金属学及热处理.ppt
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第一章金属的分类第一章金属的分类第二章金属材料的机械性能第二章金属材料的机械性能第三章金属的晶体结构第三章金属的晶体结构第四章液态金属的结晶和铸锭组织第四章液态金属的结晶和铸锭组织第五章合金的相和合金相图第五章合金的相和合金相图第六章金属的塑性变形和再结晶第六章金属的塑性变形和再结晶第七章热处理的理论和基础第七章热处理的理论和基础目录目录根据金属的密度把金属分为根据金属的密度把金属分为根据金属的密度把金属分为根据金属的密度把金属分为重金属和轻金属重金属和轻金属重金属和轻金属重金属和轻金属。
重金属的密。
重金属的密。
重金属的密。
重金属的密度大于度大于度大于度大于4.5g/cm34.5g/cm3,轻金属的密度小于,轻金属的密度小于,轻金属的密度小于,轻金属的密度小于4.5g/cm34.5g/cm3。
冶金工业上把金属分为冶金工业上把金属分为冶金工业上把金属分为冶金工业上把金属分为黑色金属和有色金属黑色金属和有色金属黑色金属和有色金属黑色金属和有色金属。
黑色金属有。
黑色金属有。
黑色金属有。
黑色金属有三种:
铁、锰、铬。
它们或它们的合金的表面常有灰黑色三种:
铁、锰、铬。
它们或它们的合金的表面常有灰黑色三种:
铁、锰、铬。
它们或它们的合金的表面常有灰黑色三种:
铁、锰、铬。
它们或它们的合金的表面常有灰黑色的氧化物,所以称这类金属为黑色金属。
除铁、锰、铬以的氧化物,所以称这类金属为黑色金属。
除铁、锰、铬以的氧化物,所以称这类金属为黑色金属。
除铁、锰、铬以的氧化物,所以称这类金属为黑色金属。
除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属。
外的金属称为有色金属。
外的金属称为有色金属。
外的金属称为有色金属。
有色金属又可以分为九大类:
有色金属又可以分为九大类:
有色金属又可以分为九大类:
有色金属又可以分为九大类:
重金属:
铜、铅、锌等;轻金属:
铝、镁等;重金属:
铜、铅、锌等;轻金属:
铝、镁等;重金属:
铜、铅、锌等;轻金属:
铝、镁等;重金属:
铜、铅、锌等;轻金属:
铝、镁等;轻稀有金属:
锂、铍等;难熔稀有金属:
钨、钛、钒轻稀有金属:
锂、铍等;难熔稀有金属:
钨、钛、钒轻稀有金属:
锂、铍等;难熔稀有金属:
钨、钛、钒轻稀有金属:
锂、铍等;难熔稀有金属:
钨、钛、钒等;稀散金属:
镓、锗等;稀土金属:
钪、钇及等;稀散金属:
镓、锗等;稀土金属:
钪、钇及等;稀散金属:
镓、锗等;稀土金属:
钪、钇及等;稀散金属:
镓、锗等;稀土金属:
钪、钇及镧系元素;放射性金属:
镭、锕等;贵金属:
金镧系元素;放射性金属:
镭、锕等;贵金属:
金镧系元素;放射性金属:
镭、锕等;贵金属:
金镧系元素;放射性金属:
镭、锕等;贵金属:
金、银、铂等、银、铂等、银、铂等、银、铂等;碱金属:
钾、钠等。
碱金属:
钾、钠等。
碱金属:
钾、钠等。
碱金属:
钾、钠等。
第一章金属的分类第一章金属的分类第二章金属材料的机械性能第二章金属材料的机械性能金属材料的机械性能包括:
金属材料的机械性能包括:
强度、塑性、硬度强度、塑性、硬度强度、塑性、硬度强度、塑性、硬度、韧性、疲劳和蠕变等、韧性、疲劳和蠕变等、韧性、疲劳和蠕变等、韧性、疲劳和蠕变等。
它表示在一定条件下。
它表示在一定条件下金属材料抵抗不同外力的能力。
