工程材料5.ppt

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1、第四章第四章 金属的塑性变形与再结晶金属的塑性变形与再结晶金属经熔炼浇注成铸锭以后，通常要进行各种塑性加工，金属经熔炼浇注成铸锭以后，通常要进行各种塑性加工，如轧制、挤压、冷拔、锻压、冲压等，以获得具有一定形如轧制、挤压、冷拔、锻压、冲压等，以获得具有一定形状、尺寸和力学性能的型材、板材、管材或线材，以及零状、尺寸和力学性能的型材、板材、管材或线材，以及零件毛坯或零件，并可以消除铸造过程中的某些缺陷。件毛坯或零件，并可以消除铸造过程中的某些缺陷。压力加工的实质就是塑性变形。压力加工的实质就是塑性变形。静静载载单单向向静静拉拉伸伸应应力力应应变变曲曲线线(低碳钢低碳钢)4-1 金属材料的塑性变形

2、特性金属材料的塑性变形特性一、金属材料一、金属材料 的变形特性的变形特性二、二、单晶体金属的塑性变形单晶体金属的塑性变形塑性变形有两种形式：塑性变形有两种形式：滑移和孪生滑移和孪生。在多数情况在多数情况下，金属的塑性变形是以下，金属的塑性变形是以滑移方式滑移方式进行的。进行的。滑移滑移滑移滑移是指晶体的一部分沿一定的晶面是指晶体的一部分沿一定的晶面（滑移面）（滑移面）和晶向和晶向（滑移方向）（滑移方向）相对于另一部分发生滑动位移的现象。相对于另一部分发生滑动位移的现象。1 1、滑移变形的特点、滑移变形的特点 ：l 滑移只能在切应力的作用下发生。滑移只能在切应力的作用下发生。外力在晶面外力在晶面

3、上的分解上的分解切应力作切应力作用下的变用下的变形形锌锌单晶拉单晶拉伸照片伸照片 单晶体受力后，外力在任何单晶体受力后，外力在任何晶面上都可分解为晶面上都可分解为正应力正应力和和切应力切应力。l正应力只能引起弹性变形及正应力只能引起弹性变形及解理断裂。解理断裂。只有在切应力的只有在切应力的作用下金属晶体才能产生塑作用下金属晶体才能产生塑性变形。性变形。产生滑移的最小切产生滑移的最小切应力称应力称临界切应力临界切应力。正应力正应力：仅使晶格产生弹性伸长，当超过原子间结合力时，使仅使晶格产生弹性伸长，当超过原子间结合力时，使将晶体拉断；将晶体拉断；切应力切应力 ：使晶格产生弹性歪扭，在超过滑移抗力

4、时引起滑移面使晶格产生弹性歪扭，在超过滑移抗力时引起滑移面两侧的晶体发生相对滑动。两侧的晶体发生相对滑动。l滑滑移移常常沿沿晶晶体体中中原原子子密密度度最最大大的的晶晶面面和和晶晶向向发发生生。因因为为原原子子密密度度最最大大的的晶晶面面和和晶晶向向之之间间原原子子间间距距最最大大，结结合合力力最最弱弱，产生滑移所需切应力最小产生滑移所需切应力最小。l沿其发生滑移的晶面和晶向分别叫做沿其发生滑移的晶面和晶向分别叫做滑移面滑移面和和滑移方向滑移方向。通通常是晶体中的密排面和密排方向。常是晶体中的密排面和密排方向。l一个滑移面和其上的一个滑移方向构成一个一个滑移面和其上的一个滑移方向构成一个滑移系

5、滑移系。三种典型金属晶格的滑移系三种典型金属晶格的滑移系滑移系越多，金属发生滑移的可能性越大，塑性也越好，其中滑移系越多，金属发生滑移的可能性越大，塑性也越好，其中滑移方向对塑性的贡献比滑移面更大。滑移方向对塑性的贡献比滑移面更大。因而金属的塑性，面心立方晶格好于体心立方晶格，体心立方因而金属的塑性，面心立方晶格好于体心立方晶格，体心立方晶格好于密排六方晶格晶格好于密排六方晶格。金属塑性：金属塑性：CuCu（FCCFCC）FeFe（BCCBCC）ZnZn（HCPHCP）。）。滑移时，晶体两部分的相对位移量是原子间距的整滑移时，晶体两部分的相对位移量是原子间距的整数倍。数倍。滑移的结果在晶体表面

