7 金属组织性能变化规律
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目录绪论 (3)1.1冷塑性变形对金属组织和性能的影响 (3)1.1.1金属组织的变化 (3)1.1.2金属性能的变化 (5)1.1.3冷塑性变形产生残余应力 (7)1.2冷变形金属在加热时组织和性能的变化 (7)2.1热加工变形对组织和性能的影响 (8)2.1.1热加工的变形特点 (8)2.1.2金属的组织性能的变化 (8)3.1影响塑性的因素 (10)3.1.1组织的影响 (10)3.1.2铸造组织的影响 (10)结束语 (1)冷加工和热加工时金属组织的变化及对金属性能的影响摘要:工业上使用的大部分金属制品,是在制成铸锭后在经压力加工形成半成品或成品的。
由于压力加工中,可借助塑性变形使金属获得一定的形状和尺寸,而且还可以使铸态金属的组织与性能得到改善。
因此,本文通过研究冷加工与热加工时金属组织与性能的变化,可改进金属加工工艺,提高质量,合理使用金属。
关键字:冷加工、热加工、组织、性能绪论:本文根据金属学及热处理,材料成型与控制技术,塑性变形与轧制原理等教材,综合阐述金属材料组织与性能在经过塑性变形时产生的变化和影响。
主要通过三个方面:冷加工、热加工、影响塑性的因素来分别介绍金属组织的变化与性能的影响,分析了金属材料组织结构与性能相对塑性变形的关系和变化规律,以及提高金属材料性能,充分发挥材料潜力的途径。
1.1 冷塑性变形对金属组织和性能的影响经过冷变形(如冷轧、拉拔和冷冲等)后的金属,由于组织结构的特征表现为加工硬化,随着变形程度的增加,加工硬化现象也将更加显著,其性能也将相应的发生变化。
1.1.1 金属组织的变化1.1.1.1 晶粒被拉长成纤维状在冷变形中,随着金属外形的改变,其内部晶粒的形状也大体上发生相应的变化,即均沿最大主变形方向被拉长、拉细或压扁,如图1-1所示。
图1-1 冷轧前后晶粒形状变化a-变形前的退火状态组织b-变形后的冷轧变形组织在晶粒被拉长的同时,京间夹杂物和第二相也跟着被拉长或拉碎呈点链状排列,这种组织称为纤维组织。
各种元素在金属材料中的性能和组织的影响和作用金属材料是指由金属元素组成的材料,其性能和组织对材料的性质和用途具有重要影响和作用。
首先,金属元素的选择对金属材料的性能和组织具有重要影响。
不同的金属元素具有不同的性质,如硬度、延展性、塑性等。
例如,钢铁主要由铁和少量的碳组成,碳的含量不同可以得到不同类型和性能的钢材。
其他金属元素如铝、镁、铜、锰等也常用于制造金属材料,不同的合金组成可以得到不同的性能。
其次,金属材料的性能受到其晶体结构和晶体缺陷的影响。
金属材料的晶体结构为紧密堆积,其中原子的排列顺序和晶格结构决定了材料的性能。
晶体缺陷包括晶界、位错等,对材料的力学性能和热处理响应具有重要影响。
例如,在金属材料中添加合适的晶格缺陷可以提高材料的强度和硬度。
另外,金属材料的成分和处理工艺会影响材料的微观组织。
不同的成分可以形成不同的晶体结构,如α铁、β铁等。
同时,加热和冷却过程中的热处理工艺也会影响材料的晶粒大小、晶界形态等微观结构特征。
例如,通过控制加热和冷却速率,可以获得不同尺寸的晶粒,从而影响材料的硬度、延展性等性能。
此外,金属材料中的相变现象也对其性能和组织具有重要影响。
相变包括固-固相变和固-液相变等,通过相变过程可以调控材料的组织和性能。
例如,铁素体和奥氏体的相互转变可以通过控制温度和合金成分来实现,这对于调控钢材的硬度、韧性等性能具有重要作用。
最后,金属材料中的晶界、孪晶等结构也对其性能和组织具有显著影响。
晶界是不同晶粒之间的界面,而孪晶是晶体中的一种特殊缺陷结构。
这些结构的形成和特性对材料的塑性、韧性等性能具有重要影响。
例如,材料中的孪晶结构可以提高其抗拉强度和耐蚀性。
综上所述,金属材料中各种元素的性能和组织对材料的性质和用途具有重要影响和作用。
了解和控制这些影响因素对于设计和制造高性能金属材料至关重要,能够满足不同领域的需求并推动相关行业的发展。