金属材料抵抗不同外力的能力。
工业上常用的硬度指标:
工业上常用的硬度指标:
布氏硬度(布氏硬度(HB)不能测定不能测定450的材料的材料洛氏硬度(洛氏硬度(HRA、HRB、HRC、HRD)维氏硬度(维氏硬度(HV)肖氏硬度(肖氏硬度(HS)第三章金属的晶体结构第三章金属的晶体结构金属和非金属的不同特性金属和非金属的不同特性与原子结构和原子间的结合方式密切相关与原子结构和原子间的结合方式密切相关一切物质都是由位数众多的原子所组成。
一切物质都是由位数众多的原子所组成。
晶包晶包就是在晶格中能就是在晶格中能够完全代表晶格特征够完全代表晶格特征的最小单元。
的最小单元。
钨、钼、钨、钼、铁等铁等铝、铜、镍、金、铝、铜、镍、金、r铁等铁等锌、镁、铍等锌、镁、铍等纯金属的显微组织(多晶体示意图)纯金属的显微组织(多晶体示意图)工业纯铁工业纯铁高低倍组织高低倍组织TC11合金合金320毫米棒材毫米棒材低倍照片低倍照片TC11合金合金320毫米棒材高倍照片毫米棒材高倍照片(原始(原始粗大的网篮组织)粗大的网篮组织)网篮组织网篮组织网篮组织网篮组织魏氏组织魏氏组织等轴组织等轴组织TC11金相照片X1金相照片Ti-40合金金相照片Ti-17合金金相照片第四章液态金属的结晶和铸锭组织第四章液态金属的结晶和铸锭组织结晶结晶结晶结晶就是在某一温度就是在某一温度就是在某一温度就是在某一温度条件下,金属由短程条件下,金属由短程条件下,金属由短程条件下,金属由短程有序转变为长程有序有序转变为长程有序有序转变为长程有序有序转变为长程有序的过程(从液体状态的过程(从液体状态的过程(从液体状态的过程(从液体状态转变为晶体状态)转变为晶体状态)转变为晶体状态)转变为晶体状态)327327145514556506501668166810831083660660结晶温度结晶温度铅铅镍镍镁镁钛钛铜铜铝铝金属金属液态金属的液态金属的液态金属的液态金属的结晶结晶结晶结晶大体分两个过程:
大体分两个过程:
大体分两个过程:
大体分两个过程:
生成细小的生成细小的生成细小的生成细小的晶体核心(简称生核)和晶核长大。
晶体核心(简称生核)和晶核长大。
晶体核心(简称生核)和晶核长大。
晶体核心(简称生核)和晶核长大。
晶界晶界晶界晶界是由不同取向的晶粒在生长时互相接触而是由不同取向的晶粒在生长时互相接触而是由不同取向的晶粒在生长时互相接触而是由不同取向的晶粒在生长时互相接触而形成的界面。
形成的界面。
形成的界面。
形成的界面。
晶核的生成:
晶核的生成:
晶核的生成:
晶核的生成:
自发生核(均匀形核)和非自发自发生核(均匀形核)和非自发自发生核(均匀形核)和非自发自发生核(均匀形核)和非自发生核生核生核生核晶核的长大晶核的长大晶核的长大晶核的长大金属铸锭内部的金属铸锭内部的金属铸锭内部的金属铸锭内部的主要缺陷主要缺陷主要缺陷主要缺陷:
缩空、疏松、:
缩空、疏松、:
缩空、疏松、:
缩空、疏松、气孔、非金属夹杂物和氧化膜。
气孔、非金属夹杂物和氧化膜。
气孔、非金属夹杂物和氧化膜。
气孔、非金属夹杂物和氧化膜。
有些金属(如有些金属(如TiTi、FeFe)在固态下随温度)在固态下随温度和压力条件不同,会发生晶体结构变化和压力条件不同,会发生晶体结构变化,这种变化称之为金属的,这种变化称之为金属的同素异构转变同素异构转变同素异构转变同素异构转变。
第五章合金的相和合金相图第五章合金的相和合金相图熔合两种或两种以上的金属(或非金属)并具有金属性熔合两种或两种以上的金属(或非金属)并具有金属性熔合两种或两种以上的金属(或非金属)并具有金属性熔合两种或两种以上的金属(或非金属)并具有金属性质的物质成为合金。
