材料成形基础第三章第一节塑性成形中的材料学理论.pdfVIP

第三章 金属的塑性成形 外力作用下使金属改变形状和改善性能， 获得型材、毛坯或零件的加工方法。 金属经过塑性变形后， 不仅可以获得预定 的坯件形状，而且可以使粗大的晶粒破碎， 晶粒细化，提高了金属的力学性能。 塑性成形主要方法有轧制、挤压、拉拔、 锻造和板料冲压等。 51 52 第一节 塑性成形中的材料学理论 一、塑性变形的微观机理 金属的变形：弹性变形、塑性变形。 53 单晶体塑变：一部分晶体相对于另一部分 晶体，沿某个原子密排面相对滑动 滑移。 多晶体塑变： 除晶内产生滑移外， 还伴有 晶体间的相互转动。 滑移为主，转动为辅。 54 二、塑性变形对力学性能的影响 1．形变强化现象 金属塑性变形时，随塑性变形量的增加， 则强度和硬度增加，而塑性和韧性下降 形变强化现象。 形变强化出现的碎晶和晶格畸变，增加 了滑移阻力，使变形抗力增高， 进一步塑变 困难。 55 56 2．回复和再结晶现象 （1）回复现象 塑变出现的碎晶和晶格畸变不稳定， 原子 力图到正常排列， 但室温时能量不够， 原子 不能回到正常排列。 将形变强化的金属加热到熔点的 0.25 ～ 0.3 倍温度时，原子回到正常排列，晶格畸 变消除，内应力大为减小 回复现象。 57 58 （2 ）再结晶现象 将形变强化的金属加热到熔点的 0.4 倍时， 开始以某些碎晶或杂质为核心生成新的等 轴晶粒，原来已变形的晶粒消失， 使已产生 形变强化金属的硬度降低、 塑性和韧性增加， 即形变强化现象消除 金属的再结晶现象。 该温度称为再结晶温度。 T再 =0.4T 熔 59 利用加热使金属产生再结晶的方法称为 再结晶退火。 再结晶温度以下塑变，存在形变强化 冷变形。 再结晶温度以上塑变，不存在加工硬化 为热变形。