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1、关于金属材料的塑性变形第一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月一、一、金属的塑性变形金属的塑性变形1 1单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形2 2多晶体的塑性变形多晶体的塑性变形3 3塑性变形对金属组织和性能的影响塑性变形对金属组织和性能的影响第二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月一一、金属的塑性变形金属的塑性变形单晶体受力后，外力在单晶体受力后，外力在单晶体受力后，外力在单晶体受力后，外力在任何晶面上都可分解为任何晶面上都可分解为任何晶面上都可分解为任何晶面上都可分解为正正正正应力应力应力应力和和和和切应力切应力切应力切应力。正应力引起弹性变形及解正应力引起弹性变形及解正应力引起弹
2、性变形及解正应力引起弹性变形及解理断裂。理断裂。理断裂。理断裂。切应力的作用下金属晶体产切应力的作用下金属晶体产切应力的作用下金属晶体产切应力的作用下金属晶体产生塑性变形。生塑性变形。生塑性变形。生塑性变形。(一一)、单晶体金属的塑性变形、单晶体金属的塑性变形外外力力在在晶晶面面上上的的分分解解切切应应力力作作用用下下的的变变形形锌锌单单晶晶的的拉拉伸伸照照片片第三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形单晶体变形的基本形式单晶体变形的基本形式 弹性变形、塑性变形正应力弹性变形、塑性变形正应力使晶格发生弹性变形或断裂使晶格发生弹性变形或断裂 切应力使晶格发生弹
3、性歪扭或塑性变形切应力使晶格发生弹性歪扭或塑性变形塑性变形的实质塑性变形的实质 原子移动到新的稳定位置原子移动到新的稳定位置塑性变形的形式：塑性变形的形式：滑移和孪生。滑移和孪生。金属常以滑移方式发生塑性变形。金属常以滑移方式发生塑性变形。第四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月滑滑 移移 在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面（滑移面）的一定方向（滑移方向）发生滑动。一定晶面（滑移面）的一定方向（滑移方向）发生滑动。滑移的实现滑移的实现 借助于借助于位错运动位错运动第五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月滑移的结果在晶体表
4、面形成台滑移的结果在晶体表面形成台滑移的结果在晶体表面形成台滑移的结果在晶体表面形成台阶，称阶，称阶，称阶，称滑移线滑移线滑移线滑移线，若干条滑移线组，若干条滑移线组，若干条滑移线组，若干条滑移线组成一个成一个成一个成一个滑移带滑移带滑移带滑移带。铜拉伸试样表面滑移带铜拉伸试样表面滑移带滑移滑移第六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 滑移是晶体内部位错在切应力作用下运动的结果。并非是晶体两滑移是晶体内部位错在切应力作用下运动的结果。并非是晶体两部分沿滑移面作整体的滑动。部分沿滑移面作整体的滑动。滑移只在切应力作用下发生，不同金属产生滑移的最小切滑移只在切应力作用下发生，不同金属产生滑移
5、的最小切应力大小不同。应力大小不同。滑移的特点：滑移的特点：滑移造成的晶体总变形量是原子间滑移造成的晶体总变形量是原子间距的整数值，不引起晶格位向的变化。距的整数值，不引起晶格位向的变化。滑移总是沿着晶体中原子密度滑移总是沿着晶体中原子密度最大的晶面和其上密度最大的晶最大的晶面和其上密度最大的晶向进行。（滑移系）向进行。（滑移系）滑移时晶体伴随有转动。滑移时晶体伴随有转动。第七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月滑移系（滑移面和该面上的一个滑移方向），滑移系数目滑移系（滑移面和该面上的一个滑移方向），滑移系数目，材料，材料塑性塑性；滑移方向；滑移方向，材料塑性，材料塑性。如。如FCCFC