质的物质成为合金。
质的物质成为合金。
质的物质成为合金。
合金的化学成分不同,合金的相组成和组织也不同,因合金的化学成分不同,合金的相组成和组织也不同,因合金的化学成分不同,合金的相组成和组织也不同,因合金的化学成分不同,合金的相组成和组织也不同,因而合金性能就有所差异。
而合金性能就有所差异。
而合金性能就有所差异。
而合金性能就有所差异。
在固态合金中不外乎有两大类晶体相:
固溶体和金属化在固态合金中不外乎有两大类晶体相:
固溶体和金属化在固态合金中不外乎有两大类晶体相:
固溶体和金属化在固态合金中不外乎有两大类晶体相:
固溶体和金属化合物。
合物。
合物。
合物。
固溶体是一种(或几种)组元均匀地溶解在另一组元中固溶体是一种(或几种)组元均匀地溶解在另一组元中固溶体是一种(或几种)组元均匀地溶解在另一组元中固溶体是一种(或几种)组元均匀地溶解在另一组元中的晶体相。
置换式固溶体(代位式固溶体)和间隙式固的晶体相。
置换式固溶体(代位式固溶体)和间隙式固的晶体相。
置换式固溶体(代位式固溶体)和间隙式固的晶体相。
置换式固溶体(代位式固溶体)和间隙式固溶体。
溶体。
溶体。
溶体。
杠杆定律杠杆定律是用来求某成分的合金在某一温度下两是用来求某成分的合金在某一温度下两平衡相百分含量的法则。
平衡相百分含量的法则。
第六章金属的塑性变形与再结晶第六章金属的塑性变形与再结晶塑性是金属材料的重要特性塑性是金属材料的重要特性金属材料通过冶炼、铸造,获得铸锭后金属材料通过冶炼、铸造,获得铸锭后,可通过塑性加工的方法获得具有一定,可通过塑性加工的方法获得具有一定形状、尺寸和力学性能的型材、板材、形状、尺寸和力学性能的型材、板材、管材或线材,以及零件毛坯或零件。
管材或线材,以及零件毛坯或零件。
塑性加工包括锻压、轧制、挤压、拉拔塑性加工包括锻压、轧制、挤压、拉拔、冲压等方法。
、冲压等方法。
金属的塑性加工金属的塑性加工金属的塑性加工金属的塑性加工金属的塑性变形金属的塑性变形金属的塑性变形金属的塑性变形金属在承受塑性加工时,产生塑性变形,宏观金属在承受塑性加工时,产生塑性变形,宏观上改变了材料的形状和尺寸;上改变了材料的形状和尺寸;微观上改变了金属的组织结构;微观上改变了金属的组织结构;金属的塑性变形对材料的性能也会产生重要的金属的塑性变形对材料的性能也会产生重要的影响,是金属材料重要的强化手段。
影响,是金属材料重要的强化手段。
金属的塑性变形金属的塑性变形金属的塑性变形金属的塑性变形当外力作用在金属上时,如受拉,金属内的原子当外力作用在金属上时,如受拉,金属内的原子间距变大,如果这种变化是弹性范围内的,当外间距变大,如果这种变化是弹性范围内的,当外力去除后,原子还能恢复到原来的状态;如果外力去除后,原子还能恢复到原来的状态;如果外力较大,这种变化就达到了塑性阶段了,当外力力较大,这种变化就达到了塑性阶段了,当外力去除之后,有一部分变化就不能恢复了,金属就去除之后,有一部分变化就不能恢复了,金属就发生了塑性变形。
作为一种极限,当外力大到一发生了塑性变形。
作为一种极限,当外力大到一定程度,原子间的结合力被打破,那么金属就断定程度,原子间的结合力被打破,那么金属就断了。
了。
单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形的基本单晶体的塑性变形的基本单晶体的塑性变形的基本单晶体的塑性变形的基本方式有两种:
滑移和孪生方式有两种:
滑移和孪生方式有两种:
滑移和孪生方式有两种:
滑移和孪生滑移是晶体在切应力的作用下,滑移是晶体在切应力的作用下,滑移是晶体在切应力的作用下,滑移是晶体在切应力的作用下,,晶体的一部分沿一晶体的一部分沿一晶体的一部分沿一晶体的一部分沿一定的晶面定的晶面定的晶面定的晶面(滑移面滑移面滑移面滑移面)上的一定方向上的一定方向上的一定方向上的一定方向(滑移方向滑移方向滑移方向滑移方向)相对于相对于相对于相对于另一部分发生滑动。
另一部分发生滑动。
另一部分发生滑动。
另一部分发生滑动。
一、滑移一、滑移一、滑移一、滑移滑移只能在切应力作用下才会发生,不同金属产生滑移的最小切应力(称滑移临界切应力)大小不同。
钨、钼、铁的滑移临界切应力比铜、铝的要大。
一、滑移一、滑移一、滑移一、滑移由于位错每移出晶体一次即造成一个原子间距的由于位错每移出晶体一次即造成一个原子间距的变形量变形量,因此晶体发生的总变形量一定是这个方因此晶体发生的总变形量一定是这个方向上的原子间距的整数倍。
向上的原子间距的整数倍。
滑移总是沿着晶体中原子密度最大的晶面滑移总是沿着晶体中原子密度最大的晶面(密排密排面面)和其上密度最大的晶向和其上密度最大的晶向(密排方向密排方向)进行,进行,这是由于密排面之间、密排方向之间的间距最大这是由于密排面之间、密排方向之间的间距最大,结合力最弱。
因此滑移面为该晶体的密排面,结合力最弱。
因此滑移面为该晶体的密排面,滑移方向为该面上的密排方向。
滑移方向为该面上的密排方向。
滑移系滑移系滑移系滑移系一个滑移面与其上的一个滑移方向组成一一个滑移面与其上的一个滑移方向组成一个滑移系。
如体心立方晶格中,个滑移系。
如体心立方晶格中,(110)(110)面面和和111111晶向即组成一个滑移系。
晶向即组成一个滑移系。
滑移系越多,金属发生滑移的可能性越滑移系越多,金属发生滑移的可能性越大,塑性就越好。
大,塑性就越好。
滑移系滑移系滑移系滑移系滑移方向对滑移所起的作用比滑移面大,滑移方向对滑移所起的作用比滑移面大,所以面心立方晶格金属比体心立方晶格金所以面心立方晶格金属比体心立方晶格金属的塑性更好。
属的塑性更好。
金、银、铜、铝等金属的塑性高于铁、铬金、银、铜、铝等金属的塑性高于铁、铬等金属;而铁的塑性又高于锌、镁等金属。
等金属;而铁的塑性又高于锌、镁等金属。
二、位错滑移机制二、位错滑移机制二、位错滑移机制二、位错滑移机制滑移是晶体内部位错在切应力作用下运动的结果。
滑滑移是晶体内部位错在切应力作用下运动的结果。
滑滑移是晶体内部位错在切应力作用下运动的结果。
滑滑移是晶体内部位错在切应力作用下运动的结果。
滑移并非是晶体两部分沿滑移面作整体的相对滑动移并非是晶体两部分沿滑移面作整体的相对滑动移并非是晶体两部分沿滑移面作整体的相对滑动移并非是晶体两部分沿滑移面作整体的相对滑动,而是而是而是而是通过位错的运动来实现的。
在切应力作用下通过位错的运动来实现的。
在切应力作用下通过位错的运动来实现的。
在切应力作用下通过位错的运动来实现的。
在切应力作用下,一个多余一个多余一个多余一个多余半原子面从晶体一侧到另一侧运动半原子面从晶体一侧到另一侧运动半原子面从晶体一侧到另一侧运动半原子面从晶体一侧到另一侧运动,即位错自左向右移即位错自左向右移即位错自左向右移即位错自左向右移动时动时动时动时,晶体产生滑移。
晶体产生滑移。
晶体产生滑移。
晶体产生滑移。