实验3. 金属冷变形及再结晶对组织和性能的影响一、实验概述金属塑性变形的基本方式有滑移和孪生两种。
在切应力作用下,晶体的一部分沿某一晶面相对于另一部分滑动,这种变形方式称为滑移;在切应力作用下,晶体的一部分沿某一晶面相对另一部分产生剪切变形,且变形部分与未变形部分的位向形成了镜面对称关系,这种变形方式称为孪生。
(一) 冷塑性变形对金属组织与性能的影响若金属在再结晶温度以下进行塑性变形,称为冷塑性变形。
冷塑性变形不仅改变了金属材料的形状与尺寸,而且还将引起金属组织与性能的变化。
金属在发生塑性变形时,随着外形的变化,其内部晶粒形状由原来的等轴晶粒逐渐变为沿变形方向伸长的晶粒,在晶粒内部也出现了滑移带或孪晶带。
当变形程度很大时,晶粒被显著地拉成纤维状,这种组织称为冷加工纤维组织。
同时,随着变形程度的加剧,原来位向不同的各个晶粒会逐渐取得近于一致的位向,而形成了形变织构,使金属材料的性能呈现出明显的各向异性。
图6-1为工业纯铁经不同程度变形的显微组织。
图6-1 工业纯铁冷塑性变形后组织(150X)a)变形程度20% b)变形程度50% c)变形程度70%金属经冷塑性变形后,会使其强度、硬度提高,而塑性、韧性下降,这种现象称为加工硬化。
此外,在金属内部还产生残余应力。
一般情况下,残余应力不仅降低了金属的承载能力,而且还会使工件的形状与尺寸发生变化。
(二) 冷塑性变形后金属在加热时组织与性能的变化金属经冷塑性变形后,由于其内部亚结构细化、晶格畸变等原因,处于不稳定状态,具有自发地恢复到稳定状态的趋势。
但在室温下,由于原子活动能力不足,恢复过程不易进行。
若对其加热,因原子活动能力增强,就会使组织与性能发生一系列的变化。
1.回复当加热温度较低时,原子活动能力尚低,故冷变形金属的显微组织无明显变化,仍保持着纤组织的特征。
此时,因晶格畸变已减轻,使残余应力显著下降。
但造成加工硬化的主要原因未消除,故其机械性能变化不大。
塑性变形对金属组织性能的影响塑性变形是指金属在外力作用发生不可恢复的变形。
因为金属在变形过程中承受很大的外力,所以金属的组织和性能一定会发生变化。
由于金属发生塑性变形时的温度不同,所以金属塑性变形可以根据变形温度分为冷变形,温变形,热变形。
在不同的温度下,金属发生塑性变形时其组织和性能会发生不同的变化。
1.冷塑性变形对金属组织和性能的影响金属发生塑性变形时其变形机制主要有位错的滑移,孪生,扭折,高温下还有晶界滑动和扩散蠕变等方式。
在这些变形方式下,金属的组织会在晶粒形状尺寸,亚结构等方面产生变化,还会产生变形织构等。
在位错的运动过程中,位错之间,位错与溶质原子,间隙原子,空位之间,位错与第二相质点之间都会发生相互作用,引起位错数量,分布的变化。
从微观角度来看,这就是金属组织结构在塑性变形过程中发生的主要变化。
随着金属变形的进行及程度的增加,金属内部的位错密度开始增加,这是因为位错在运动到各种阻碍处如晶界,第二相质点等会受到阻碍,位错就会不断塞积和增值,直到可以使得相邻晶粒内的位错发动才能继续运动。
同时位错运动时所消耗的能量中会有一小部分没有转换成热能散发出去,反而会以弹性畸变能的形式存储在金属内部,使金属内部的点阵缺陷增加。
金属冷塑性变形后还会造成金属内部的亚结构发生细化,如原来在铸态金属中的亚结构直径约为0.01cm,经冷塑性变形后,亚结构的直径将细化至0.001-0.00001cm。
同样金属晶体在塑性变形过程中,随着变形程度的增大,各个晶粒的滑移面和滑移方向会逐渐向外力方向转动。
当变形量很大时,各晶粒的取向会大致趋向于一致,从而破坏了多晶体中各晶粒取向的无序性,也称为晶粒的择优取向,变形金属中这种组织状态则称为变形织构。
在塑性变形过程中随着金属内部组织的变化,金属的机械性能将产生明显的变化。
随着变形程度的增大,金属的硬度,强度显著升高,而塑性韧性则显著下降,这一变化称为加工硬化。
加工硬化认为是与位错的运动和交互作用有关。
塑性变形对金属组织和性能的影响1.塑性变形对金属组织结构的影响(1)晶粒发生变形金属发生塑性变形后,晶粒沿形变方向被拉长或压扁。