6、形成台阶，称滑移的结果在晶体表面形成台阶，称滑移线滑移线，若干条，若干条滑移线组成一个滑移线组成一个滑移带滑移带。滑移带和滑移线示意图滑移带和滑移线示意图铜铜拉伸试样表面滑移带拉伸试样表面滑移带 滑移的同时伴随着晶体的转动。滑移的同时伴随着晶体的转动。转动的结果，使滑转动的结果，使滑移面趋向与拉伸轴平行。滑移产生转移，晶体产生移面趋向与拉伸轴平行。滑移产生转移，晶体产生大量塑性变形。大量塑性变形。2 2、滑移的机理、滑移的机理晶体的滑移是通过位错在滑移面上的运动来实现的，晶体的滑移是通过位错在滑移面上的运动来实现的，而勿需使晶体的两部分作整体相对移动。而勿需使晶体的两部分作整体相对移动。孪生孪

7、生孪生孪生是指晶体的一部分沿一定是指晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分晶面和晶向相对于另一部分所发生的切变。所发生的切变。发生切变的发生切变的部分称部分称孪生带孪生带或或孪晶孪晶，沿其，沿其发生孪生的晶面称发生孪生的晶面称孪生面孪生面，孪生的结果使孪生面两侧的孪生的结果使孪生面两侧的晶体呈镜面对称。晶体呈镜面对称。在在切应力作用下，若局部若干层（切应力作用下，若局部若干层（111）晶面沿）晶面沿11 方向产方向产生一切动距离生一切动距离 11 的均匀切变。图面相当于（的均匀切变。图面相当于（1 0）面，（面，（111）面垂直于纸面。）面垂直于纸面。a.滑移滑移和和孪生孪生均在切应力作用

8、下，沿一定晶面的一定均在切应力作用下，沿一定晶面的一定晶向进行，产生塑性变形。晶向进行，产生塑性变形。b.孪生孪生所需要的临界切应力比滑移大得多，变形速度所需要的临界切应力比滑移大得多，变形速度极快，接近于声速。极快，接近于声速。在滑移较难进行时发生在滑移较难进行时发生孪生。孪生。c.滑移滑移位错运动位错运动原子移动的相对位移是原子间距原子移动的相对位移是原子间距的整数值的整数值不引起晶格位向的变化；不引起晶格位向的变化；孪生孪生晶格切变晶格切变原子移动的相对位移是原子间距原子移动的相对位移是原子间距的分数值的分数值孪晶晶格位向改变孪晶晶格位向改变促进滑移。促进滑移。d.孪生孪生产生的塑性变形

9、量小（产生的塑性变形量小（滑移变形量的滑移变形量的10），），但引起的晶格畸变大。但引起的晶格畸变大。滑移和孪生滑移和孪生:l密排六方晶格金属滑移系少，常以孪生方式变形。密排六方晶格金属滑移系少，常以孪生方式变形。l体心立方晶格金属只有在低温或冲击作用下才发生孪生变形。体心立方晶格金属只有在低温或冲击作用下才发生孪生变形。l面心立方晶格金属，一般不发生孪生变形，但常发现有孪晶存面心立方晶格金属，一般不发生孪生变形，但常发现有孪晶存在，这是由于相变过程中原子重新排列时发生错排而产生的，在，这是由于相变过程中原子重新排列时发生错排而产生的，称称退火孪晶退火孪晶。（ABCABCABCABCABCAB

10、CBACBA）奥氏体不锈钢中退火孪晶奥氏体不锈钢中退火孪晶钛合金六方相中的形变孪晶钛合金六方相中的形变孪晶三、三、多晶体金属的塑性变形多晶体金属的塑性变形单个晶粒变形与单晶体相似。而多晶体单个晶粒变形与单晶体相似。而多晶体变形是一个不均匀的塑性变形过程。变形是一个不均匀的塑性变形过程。晶界及晶粒位向差的影响晶界及晶粒位向差的影响 1 1、晶界的影响、晶界的影响 当位错运动到晶界附近时，由于当位错运动到晶界附近时，由于晶界晶界 处的原子排列紊乱，缺陷和杂质多，处的原子排列紊乱，缺陷和杂质多，能量高，对位错的滑移起阻碍作用。能量高，对位错的滑移起阻碍作用。受到晶界的阻碍的位错堆积起来，称受到晶界的

11、阻碍的位错堆积起来，称位错的塞积位错的塞积。要使变形继续。要使变形继续进行，则必须增加外力，从而使金属的塑性变形抗力提高。进行，则必须增加外力，从而使金属的塑性变形抗力提高。位错塞积示意图位错塞积示意图2 2、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时，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变为了保持金属的连续性，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。形，则必以弹性变形来与之协调。就意味着增大了晶粒变形的就意味着增大了晶粒变形的抗力，阻碍滑移的进行，使抗力，阻碍滑移的进行，使得多晶体金属