通过位错的移动实现滑移时:
通过位错的移动实现滑移时:
11、只有位错线附近的少数原子移动;、只有位错线附近的少数原子移动;22、原子移动的距离小于一个原子间距;、原子移动的距离小于一个原子间距;所以通过位错实现滑移时,需要的力较小所以通过位错实现滑移时,需要的力较小;金属的塑性变形是由滑移这种方式进行的金属的塑性变形是由滑移这种方式进行的,而滑移又是通过位错的移动实现的。
所,而滑移又是通过位错的移动实现的。
所以,只要阻碍位错的移动就可以阻碍滑移以,只要阻碍位错的移动就可以阻碍滑移的进行,从而提高了塑性变形的抗力,使的进行,从而提高了塑性变形的抗力,使强度提高。
金属材料常用的五种强化手段强度提高。
金属材料常用的五种强化手段(固溶强化、加工硬化、晶粒细化、弥散(固溶强化、加工硬化、晶粒细化、弥散强化、时效强化)都是通过这种机理实现强化、时效强化)都是通过这种机理实现的。
的。
三、孪生三、孪生三、孪生三、孪生在切应力作用下晶体的一部分相对在切应力作用下晶体的一部分相对在切应力作用下晶体的一部分相对在切应力作用下晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面于另一部分沿一定晶面于另一部分沿一定晶面于另一部分沿一定晶面(孪生面孪生面孪生面孪生面)和和和和晶向晶向晶向晶向(孪生方向孪生方向孪生方向孪生方向)发生切变的变形过发生切变的变形过发生切变的变形过发生切变的变形过程称孪生。
发生切变、位向改变的这程称孪生。
发生切变、位向改变的这程称孪生。
发生切变、位向改变的这程称孪生。
发生切变、位向改变的这一部分晶体称为孪晶。
孪晶与未变形一部分晶体称为孪晶。
孪晶与未变形一部分晶体称为孪晶。
孪晶与未变形一部分晶体称为孪晶。
孪晶与未变形部分晶体原子分布形成对称。
孪生所部分晶体原子分布形成对称。
孪生所部分晶体原子分布形成对称。
孪生所部分晶体原子分布形成对称。
孪生所需的临界切应力比滑移的大得多。
孪需的临界切应力比滑移的大得多。
孪需的临界切应力比滑移的大得多。
孪需的临界切应力比滑移的大得多。
孪生只在滑移很难进行的情况下才发生。
生只在滑移很难进行的情况下才发生。
生只在滑移很难进行的情况下才发生。
生只在滑移很难进行的情况下才发生。
体心立方晶格金属(如铁)在室温或体心立方晶格金属(如铁)在室温或体心立方晶格金属(如铁)在室温或体心立方晶格金属(如铁)在室温或受冲击时才发生孪生。
而滑移系较少受冲击时才发生孪生。
而滑移系较少受冲击时才发生孪生。
而滑移系较少受冲击时才发生孪生。
而滑移系较少的密排六方晶格金属如镁、锌、镉等的密排六方晶格金属如镁、锌、镉等的密排六方晶格金属如镁、锌、镉等的密排六方晶格金属如镁、锌、镉等,则比较容易发生孪生。
则比较容易发生孪生。
则比较容易发生孪生。
则比较容易发生孪生。
网篮组织网篮组织孪晶孪晶四、多晶体的塑性变形四、多晶体的塑性变形四、多晶体的塑性变形四、多晶体的塑性变形工程上使用的金属绝大部分是多晶体。
多工程上使用的金属绝大部分是多晶体。
多晶体中每个晶粒的变形基本方式与单晶体晶体中每个晶粒的变形基本方式与单晶体相同。
但由于多晶体材料中,各个晶粒位相同。
但由于多晶体材料中,各个晶粒位向不同,且存在许多晶界,因此变形要复向不同,且存在许多晶界,因此变形要复杂得多。
杂得多。
多晶体中每个晶粒位向不多晶体中每个晶粒位向不一致。
一些晶粒的滑移面一致。