6、C和和BCCBCC的滑移系为的滑移系为1212个，个，HCPHCP为为3 3个，个，FCCFCC的滑移方向多于的滑移方向多于BCCBCC，金属塑性如金属塑性如CuCu（FCCFCC）FeFe（BCCBCC）ZnZn（HCPHCP）。）。第八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月孪生孪生 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（孪生面）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（孪生面）和晶向（孪生方向）发生切变，产生塑性变形。和晶向（孪生方向）发生切变，产生塑性变形。金属晶体中变形部分与金属晶体中变形部分与未变形部分在孪生面两未变形部分在孪生面两侧形成镜面对称关系。
7、侧形成镜面对称关系。发生孪生的部分（切变部分）发生孪生的部分（切变部分）称为孪生带或孪晶。称为孪生带或孪晶。孪生借助于切变进行，所需切应力大，速度快，在滑移较难进行时孪生借助于切变进行，所需切应力大，速度快，在滑移较难进行时发生发生.特点：特点：孪生孪生原子移动的相对位移是原子间距的分数值原子移动的相对位移是原子间距的分数值.FCCFCC金属一般不发生孪生，少数在极低温度下发生，金属一般不发生孪生，少数在极低温度下发生，BCCBCC金属仅在室温金属仅在室温或受冲击时发生。或受冲击时发生。HCPHCP金属较容易发生孪生。金属较容易发生孪生。第九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月黄铜中的孪
8、晶黄铜中的孪晶锌中的孪晶锌中的孪晶第十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月金属材料塑性变形的实质：金属材料塑性变形的实质：金属塑性变形实质上是以金属塑性变形实质上是以滑移滑移和和孪生孪生两种形式通过位错运动来进行的。两种形式通过位错运动来进行的。第十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月2 2、多晶体的塑性变形、多晶体的塑性变形多晶体由许多晶粒组成，各个晶粒位向不同，且存在许多晶多晶体由许多晶粒组成，各个晶粒位向不同，且存在许多晶界，变形复杂。界，变形复杂。第十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月2 2、多晶体的塑性变形、多晶体的塑性变形 多晶体由许多晶粒组成，各个晶粒位向
9、不同，且多晶体由许多晶粒组成，各个晶粒位向不同，且存在许多晶界，变形复杂。存在许多晶界，变形复杂。不均匀的塑性变形过程不均匀的塑性变形过程第十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月2 2、晶粒位向的影响、晶粒位向的影响、晶粒位向的影响、晶粒位向的影响由于各相邻晶粒位向不同，当一个晶粒发生塑性变形由于各相邻晶粒位向不同，当一个晶粒发生塑性变形由于各相邻晶粒位向不同，当一个晶粒发生塑性变形由于各相邻晶粒位向不同，当一个晶粒发生塑性变形时，为了保持金属的连续性，周围的晶粒若不发生塑性时，为了保持金属的连续性，周围的晶粒若不发生塑性时，为了保持金属的连续性，周围的晶粒若不发生塑性时，为了保持金属
10、的连续性，周围的晶粒若不发生塑性变形，则必以弹性变形来与之协调。变形，则必以弹性变形来与之协调。变形，则必以弹性变形来与之协调。变形，则必以弹性变形来与之协调。这种弹性变形便成为这种弹性变形便成为塑性变形晶粒的变形塑性变形晶粒的变形阻力。由于晶粒间的阻力。由于晶粒间的这种相互约束，使得这种相互约束，使得多晶体金属的塑性变多晶体金属的塑性变形抗力提高。形抗力提高。第十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月Cu-4.5Al合金晶合金晶界的位错塞积界的位错塞积3.3.晶界阻碍位错的运动晶界阻碍位错的运动 当位错运动到晶界附近当位错运动到晶界附近时，受到晶界的阻碍而堆时，受到晶界的阻碍而堆积起来