当变形量很大时,晶粒变成细条状(拉伸时),金属中的夹杂物也被拉长,形成纤维组织。
变形前后晶粒形状变化示意图(2)亚结构形成金属经大的塑性变形时,由于位错的密度增大和发生交互作用,大量位错堆积在局部地区,并相互缠结,形成不均匀的分布,使晶粒分化成许多位向略有不同的小晶块,而在晶粒内产生亚晶粒。
金属经变形后的亚结构(3)形变织构产生金属塑性变形到很大程度(70%以上)时,由于晶粒发生转动,使各晶粒的位向趋近于一致,形成特殊的择优取向,这种有序化的结构叫做形变织构。
形变织构一般分两种:一种是各晶粒的一定晶向平行于拉拔方向,称为丝织构,例如低碳钢经高度冷拔后,其<100>平行于拔丝方向;另一种是各晶粒的一定晶面和晶向平行于轧制方向,称为板织构,低碳钢的板织构为{001}<110>。
(购只构形变织构示意图2.塑性变形对金属性能的影响(1)形变强化金属发生塑性变形,随变形度的增大,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,也叫形变强化。
产生加工硬化的原因是:金属发生塑性变形时,位错密度增加,位错间的交互作用增强,相互缠结,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化,使强度得以提高。
在生产中可通过冷轧、冷拔提高钢板或钢丝的强度。
(2)产生各向异性由于纤维组织和形变织构的形成,使金属的性能产生各向异性。
如沿纤维方向的强度和塑性明显高于垂直方向的。
用有织构的板材冲制筒形零件时,即由于在不同方向上塑性差别很大,零件的边缘出现“制耳”。
在某些情况下,织构的各向异性也有好处。
制造变压器铁芯的硅钢片,因沿[100]方向最易磁化,采用这种织构可使铁损大大减小,因而变压器的效率大大提高。
因形变织构造成深冲制品的制耳示意图(3)物理、化学性能变化塑性变形可影响金属的物理、化学性能。
7D04-T7451铝合金高温性能及组织变化特征伊琳娜;李国爱;王亮;李惠曲【摘要】通过高温拉伸、SEM、TEM等方法对7D04-T7451铝合金厚板在不同温度下的组织、性能变化及断裂行为进行试验研究.结果表明,随拉伸温度升高,合金的强度降低,伸长率随温度增加而逐渐增加;在较低温度拉伸时,出现了二次析出的现象;当温度超过150℃后,晶内析出相发生了粗化;随温度升高,合金断口逐渐由以位错滑移为主的层片状沿晶断裂转变为以基体/析出相滑脱为主的韧窝断口.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2017(045)010【总页数】6页(P61-66)【关键词】7D04-T7451铝合金;高温拉伸;拉伸性能;微观组织;断口【作者】伊琳娜;李国爱;王亮;李惠曲【作者单位】中国航空工业集团公司北京航空材料研究院,北京100095;中国航空工业集团公司北京航空材料研究院,北京100095;中国航空工业集团公司北京航空材料研究院,北京100095;中国航空工业集团公司北京航空材料研究院,北京100095【正文语种】中文【中图分类】TG146.21Al-Zn-Mg-Cu系铝合金由于具有高的比强度、良好的热加工性能、较好的耐蚀性能和较高的韧性等优点[1-4],可用做主承力结构材料,广泛应用于航空航天领域。
7D04铝合金是我国在俄罗斯1973铝合金的基础上,结合现有设备,通过改进成分及工艺所研制的新一代Al-Zn-Mg-Cu系高纯铝合金,该系铝合金具有优良的常规力学性能、优异的疲劳性能、断裂韧性和良好的冷加工成形性能等,适合于生产大规格挤压壁板、预拉伸厚板及大尺寸锻件。
采用7D04铝合金替代国内目前普遍使用的7A09铝合金,可在强度不降低的前提下使断裂韧性提高10%~15%,抗疲劳裂纹扩展能力降低约低20%~40%[5]。