一些晶粒的滑移面和滑移方向接近于最大切和滑移方向接近于最大切应力方向应力方向(称晶粒处于软位称晶粒处于软位向向),),另一些晶粒的滑移面另一些晶粒的滑移面和滑移方向与最大切应力和滑移方向与最大切应力方向相差较大方向相差较大(称晶粒处于称晶粒处于硬位向硬位向)。
在发生滑移时,。
在发生滑移时,软位向晶粒先开始。
当位软位向晶粒先开始。
当位错在晶界受阻逐渐堆积时错在晶界受阻逐渐堆积时,其它晶粒发生滑移。
因,其它晶粒发生滑移。
因此多晶体变形时晶粒分批此多晶体变形时晶粒分批地逐步地变形,变形分散地逐步地变形,变形分散在材料各处。
在材料各处。
第二个要注意的问题第二个要注意的问题是晶界的影响。
晶界是晶界的影响。
晶界是原子排列不规则的是原子排列不规则的地方,它对位错的移地方,它对位错的移动有阻碍作用,要想动有阻碍作用,要想使位错通过晶界,外使位错通过晶界,外界必须对它施加更大界必须对它施加更大的力,所以晶界处的的力,所以晶界处的强度比晶内高。
强度比晶内高。
晶粒越细,单位体积内的晶界面积越多晶粒越细,单位体积内的晶界面积越多,对位错的阻碍作用越大,金属的强度,对位错的阻碍作用越大,金属的强度越高。
晶界与强度之间的关系有一个经越高。
晶界与强度之间的关系有一个经验公式(验公式(HallPetchHallPetch公式):
公式):
=00+kd+kd-1/2-1/2具有细小晶粒的材料不仅强度高,而且塑性、韧具有细小晶粒的材料不仅强度高,而且塑性、韧性也较高,这是其他强化手段不能达到的。
性也较高,这是其他强化手段不能达到的。
晶粒越细,金属的变形越分散,减少了应力集中晶粒越细,金属的变形越分散,减少了应力集中,推迟裂纹的形成和发展,使金属在断裂之前可,推迟裂纹的形成和发展,使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形,因此使金属的塑性提高。
发生较大的塑性变形,因此使金属的塑性提高。
由于细晶粒金属的强度较高,塑性较好,所以断由于细晶粒金属的强度较高,塑性较好,所以断裂时需要消耗较大的功,因而韧性也较好。
裂时需要消耗较大的功,因而韧性也较好。
我们一般将通过使材料的组织变细来改善我们一般将通过使材料的组织变细来改善其性能的方法称为细晶强化或晶粒细化,其性能的方法称为细晶强化或晶粒细化,细晶强化是金属的一种很重要的强韧化手细晶强化是金属的一种很重要的强韧化手段。
段。
多晶体中每个晶粒位向多晶体中每个晶粒位向不一致,各晶粒不是同不一致,各晶粒不是同时开始滑移的,而是分时开始滑移的,而是分批逐次进行的。
批逐次进行的。
多晶体中多晶体中,由于晶界上由于晶界上原子排列不很规则原子排列不很规则,阻阻碍位错的运动碍位错的运动,使变形使变形抗力增大。
抗力增大。
塑性变形对金属组织和性能的影塑性变形对金属组织和性能的影塑性变形对金属组织和性能的影塑性变形对金属组织和性能的影响响响响塑性变形对金属性能的影响塑性变形对金属性能的影响塑性变形对金属组织结构的影响塑性变形对金属组织结构的影响残余内应力残余内应力11、加工硬化、加工硬化、加工硬化、加工硬化金属发生塑性变形时,随变形度的增大金属发生塑性变形时,随变形度的增大,金属的强度和硬度显著提高,塑性和,金属的强度和硬度显著提高,塑性和韧性明显下降,这种现象称为加工硬化,韧性明显下降,这种现象称为加工硬化,也叫形变强化或冷作硬化。
也叫形变强化或冷作硬化。