11、积起来,称位错的称位错的塞积塞积。要。要使变形继续进行使变形继续进行,则必须则必须增加外力增加外力,从而使金属的从而使金属的变形抗力提高。变形抗力提高。第十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月细晶强化细晶强化通过晶粒细化使强度、硬度、塑性、韧性通过晶粒细化使强度、硬度、塑性、韧性提高的现象。提高的现象。强化原理强化原理晶界原子排列较不规则晶界原子排列较不规则缺陷多缺陷多滑移滑移阻力大。晶粒越细小，则晶界越多，变阻力大。晶粒越细小，则晶界越多，变形抗力越大，则强度越大。形抗力越大，则强度越大。晶粒越细小，单位体积晶粒多晶粒越细小，单位体积晶粒多变形分散变形分散减少应力减少应力集中集中 晶
12、粒越细小，晶界越多且越曲折晶粒越细小，晶界越多且越曲折不利于裂纹的传播不利于裂纹的传播断裂前承受较大的塑性变形，则塑性越好。断裂前承受较大的塑性变形，则塑性越好。由于晶粒越细小，强度越高，塑性越好，所以断裂时需要消由于晶粒越细小，强度越高，塑性越好，所以断裂时需要消耗较大的功耗较大的功,因而韧性也较好。因而韧性也较好。第十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月3 3、塑性变形对金属组织和性能的影响、塑性变形对金属组织和性能的影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 产生加工硬化产生加工硬化金属发生塑性变形金属发生塑性变形,随冷变形程度的随冷变形程度的增大，其强度和硬度显著提高
13、，塑性增大，其强度和硬度显著提高，塑性和韧性明显下降的现象。和韧性明显下降的现象。如：冷轧薄钢板如：冷轧薄钢板 冷拔钢丝等。冷拔钢丝等。由于由于纤维组织和形变织构纤维组织和形变织构的产生，使金属性能产生各向异性。的产生，使金属性能产生各向异性。使金属晶体缺陷增多，并产生使金属晶体缺陷增多，并产生残余应力残余应力。第十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月（1）加工硬化）加工硬化（形变强化（形变强化强化材料的手段之一）强化材料的手段之一）加工硬化的原因加工硬化的原因塑性变形塑性变形 位错密度增加，相互缠结位错密度增加，相互缠结(亚晶界亚晶界)，运动阻力加大，运动阻力加大 变形抗力变形抗力第
14、十八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月形变强化作用 提高材料的强度提高材料的强度提高材料的强度提高材料的强度 使变形更均匀使变形更均匀使变形更均匀使变形更均匀 防止材料偶然过载引起防止材料偶然过载引起防止材料偶然过载引起防止材料偶然过载引起破坏破坏破坏破坏 不利方面 金属在加工过程中塑性变形抗力不断增金属在加工过程中塑性变形抗力不断增金属在加工过程中塑性变形抗力不断增金属在加工过程中塑性变形抗力不断增加，使金属的冷加工需要消耗更多的功加，使金属的冷加工需要消耗更多的功加，使金属的冷加工需要消耗更多的功加，使金属的冷加工需要消耗更多的功率率率率 形变强化使金属变脆，因而在冷加工过形变强化
15、使金属变脆，因而在冷加工过形变强化使金属变脆，因而在冷加工过形变强化使金属变脆，因而在冷加工过程中需要进行多次中间退火，使金属软程中需要进行多次中间退火，使金属软程中需要进行多次中间退火，使金属软程中需要进行多次中间退火，使金属软化，才能够继续加工化，才能够继续加工化，才能够继续加工化，才能够继续加工限制 使用温度不能太高，否则由于退火效应，金属会软化使用温度不能太高，否则由于退火效应，金属会软化使用温度不能太高，否则由于退火效应，金属会软化使用温度不能太高，否则由于退火效应，金属会软化 对于脆性材料，一般不宜利用应变硬化来提高强度性能对于脆性材料，一般不宜利用应变硬化来提高强度性能对于脆性材