目前众多研究者也针对该合金开展了很多研究工作,取得了一些成果,但主要集中在合金的热处理工艺方面[5-7],对该合金在服役过程中可能经受的高温环境以及高温环境下的组织性能变化所开展的研究工作较少,因此,本试验拟模拟该合金可能经受的高温环境,通过高温拉伸来研究7D04-T7451铝合金厚板在不同温度下的性能及组织变化规律,为该合金在飞机应用的环境选择与控制提供借鉴。
塑性是金属的重要特性,通过锻压加工,利用金属的塑性可以加工成各种制品。
塑性变形不仅可以让金属获得一定形状和尺寸,还会引起金属内部组织与结构变化。
因此,研究金属塑性对于改进金属材料加工工艺,提高产品质量有很大帮助。
本文就来具体介绍一下机加工工艺基础变形后金属的组织和性能。
金属的加工硬化、恢复和再结晶金属材料经塑性变形后,其组织和性能会发生一系列变化。
组织上的表现为晶粒沿金属流动方向伸长,晶格畸变,位错密度增加,产生应力,产生碎晶。
性能上的变化表现为随着变形程度的增加,强度及硬度有所提高,而塑性和韧性会很快下降。
变形越大,性能的变化也越大。
这种由于塑性变形度增加,让金属的强度、硬度有所提高,而塑性下降的现象被称为加工硬化和冷作硬化。
加工硬化也会有不利的一面,这由于金属塑性降低,会给进一步冷塑性变形带来困难,并使压力加工时能量消耗大。
为了让金属材料能继续变形,必须进行中间热处理来消除加工硬化现象,这增加了生产成本,降低了生产率。
为了消除加工硬化效应,恢复材料的塑性,以便继续进行变形加工,或为了消除变形过程中产生的应力,就要对工件进行退火处理。
经过塑性变形后的工件,在退火加热温度不太高时,冷变形金属的显微组织无明显的变化,只能使应力明显降低和消除,金属的力学性能没有显著变化,强度、硬度下降很少,塑性提高不多,被称为恢复。
当加热温度较高,塑性变形后金属被拉长的晶粒重新形核、结晶,变为等轴晶粒,称为再结晶。
再结晶的金属,强度、硬度会有显著下降,塑性和韧性会有所提高,完全消除应力。
再结晶完成后,若加热温度继续升高或加热时间延长,金属的晶粒便开始不断涨大。
再结晶后的金属的力学性能与再结晶晶粒度关系很大,晶粒越细小,金属的综合力学性能越好。
塑性变形对金属组织和性能的影响1. 塑性变形对金属组织结构的影响(1)晶粒发生变形金属发生塑性变形后,晶粒沿形变方向被拉长或压扁。
当变形量很大时, 晶粒变成细条状(拉伸时), 金属中的夹杂物也被拉长, 形成纤维组织。
变形前后晶粒形状变化示意图(2)亚结构形成金属经大的塑性变形时, 由于位错的密度增大和发生交互作用, 大量位错堆积在局部地区, 并相互缠结, 形成不均匀的分布, 使晶粒分化成许多位向略有不同的小晶块, 而在晶粒内产生亚晶粒。
金属经变形后的亚结构(3)形变织构产生金属塑性变形到很大程度(70%以上)时, 由于晶粒发生转动, 使各晶粒的位向趋近于一致, 形成特殊的择优取向, 这种有序化的结构叫做形变织构。
形变织构一般分两种:一种是各晶粒的一定晶向平行于拉拔方向, 称为丝织构, 例如低碳钢经高度冷拔后, 其<100>平行于拔丝方向; 另一种是各晶粒的一定晶面和晶向平行于轧制方向, 称为板织构, 低碳钢的板织构为{001}<110>。
形变织构示意图2. 塑性变形对金属性能的影响(1)形变强化金属发生塑性变形, 随变形度的增大, 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, 也叫形变强化。
产生加工硬化的原因是:金属发生塑性变形时, 位错密度增加, 位错间的交互作用增强, 相互缠结, 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化, 使强度得以提高。
在生产中可通过冷轧、冷拔提高钢板或钢丝的强度。
(2)产生各向异性由于纤维组织和形变织构的形成, 使金属的性能产生各向异性。
如沿纤维方向的强度和塑性明显高于垂直方向的。
用有织构的板材冲制筒形零件时, 即由于在不同方向上塑性差别很大, 零件的边缘出现“制耳”。
在某些情况下, 织构的各向异性也有好处。
制造变压器铁芯的硅钢片, 因沿[100]方向最易磁化, 采用这种织构可使铁损大大减小, 因而变压器的效率大大提高。