22、加工硬化示意图、加工硬化示意图、加工硬化示意图、加工硬化示意图33、加工硬化的原因、加工硬化的原因、加工硬化的原因、加工硬化的原因金属发生塑性变形时金属发生塑性变形时金属发生塑性变形时金属发生塑性变形时,位错密度增加位错密度增加位错密度增加位错密度增加,位错间的交位错间的交位错间的交位错间的交互作用增强互作用增强互作用增强互作用增强,相互缠结相互缠结相互缠结相互缠结,造成位错运动阻力的增大造成位错运动阻力的增大造成位错运动阻力的增大造成位错运动阻力的增大,引起塑性变形抗力提高。
另一方面由于晶粒破碎细引起塑性变形抗力提高。
另一方面由于晶粒破碎细引起塑性变形抗力提高。
另一方面由于晶粒破碎细引起塑性变形抗力提高。
另一方面由于晶粒破碎细化化化化,使强度得以提高。
使强度得以提高。
使强度得以提高。
使强度得以提高。
等轴组织等轴组织三态组织三态组织位错网位错网44、加工硬化的意义、加工硬化的意义、加工硬化的意义、加工硬化的意义强化金属的重要途径;强化金属的重要途径;加工硬化是金属冷冲压成型的保证;加工硬化是金属冷冲压成型的保证;提高构件在使用过程中的安全性。
提高构件在使用过程中的安全性。
强化手段强化手段强化手段强化手段加工硬化是金属材料五大强化手段之一;加工硬化是金属材料五大强化手段之一;在生产中可通过冷轧、冷拔提高钢板或钢在生产中可通过冷轧、冷拔提高钢板或钢丝的强度。
特别是对于纯金属和不能热处丝的强度。
特别是对于纯金属和不能热处理强化的材料,冷变形加工是强化它们的理强化的材料,冷变形加工是强化它们的主要手段;主要手段;提高构件的安全性提高构件的安全性提高构件的安全性提高构件的安全性构件在使用过程中,往往不可避免地会某构件在使用过程中,往往不可避免地会某些部位出现应力集中和过载现象,在这种些部位出现应力集中和过载现象,在这种情况下,由于金属能加工硬化,使局部过情况下,由于金属能加工硬化,使局部过载部位在产生少量塑性变形之后,提高了载部位在产生少量塑性变形之后,提高了屈服强度并与所承受的应力达到平衡,变屈服强度并与所承受的应力达到平衡,变形就不会继续发展,从而在一定程度上提形就不会继续发展,从而在一定程度上提高了构件的安全性。
高了构件的安全性。
加工硬化的不利影响加工硬化的不利影响加工硬化的不利影响加工硬化的不利影响加工硬化使金属在塑性变形过程中变形抗加工硬化使金属在塑性变形过程中变形抗力逐渐增加,以致丧失继续变形的能力。
力逐渐增加,以致丧失继续变形的能力。
为了消除加工硬化,使金属重新恢复变形为了消除加工硬化,使金属重新恢复变形的能力,必须对其进行中间退火,这样就的能力,必须对其进行中间退火,这样就增加了生产成本,而且延长了生产周期。
增加了生产成本,而且延长了生产周期。
金属塑性变形时其它性能的变化金属塑性变形时其它性能的变化金属塑性变形时其它性能的变化金属塑性变形时其它性能的变化导电性下降(电阻升高)、导磁性下降;导电性下降(电阻升高)、导磁性下降;化学活性增加,电极电位提高;耐腐蚀性化学活性增加,电极电位提高;耐腐蚀性下降。
下降。
二、塑性变形对金属组织的影响二、塑性变形对金属组织的影响二、塑性变形对金属组织的影响二、塑性变形对金属组织的影响冷变形纤维组织的形成冷变形纤维组织的形成亚结构的细化亚结构的细化形变织构产生形变织构产生冷变形纤维组织冷变形纤维组织冷变形纤维组织冷变形纤维组织金属发生塑性变形后金属发生塑性变形后,晶粒发生变形晶粒发生变形,沿沿形变方向被拉长或压扁。
当变形量很大时形变方向被拉长或压扁。
当变形量很大时,晶粒变成细条状晶粒变成细
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