16、料，一般不宜利用应变硬化来提高强度性能对于脆性材料，一般不宜利用应变硬化来提高强度性能金属材料大量形变以后强度就会提高，具有加工硬化的性能。第十九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月3 3、塑性变形对金属组织和性能的影响、塑性变形对金属组织和性能的影响（2 2）塑性变形对金属组织的影响）塑性变形对金属组织的影响 形成纤维组织形成纤维组织 形成亚结构形成亚结构 产生形变织构产生形变织构第二十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 金属纤维组织及其应用金属纤维组织及其应用 铸锭在塑性加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状铸锭在塑性加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状铸锭在塑性加工中
17、产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状铸锭在塑性加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发生变形它们将沿着变形方向被和沿晶界分布的杂质形状都发生变形它们将沿着变形方向被和沿晶界分布的杂质形状都发生变形它们将沿着变形方向被和沿晶界分布的杂质形状都发生变形它们将沿着变形方向被拉长，呈纤维形状。这种结构叫拉长，呈纤维形状。这种结构叫拉长，呈纤维形状。这种结构叫拉长，呈纤维形状。这种结构叫纤维组织纤维组织纤维组织纤维组织。纤维组织使金属在性能上具有了方向性，对金属变形纤维组织使金属在性能上具有了方向性，对金属变形后的质量也有影响。纤维组织越明显，金属在纵向后的质量也有影响。纤维组织
18、越明显，金属在纵向(平行平行纤维方向纤维方向)上的强度尤其是塑性和韧性均比在横向上的强度尤其是塑性和韧性均比在横向(垂直垂直纤维方向纤维方向)上的高。上的高。第二十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 为了获得具有最好力学性能的零件，在设计和制造零件时，都应使零件在工作中产生的最大正应力方向与最大正应力方向与纤维方向一致纤维方向一致，最大切应力方向与纤维方向垂直最大切应力方向与纤维方向垂直，并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量使纤维组织不被切断。纤维组织的稳定性很高，纤维组织的稳定性很高，不能用热处理方法加以消除，不能用热处理方法加以消除，只有经过锻压使金属变形，才只有经过锻压使金属变
19、形，才能改变其方向和形状。能改变其方向和形状。第二十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月变形变形10%10010%100变形变形40%100 40%100 变形变形80%80%纤维组织纤维组织100 100 工业纯铁不同变形度的显微组织工业纯铁不同变形度的显微组织金属发生塑性变形时，外形发生变化，其内部的晶粒也相应地被拉长或金属发生塑性变形时，外形发生变化，其内部的晶粒也相应地被拉长或金属发生塑性变形时，外形发生变化，其内部的晶粒也相应地被拉长或金属发生塑性变形时，外形发生变化，其内部的晶粒也相应地被拉长或压扁。当变形量很大时，晶粒将被拉长为纤维状压扁。当变形量很大时，晶粒将被拉长为纤
20、维状压扁。当变形量很大时，晶粒将被拉长为纤维状压扁。当变形量很大时，晶粒将被拉长为纤维状。第二十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月亚结构形成亚结构形成位错不均匀分布，并使晶粒碎化成许多位向略位错不均匀分布，并使晶粒碎化成许多位向略有差异的亚晶粒。有差异的亚晶粒。第二十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月变形织构变形织构n（1 1）丝织构）丝织构 （2 2）板织构）板织构n变压器铁芯的硅钢片，沿变压器铁芯的硅钢片，沿100100方向最易磁化，采用这种织构的方向最易磁化，采用这种织构的板材，铁损减小。板材，铁损减小。绝大部分晶粒的某一位向与外力方向趋于一致，性能出现各向绝大部分晶
21、粒的某一位向与外力方向趋于一致，性能出现各向异性。这种现象称异性。这种现象称织构织构或或择优取向择优取向。各向异性导致的铜板各向异性导致的铜板“制耳制耳”有有无无第二十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月(4)(4)(4)(4)产生残余内应力产生残余内应力产生残余内应力产生残余内应力 内应力内应力内应力内应力是指平衡于金属内部的应力是指平衡于金属内部的应力是指平衡于金属内部的应力是指平衡于金属内部的应力。是由于金属受力是由于金属受力是由于金属受力是由于金属受力时时时时,内部变形不均匀而引起的。内部变形不均匀而引起的。内部变形不均匀而引起的。内部变形不均匀而引起的。第一类内应力第一类内应