金属材料组织和性能之间的关系金属材料是指由单一或几种金属元素和其他元素组成的材料,其具有明显的金属结构和性能特点。
金属材料的组织和性能之间具有密切的关系。
首先,金属材料的组织对其性能有重要影响。
金属材料的组织可分为晶粒、相和组织缺陷三个层次。
晶粒是金属内部最小的结晶单元,在金属制备过程中决定着金属的基本组织结构。
晶粒尺寸通常越小,材料的强度、韧性和硬度也越大。
相是指两种或多种沿晶边相互分界的金属块体,它们各自由一定化学成分和组织结构特征,组成了材料的配位。
相成分、形态和尺寸直接影响材料的化学性能、热处理性和可加工性。
组织缺陷通常包括晶间缺陷、位错和夹杂物等。
缺陷数量和类型对金属材料的强度、塑性和耐磨性都有很大影响。
其次,金属材料的力学性能与成分比例有密切关系。
金属材料的强度、硬度和成功能受到成分比例的影响,不同比例的元素在金属中表现出不同的行为,对金属微观组织、力学性能产生影响。
成分比例直接影响材料的宏观力学性能,体现在各项强度、塑性、韧性和磨损性等方面。
不同的成分和比例还决定着材料的化学性,如耐腐蚀性等。
最后,金属材料的组织和性能之间的相互作用是很复杂的,需要综合考虑多方面因素。
如不同的加工工艺,热处理条件,环境参数等都会影响金属材料的组织和性能。
例如调整元素比例、控制晶粒大小和控制热处理参数,可以显著提高金属材料的性能。
总之,金属材料的组织和性能之间的关系密不可分,对金属材料的制备、加工、应用具有重要意义。
深入研究金属组织和性能之间的相关性以及生产、应用过程中的技术和工艺优化,对于提高金属材料的性能和应用效率将起到非常重要的作用。
第四章长期在高温条件下金属材料组织结构与性能的变化P在高温条件下,金属材料的组织结构和性能会发生一系列的变化。
这些变化一方面会对材料的力学性能产生影响,另一方面还会对材料的耐热性能、抗蠕变性等产生影响。
下面我们将详细探讨在高温条件下金属材料组织结构与性能的变化。
一、晶粒长大与晶界形成当金属材料在高温下加热时,物质的扩散速率会加快,晶界的迁移也会促进晶粒的长大。
晶粒的长大过程中,大晶粒会吞噬小晶粒,使得材料整体晶粒尺寸增大。
这一过程被称为晶粒长大,是高温条件下材料结构变化的重要方面。
晶界的形成也是在高温条件下发生的。
晶界是指晶粒之间的界面区域,由于晶界具有高能状态,因此晶界对材料的性能有着重要影响。
在高温条件下,材料中的原子和离子会以较高的速率迁移,晶界也会发生迁移,从而形成新的晶界。
这些新形成的晶界可能会对材料的电导性、热导性等性能产生影响。
二、晶体结构的变化在高温条件下,金属材料的晶体结构也可能会发生变化。
正常晶体结构可能会由于高温和热应力的作用而发生相变,转变为其他晶体结构。
晶体结构的改变会对材料的性能产生一系列的影响。
三、相分离与相变在高温条件下,一些材料可能会发生相分离现象。
相分离是指在材料中不同成分的原子或离子会因为热运动而聚集在一起,形成相互分离的区域。
这种相分离现象一方面会改变材料的组织结构,另一方面还会对材料的性能产生影响。
相变也是深受高温影响的重要现象。
相变是指材料在温度变化过程中,由于热力学上的平衡要求而发生的物态变化。
一些材料在高温下可能会发生相变,形成新的晶体结构。
这种相变会改变材料的组织结构,从而对材料的性能产生影响。
总之,在高温条件下,金属材料的组织结构和性能会发生一系列的变化。
这些变化可能包括晶粒长大、晶界形成、晶体结构的变化、相分离和相变等。
这些变化对材料的力学性能、耐热性能和抗蠕变性等都会产生影响。
因此,在材料的设计和应用中,必须考虑和充分理解高温条件下材料组织结构与性能的变化,以便选择适合的材料和工艺,并做好相应的应用和性能评估。
论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响王笑洋摘要:冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异,冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制,而热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。
