等軸晶粒 及 比較均勻的化學成分 ，因而 塑性和抗力 的指標都明顯提高。 靜水壓力分量 的作用，可使錠中存在的氣泡焊合，縮孔壓實，疏松壓密，變?yōu)檩^致密的結構。 熱變形 能最有效地改變金屬和合金的 鑄錠組織 ，可以使鑄態(tài)組織發(fā)生下述有利變化。 2. 熱變形對金屬組織性能的影響（ 1）熱變形對 鑄態(tài)組織的改造 回憶 ： 鑄態(tài)組織有何特點？ 一般來說，金屬在高溫下 塑性高 、 抗力小 ，加之原子擴散過程加劇，伴隨有完全再結晶時，更有利于組織的改善。（ 4）不依賴熱加工提高 材料強度 。（ 3）熱加工后產品的 組織及性能 不如冷加工時均勻。（ 2）熱加工后軋件的 表面 不如冷加工生產的尺寸精確和光潔。同其它加工方法相比也有如下的 不足 ：（ 1）對 薄或細 的軋件，由于散熱較快，在生產中保持熱加工 的 溫度條件 比較困難。 （ 4）在生產過程中，不需要像冷加工那樣的 中間退火 ，從而可使生產工序簡化，生產效率提高。（ 2）金屬在熱加工變形時，其 塑性 升高，產生斷裂的傾向性減小。一般在熱變形時金屬所處溫度范圍是其熔點絕對溫度的 ~，在變形過程中，同時產生 軟化與硬化軟化與硬化 ， 且軟化進行的很充分，變形后的產品無硬化的痕跡。由于織構的存在而使金屬呈現(xiàn)各向異性。l 金屬的儲存能隨著熔點的減低而減少；l 隨晶粒度的減小而增加；l 隨第二相與基體變形的不協(xié)調的增加而增加；l 凡是能引起加工硬化的因素，均能使儲存能增加；l 隨變形程度的增加而增加；l 隨不均勻變形程度增大而增大。l 金屬中的儲存能是以原予偏離其點陣平衡位置的位能形式存在的。另外，由于晶格畸變、出現(xiàn)應力、晶粒的長大、細化以及出現(xiàn)亞結構等，金屬的 抗力指標則隨變形程度的增加而提高 。 c. 化學穩(wěn)定性 冷變形后，金屬的殘余應力和內能增加，從而使化學不穩(wěn)定性增加，耐蝕性能降低。 冷變形時金屬顯微組織的變化冷變形時金屬顯微組織的變化（ 1）纖維組織（ 2）亞結構（ 3）變形織構（ 4）晶內及晶間的破壞3. 冷變形時金屬性能的變化 （ 1）物化性能 a. 密度金屬經冷變形后，晶內及間晶出現(xiàn)了顯微裂
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