22、力第一类内应力第一类内应力平衡于表面与心部之间平衡于表面与心部之间平衡于表面与心部之间平衡于表面与心部之间 (宏观内应力宏观内应力宏观内应力宏观内应力)。引起新的变形，降低精度。引起新的变形，降低精度。引起新的变形，降低精度。引起新的变形，降低精度。第二类内应力第二类内应力第二类内应力第二类内应力平衡于晶粒之间或晶粒内不同区域之间平衡于晶粒之间或晶粒内不同区域之间平衡于晶粒之间或晶粒内不同区域之间平衡于晶粒之间或晶粒内不同区域之间,(,(微观内应力微观内应力微观内应力微观内应力)。引起开裂，产生微裂纹。引起开裂，产生微裂纹。引起开裂，产生微裂纹。引起开裂，产生微裂纹。第三类内应力第三类内应力第
23、三类内应力第三类内应力是由晶格缺陷引起的畸变应力。是由晶格缺陷引起的畸变应力。是由晶格缺陷引起的畸变应力。是由晶格缺陷引起的畸变应力。强化金属；耐蚀性降低。强化金属；耐蚀性降低。强化金属；耐蚀性降低。强化金属；耐蚀性降低。(3)(3)(3)(3)影响金属的物理、化学影响金属的物理、化学影响金属的物理、化学影响金属的物理、化学性能性能性能性能(1)降低工件的承载能力降低工件的承载能力(2)使工件尺寸及形状使工件尺寸及形状发生变化发生变化(3)降低工件的耐蚀性降低工件的耐蚀性 残余应力的主要危害：残余应力的主要危害：消除残余应力主要采用热处理方法消除残余应力主要采用热处理方法变形、开裂、耐蚀性下降
24、。利用好可提高表面疲劳强度变形、开裂、耐蚀性下降。利用好可提高表面疲劳强度第二十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月二、塑性变形后的金属在加热时组织和性能的二、塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化变化 金属经冷变形后金属经冷变形后金属经冷变形后金属经冷变形后,组织处于组织处于组织处于组织处于不稳定状态不稳定状态不稳定状态不稳定状态,有自发恢复到稳有自发恢复到稳有自发恢复到稳有自发恢复到稳定状态的倾向定状态的倾向定状态的倾向定状态的倾向。但在常温下但在常温下但在常温下但在常温下，原子扩散能力小原子扩散能力小原子扩散能力小原子扩散能力小,不稳定状态不稳定状态不稳定状态不稳定状态可长时间
25、维持。加热可使原可长时间维持。加热可使原可长时间维持。加热可使原可长时间维持。加热可使原子扩散能力增加，金属将依子扩散能力增加，金属将依子扩散能力增加，金属将依子扩散能力增加，金属将依次发生次发生次发生次发生回复、再结晶和晶粒回复、再结晶和晶粒回复、再结晶和晶粒回复、再结晶和晶粒长大。长大。长大。长大。第二十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 T T回复回复=（0.250.25.3.3）T T熔点熔点（单位：（单位：K）回复使塑变后金属的强度和硬度略有下降，塑性略有增高，但残余应力大大降低。变化应用工业上利用回复过程对变形金属进行去应力退火来降低残余应力，保留加工硬化效果。1)1)回
26、复回复 塑性变形后的金属在低温加热时，发生塑性变形后的金属在低温加热时，发生回复过程回复过程点缺陷大大点缺陷大大，内应力显著，内应力显著 ，强度、硬度略有，强度、硬度略有 。第二十八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月2)2)再结晶再结晶 变形后金属在较高温度加热时，由于原子扩散能力增变形后金属在较高温度加热时，由于原子扩散能力增大，变形和破碎的晶粒通过重新生核、长大变成新的均匀、大，变形和破碎的晶粒通过重新生核、长大变成新的均匀、细小的等轴晶粒，晶格类型不变，该过程称为再结晶细小的等轴晶粒，晶格类型不变，该过程称为再结晶。变化变化再结晶使塑变后金属的强度和硬度明显降低，再结晶使塑变后金