本文阐述了冷轧和热轧时金属显微组织的变化与冷轧和热轧对金属性能的影响。
冷轧时随着变形程度的增加出现亚结构、变形织构等,金属的强度、硬度增加,而塑性和韧性相应下降即产生了加工硬化。
热轧时金属内部缺陷被压合、金属内部夹杂物分布被改善、偏析被改善,使金属的致密度提高、力学性能提高、综合机械性能提高。
关键词:冷轧热轧组织性能前言我国钢铁企业要在竞争激烈的国际市场上与世界钢铁企业强国进行竞争并取得竞争优势,实现钢铁强国的目标,必须促进科技进步,提升企业技术装备和工艺水平。
随着科学技术的发展,轧钢生产过程中质量已经不仅仅局限于产品外型和尺寸精确的控制,而是追求对产品内部微观组织和最终性能的更为精确的把握。
冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的差异。
冷轧是变形温度低于金属再结晶温度的变形。
由于变形温度低、金属内部的组织结构发生很大的变化、晶粒随着变形量的增加沿变形方向被拉长、当变形程度很大时晶粒变为纤维状、使金属性能呈现方向性。
热轧是在再结晶温度以上进行的塑性变形。
热轧时在金属中同时进行着两个过程:一方面由于塑性变形而产生加工硬化,另一方面由于热轧的温度大大高于再结晶温度因此变形所引起的硬化又很快为随之产生的再结晶过程所消除。
本文从冷、热轧制工艺的角度出发,来研究冷、热轧制工艺与金属的组织以及性能之间的关系。
1冷轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响1.1冷轧时金属显微组织的变化1.1.1纤维组织显微组织的变化,多晶体金属经冷却变形后,用光学显微镜观察抛光与浸蚀后的试样,会发现原来等轴的晶粒沿着主变形的方向被拉长。
变形量越大,拉长的越显著。
当变形量很大时,各个晶粒已不能很清楚地辨别开来,呈现纤维状,故称纤维组织。
9.金属在塑性变形中的组织结构与性能变化9.金属在塑性变形中的组织结构与性能变化1.冷变形导致金属材料的微观结构和机械性能发生了哪些变化?在实际生产中采用冷变形是必要的何意义?物理化学性能有何变化金属材料冷变形后,微观结构发生变化:晶粒拉长形成纤维结构,夹杂物和第二相颗粒呈带状或点链状分布。
它还可能产生变形织构,产生各种裂纹,增加位错密度,产生胞状结构,增加点缺陷和核层错等晶体缺陷的数量,并增加自由能。
力学性能的变化反映在:冷加工后,金属材料的强度指数(比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限和硬度)增加,塑性指数(面积收缩、伸长率等)降低,韧性也降低。
随着变形程度的增加,力学性能也可能发生方向性变化。
冷加工通常用于生产中,通过加工硬化来提高材料强度和增强金属材料。
物理和化学性质也发生了显著变化:密度降低,导热系数和磁导率降低,化学稳定性和耐腐蚀性降低,溶解性增加。
2.回复处理使冷变形后金属材料的组织结构和力学性能发生哪些变化?这种变化有何实际意义?在恢复过程中,金属将释放冷塑性变形过程中储存的部分能量,降低或消除残余内应力,降低电阻率、硬度和强度,提高密度、塑性和韧性,能保持良好的变形强化效果。
当回复温度较低时,塑性变形产生的多余空位将消失,力学性能变化不大,电阻率将大幅度降低。
当回复温度稍高时,同一滑移面上不同数量的位错会聚并消失,降低了位错密度。
当回复温度较高时,不仅同一滑移面上不同数量的位错可以会聚和偏移,而且不同滑移面上的位错也容易爬升和交叉滑移,从而相互偏移或重新排列成能量较低的结构。
温度越高,形成多边形结构或亚晶体。
恢复退火在生产中的实际意义主要是用于消除内应力退火,以在基本保持加工硬化的条件下降低冷加工金属零件的内应力,避免变形和开裂,提高耐腐蚀性。
3.结晶和晶粒长大的组织性能变化和意义。
再结晶从形成无畸变的晶核开始,逐渐长大成位错密度很低的等轴晶粒,当变形基体全部消耗完即进入晶粒长大阶段。