《冷塑性变形》PPT课件.ppt

前面内容回顾,1.塑性变形2.弹性变形3.单晶体塑性变形的主要形式：,滑移 孪生,金属或合金在外力作用下，都能或多或少地发生变形，去除外力后，永远残留的那部分变形叫塑性变形,金属或合金在外力作用下，都能或多或少地发生变形，去除外力后，能恢复到原来状态的变形叫塑性变形,6.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响,6.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响,一.冷塑性变形对金属性能的影响,45号钢力学性能与变形程度的关系曲线,6.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响,一.冷塑性变形对金属组织和性能的影响,随着变形量的增加，金属的塑性变形抗力将迅速增大，即强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降产生所谓“加工硬化”现象,(一）加工硬化,6.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响,一.冷塑性变形对金属组织和性能的影响,(二）加工硬化在工程技术中的意义,可以利用加工硬化来强化金属，提高金属强度、硬度和耐磨性；,加工硬化是利用塑性成形技术来加工工件的主要因素,6.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响,一.冷塑性变形对金属组织和性能的影响,(二）加工硬化在工程技术中的意义,可以利用加工硬化来强化金属，提高金属强度、硬度和耐磨性；,加工硬化是利用塑性成形技术来加工工件的主要因素,加工硬化还可以在一定程度上提高构件在使用过程中的安全性。,优点：,6.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响,一.冷塑性变形对金属组织和性能的影响,(二）加工硬化在工程技术中的意义,可以利用加工硬化来强化金属，提高金属强度、硬度和耐磨性；,加工硬化是利用塑性成形技术来加工工件的主要因素,加工硬化还可以在一定程度上提高构件在使用过程中的安全性。,优点：,缺点：,加工硬化使金属塑性降低，给进一步冷塑性变形带来困难，耗能大，要想进一步变形，必须进行中间热处理,6.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响,二.冷塑性变形对金属组织,金属内部组织的变化，是冷塑性变形引起金属性能变化的主要原因,（一）形成纤维组织,等轴晶粒,受拉伸力,纤维状,性能的变化：有明显的方向性，其纵向的力学性能高于横向的性能,6.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响,二.冷塑性变形对金属组织,金属内部组织的变化，是冷塑性变形引起金属性能变化的主要原因,（一）形成纤维组织,（二）亚组织的细化,晶粒破碎，亚晶界和位错密度增加，晶粒破碎的程度愈大，亚晶界的量便愈多,6.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响,二.冷塑性变形对金属组织,（一）形成纤维组织,（二）亚组织的细化,（三）晶粒位向改变（变形织构）,F,F,定义：当变形量很大，原来位向不相同的晶粒会取得接近于一致的方向,三、变形织构,1定义：多晶体中位向不同的晶粒取向变成大体一致，这个过程称为“择优取向”。择优取向后的晶体结构称为“织构”，由变形引起的织构称为变形织构。2丝织构 在拉丝时形成，使各个晶粒的某一晶向转向与拉伸方向平行，以与线轴平行的晶向表示。,6.2 冷塑性变形对金属组织与性能的影响,三.产生残余应力,在冷压力加工过程中由于材料各部分的变形不均匀或晶粒内各部分和各晶粒间的变形不均匀，金属内部会形成残余的内应力。,F,F,三、变形后金属中的残余应力,金属塑性变形时，外力所作的功除了转化为热量之外，还有一小部分被保留在金属内部，表现为残余应力。按照残余应力平衡范围的不同，通常将其分为三类：1第一类内应力，又称宏观残余应力2第二类内应力，属微观内应力3第三类内应力，即晶格畸变应力,三、变形后金属中的残余应力-1第一类内应力,又称宏观残余应力，作用范围为整个工件，它是由金属材料（或零件）各个部分（如表面和心部）的宏观形变不均匀而引起的。第一类内应力使工件尺寸不稳定，严重时甚至使工件在受力之下变形产生断裂。,三、变形后金属中的残余应力-2第二类内应力 属微观内应力作用尺度与晶粒尺寸为同一数量级，往往在晶粒内或晶粒之间保持平衡，是由于晶粒或亚晶粒之间变形不均匀而引起的。第二类内应力使金属更容易腐蚀，以黄铜最为典型，加工以后由于内应力存在，于春季或潮湿环境下发生应力腐蚀开裂。,6.3 冷变形金属在加热时的变化,在冷变形金属中，由于晶粒破碎拉长及位错等晶格缺陷大量增加，使其内能升高，处于不稳定的状态，故一旦对其进行加热造成一定的原子活动能力的条件，就必然会发生一系列的组织和性能的变化。通常将冷变形金属在加热时组织和性能的变化分为三个阶段：,回复,再结晶,晶粒长大,6.3 冷变形金属在加热时的变化,回复,再结晶,晶粒长大,即在加热温度较低时，原子的活动能力不大，这时金属的晶粒大小和形状没有明显的变化，只是在晶内发生点缺陷的消失以及位错的迁移等变化，因此，这时金属的强度、硬度和塑性等机械性能变化不大，而只是使内应力及电阻率等性能显著降低。,