27、属的强度和硬度明显降低，塑性和韧性大大提高，残余应力完全消除，加塑性和韧性大大提高，残余应力完全消除，加工硬化现象被消除。工硬化现象被消除。应用应用工业上利用再结晶过程对变形后金属进行工业上利用再结晶过程对变形后金属进行再再结晶退火结晶退火来消除加工硬化现象，恢复金属的来消除加工硬化现象，恢复金属的塑性和韧性，以利于后面的变形加工。塑性和韧性，以利于后面的变形加工。第二十九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月最低再结晶温度最低再结晶温度 T T再再纯金属纯金属T T再再 =0.4 T=0.4 T熔熔合金合金T T再再 =（0.5 0.70.5 0.7）T T熔熔温度单位：绝对温度温度单位
28、：绝对温度(K)(K)生产中，把消除加工硬化的热处理生产中，把消除加工硬化的热处理称为再结晶退火。再结晶退火温度称为再结晶退火。再结晶退火温度比再结晶温度高比再结晶温度高100200。第三十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月铁素体变形铁素体变形80%670加热加热650加热加热再结晶也是一个晶核形再结晶也是一个晶核形再结晶也是一个晶核形再结晶也是一个晶核形成和长大的过程，但不是成和长大的过程，但不是成和长大的过程，但不是成和长大的过程，但不是相变过程，再结晶前后新相变过程，再结晶前后新相变过程，再结晶前后新相变过程，再结晶前后新旧晶粒的晶格类型和成分旧晶粒的晶格类型和成分旧晶粒的晶格类
29、型和成分旧晶粒的晶格类型和成分完全相同。完全相同。完全相同。完全相同。第三十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月a.黄铜变形量达黄铜变形量达38后的组织后的组织b.580保温保温3sc.580保温保温4sd.580保温保温8se.580保温保温15minf.700保温保温10min第三十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月影响再结晶退火后晶粒度的因素影响再结晶退火后晶粒度的因素影响再结晶退火后晶粒度的因素影响再结晶退火后晶粒度的因素 1 1、加热温度和保温时间、加热温度和保温时间、加热温度和保温时间、加热温度和保温时间加热温度越高，保温时间越加热温度越高，保温时间越加热温度越高
30、，保温时间越加热温度越高，保温时间越长，金属的晶粒越粗大，加热长，金属的晶粒越粗大，加热长，金属的晶粒越粗大，加热长，金属的晶粒越粗大，加热温度的影响尤为显著。温度的影响尤为显著。温度的影响尤为显著。温度的影响尤为显著。再结晶退火温度对晶粒度的影响再结晶退火温度对晶粒度的影响第三十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响.当变形度很小时，晶格畸变小，不足以引起再结晶当变形度很小时，晶格畸变小，不足以引起再结晶当变形度
31、很小时，晶格畸变小，不足以引起再结晶当变形度很小时，晶格畸变小，不足以引起再结晶.当变形达到当变形达到当变形达到当变形达到210%210%时，只有部分晶粒变形，变形极时，只有部分晶粒变形，变形极时，只有部分晶粒变形，变形极时，只有部分晶粒变形，变形极预先变形度对再结晶晶粒度的影响预先变形度对再结晶晶粒度的影响2 2、预先变形度、预先变形度、预先变形度、预先变形度不均匀，再结晶晶不均匀，再结晶晶粒大小相差悬殊，粒大小相差悬殊，易互相吞并和长大易互相吞并和长大,再结晶后晶粒特别再结晶后晶粒特别粗大，这个变形度粗大，这个变形度称称临界变形度。临界变形度。第三十四张，PPT共四十一页，创作于2022年
32、6月3 3 3 3）晶粒长大）晶粒长大）晶粒长大）晶粒长大变形变形80%工业纯铁再结晶退火工业纯铁再结晶退火 显微显微照片照片 100100 变形变形80%400退火退火8小时小时加热温度加热温度 T T 和和 加热时间加热时间 t t 晶界迁移、晶粒合并长大。晶界迁移、晶粒合并长大。变形变形80%600退火退火8小时小时第三十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月三、金属材料的热加工和冷加工三、金属材料的热加工和冷加工1 1热加工对组织和性能的影响热加工对组织和性能的影响2 2冷加工对组织和性能的影响冷加工对组织和性能的影响冷加工与热加工的区别冷加工与热加工的区别冷加工与热加工的区别冷
