04-第四章金属及合金的塑性变形与再结晶讲解.pptVIP

晶粒的异常长大：少数再结晶晶粒的急剧长大现象。(二次再结晶） 基本条件:正常晶粒长大过程被(第二分散相微粒、织构）强烈阻碍。 控制：温度、保温时间，防止过分长大 4.3　金属与合金的回复与再结晶 * 再结晶退火 消除加工硬化，将金属件加热保温缓冷至室温，保温温度高于再结晶温度100-200K； 对于没有同素异构转变的金属（如铜、铝），冷变形+再结晶退火　是细化晶粒的重要手段 4.3　金属与合金的回复与再结晶 * 3%变形后经550℃退火 6%变形后经550℃退火 9%变形后经550℃退火 12%变形后经550℃退火 15%变形后经550℃退火 冷加工变形度对再结晶后晶粒大小的影响（纯铝片试样） 4.3　金属与合金的回复与再结晶 * 再结晶图 4.3　金属与合金的回复与再结晶 * 4.4 金属热加工 概念：再结晶温度以上的加工过程 现象：同时存在硬化与软化，动态回复与动态再结晶 特点：反复形核，有限长大，晶粒较细。 包含亚晶粒，位错密度较高,强度硬度高。 温度： T再T热加工T固－100～200℃。 再结晶温度以下的加工过程称为冷加工 * * 热加工后的组织与性能 （1）改善铸锭组织。气泡焊合、破碎碳化物、细化晶粒、降低偏析。提高强度、塑性、韧性。 （2）形成纤维组织（流线）。 组织：枝晶、偏析、夹杂物沿变形方向呈纤维状分布。 性能：各向异性。沿流线方向塑性和韧性提高明显。 （3）形成带状组织 形成：两相合金变形或带状偏析被拉长。 影响：各向异性。类似于流线组织。 消除：避免在两相区变形、减少夹杂元素含量、采用高 温扩散退火或正火。 * 热加工的优点 （1）可持续大变形量加工。 （2）动力消耗小。 （3）提高材料质量和性能 热加工金属晶粒组织控制 温度：T再T热加工T固－100～200℃。 变形量：适中 锻后冷却：断后快冷，降低低终锻温度 * * * 压力加工成型是工业生产中常用的成型方式 轧制 挤压 拉丝 自由锻造 模型锻造 薄板冲压 金属的塑性变形！ 塑性变形及随后的加热对金属材料组织和性能有显著的影响.了解塑性变形的本质,塑性变形及加热时组织、性能的变化，有助于发挥金属的性能潜力，正确确定加工工艺. * 1. 什么是金属的塑性变形？ 3. 金属怎样产生塑性变形？ 4. 塑性变形对金属材料组织性能的影响？ 2. 为什么金属能够产生塑性变形？ ？ 5. 如何消除由塑性变形所产生的不利影响？ * 主要内容： 　4.1　金属及合金的（冷）塑性变形 　 4.2　塑性变形对金属组织和性能的影响 　　　4.3　金属与合金的回复与再结晶 　　　　4.4　金属的热加工　　　　　　　　　　 第四章 金属及合金的塑性变形与再结晶 * 一、金属塑性变形的概念 低碳钢拉伸的σ-δ曲线 σ﹤ σe： 卸载后变形恢复，弹性变形 σ﹥ σb：试样断裂 σ﹥ σe ： 卸载后不能恢复原状，留下永 久变形，塑性变形 外力去除后残留的永久变形 4.1 金属及合金的冷塑性变形 * 外加应力低于原子间结合力极限： 正应力使晶格沿应力方向伸长， 切应力使晶格沿某晶面和晶向相对移动，外力去除后晶格恢复原状 外加应力大于原子间结合力极限： 一、金属塑性变形的概念 正应力使晶体发生断裂， 切应力使晶体的原子沿某晶面和晶向迁移到新的平衡位置，外力去除原子停留在新的平衡位置 * 为什么金属晶体能够产生相对移动而不发生破坏呢？ 金属原子之间特殊的结合方式 — 金属键 金属 晶体沿某晶面和晶向产生的相对移动并没有使金属键产生断裂，所以金属整体不发生破坏。 一、金属塑性变形的概念 * 二、单晶体金属的塑性变形 塑性变形方式：滑移和孪晶 滑移是金属在常温和低温下最基本的塑性变形方式； 孪晶主要在难以产生滑移的条件下发生！ 二、单晶体的塑性变形 1.滑移的概念 2.滑移的现象 3.滑移系 4.临界分切应力 6.滑移的本质 5.转动与旋转 * 1. 滑移的概念 切应力作用下，晶体两部分沿一定晶面上的一定晶向相对滑动， 且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑性变形方式。 滑移面 滑移方向 原子间距整数倍距离 1.滑移的概念 2.滑移的现象 3.滑移系 4.临界分切应力 6.滑移的本质 5.转动与旋转 * 2. 滑移的现象 经抛光的金属晶体试样适量塑性变 形后，金相显微镜下可观察到许 多的平行线条。 高锰钢 ×500 电子显微镜下可分辨出是由一系列密集的相互平行的更细的线条所组成。