33、加工与热加工的区别在金属学中，冷热加工的界限是以再结晶温度来划在金属学中，冷热加工的界限是以再结晶温度来划在金属学中，冷热加工的界限是以再结晶温度来划在金属学中，冷热加工的界限是以再结晶温度来划分的。低于再结晶温度的加工称为分的。低于再结晶温度的加工称为分的。低于再结晶温度的加工称为分的。低于再结晶温度的加工称为冷加工冷加工冷加工冷加工，而高于再，而高于再，而高于再，而高于再结晶温度的加工称为结晶温度的加工称为结晶温度的加工称为结晶温度的加工称为热加工热加工热加工热加工。第三十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月1 1热加工对组织和性能的影响热加工对组织和性能的影响热加工热加工 在在
34、T T再再 以上温度进行的变形加工，以上温度进行的变形加工，如钢材的如钢材的热锻和热轧，但热加工后不产生加工硬化。热锻和热轧，但热加工后不产生加工硬化。热加工时，塑性变形引起的加工硬化效应随即被再结热加工时，塑性变形引起的加工硬化效应随即被再结晶过程的软化作用所消除。晶过程的软化作用所消除。原因？原因？第三十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月热加工对组织和性能的影响热加工对组织和性能的影响1 1）打碎柱状晶、树枝晶，形成等轴晶，机械性能改善。）打碎柱状晶、树枝晶，形成等轴晶，机械性能改善。2 2）压合铸件中的疏松、气孔等缺陷，提高组织致密度和）压合铸件中的疏松、气孔等缺陷，提高组织致
35、密度和 机械机械性能性能.第三十八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月3 3）热加工使铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向）热加工使铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向）热加工使铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向）热加工使铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向拉长，形成彼此平行的宏观条纹，称作拉长，形成彼此平行的宏观条纹，称作拉长，形成彼此平行的宏观条纹，称作拉长，形成彼此平行的宏观条纹，称作流线流线流线流线，由这种，由这种，由这种，由这种流线体现的组织称流线体现的组织称流线体现的组织称流线体现的组织称纤维组织纤维组织纤维组织纤维组织。它使钢产生各向异性，。它使钢产生各向异性，。它使钢产生各向异性，。它
36、使钢产生各向异性，在制定加工工艺时，应使流线分布合理，尽量与拉应在制定加工工艺时，应使流线分布合理，尽量与拉应在制定加工工艺时，应使流线分布合理，尽量与拉应在制定加工工艺时，应使流线分布合理，尽量与拉应力方向一致。力方向一致。力方向一致。力方向一致。锻造曲轴锻造曲轴切削加工曲轴切削加工曲轴第三十九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月冷加工对组织和性能的影响冷加工对组织和性能的影响冷加工冷加工 在在 T T再再 以下温度进行的变形加工，如以下温度进行的变形加工，如低碳钢的冷拔、冷冲。低碳钢的冷拔、冷冲。冷加工时，无再结晶过程冷加工时，无再结晶过程 思考题：其原因是什么？思考题：其原因是什么？能产生加工硬化，提高强度和硬度，塑性和韧性下降。是重要能产生加工硬化，提高强度和硬度，塑性和韧性下降。是重要的强化手段，对不能热处理强化的合金尤其重要。但增加继续塑的强化手段，对不能热处理强化的合金尤其重要。但增加继续塑性变形的抗力。性变形的抗力。冷加工对金属组织和性能的影响：冷加工对金属组织和性能的影响：第四十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月感谢大家观看第四十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月