12、的塑性变形得多晶体金属的塑性变形抗力提高。抗力提高。（二）（二）晶粒大小对金属力学性能的影响晶粒大小对金属力学性能的影响金属的晶粒越细，其强度和硬度越高。金属的晶粒越细，其强度和硬度越高。l因金属因金属晶粒越细，晶晶粒越细，晶界总面积越大，位错界总面积越大，位错障碍越多；需要协调障碍越多；需要协调的具有不同位向的晶的具有不同位向的晶粒越多粒越多，使金属塑性，使金属塑性变形的抗力越高。变形的抗力越高。晶粒大小与金属强度的关系晶粒大小与金属强度的关系金属的晶粒越细，其塑性和韧性也越高。金属的晶粒越细，其塑性和韧性也越高。l因因晶粒越细晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，单位体积内晶粒数目越多，参与变

13、形参与变形的晶粒数目也越多，变形越均匀，的晶粒数目也越多，变形越均匀，使在断裂前使在断裂前发生较大的塑性变形。发生较大的塑性变形。强度和塑性同时增加，强度和塑性同时增加，金属在断裂前消耗的金属在断裂前消耗的功也大，功也大，因而其韧性因而其韧性也比较好。也比较好。.Hall-PitchHall-Pitch关系：关系：s=0+Kyd-1/2 .细晶强化细晶强化：通过细化晶粒来同时提高金属通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬度、塑性和韧性的方法称细晶强化。的强度、硬度、塑性和韧性的方法称细晶强化。晶粒小晶粒小晶界面积大晶界面积大变形抗力大变形抗力大强度大强度大 晶粒小晶粒小单位体积晶粒多单位体积晶粒

14、多变形分散变形分散相邻相邻晶粒不同滑移系相互协调晶粒不同滑移系相互协调 晶粒小晶粒小晶界多晶界多不利于裂纹的传播不利于裂纹的传播断裂断裂前承受较大的塑性变形前承受较大的塑性变形通过细化晶粒来同时通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬提高金属的强度、硬度、塑性和韧性的方度、塑性和韧性的方法称法称细晶强化细晶强化。细晶强化是金属的一种非常重要的细晶强化是金属的一种非常重要的强韧化手段！强韧化手段！四、四、合金的塑性变形合金的塑性变形l根据组织，合金可分为根据组织，合金可分为单相固溶体单相固溶体和和多相混合物多相混合物两两种。合金元素的存在，使合金的变形与纯金属显著种。合金元素的存在，使合金的变形与纯

15、金属显著不同。不同。奥氏体奥氏体珠光体珠光体（一）单相固溶体合金的塑性变形与固溶强化（一）单相固溶体合金的塑性变形与固溶强化单相固溶体合金组织与纯金属相同，其塑性变形过程单相固溶体合金组织与纯金属相同，其塑性变形过程也与多晶体纯金属相似。但也与多晶体纯金属相似。但随溶质含量增加，固溶体随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降，称的强度、硬度提高，塑性、韧性下降，称固溶强化。固溶强化。产生固溶强化的原因，是由于溶质原子与位错相互作用产生固溶强化的原因，是由于溶质原子与位错相互作用的结果，的结果，溶质原子不仅使晶格发生畸变溶质原子不仅使晶格发生畸变，而且易被吸而且易被吸附在位错附近形

16、成柯氏气团，使位错被钉扎住附在位错附近形成柯氏气团，使位错被钉扎住，位错，位错要脱钉，则必须增加外力，从而使变形抗力提高。要脱钉，则必须增加外力，从而使变形抗力提高。（二）（二）多相合金的塑性变形与弥散强化多相合金的塑性变形与弥散强化1 1）聚合型合金（第二相尺寸与基体晶粒相当）聚合型合金（第二相尺寸与基体晶粒相当）a.a.两相都有较好塑性，合金变形阻力小，强化作用不明显。两相都有较好塑性，合金变形阻力小，强化作用不明显。b.b.第二相为硬脆相，不但与相对含量有关，还与脆性相形第二相为硬脆相，不但与相对含量有关，还与脆性相形状、分布有关。状、分布有关。c.c.当在晶界呈网状分布时当在晶界呈网状

17、分布时，对合金的强度和塑性都，对合金的强度和塑性都不利；不利；当在晶内呈片状分布时当在晶内呈片状分布时，可提高强度、硬度，但会降，可提高强度、硬度，但会降低塑性和韧性；低塑性和韧性；当在晶内呈颗粒状弥散分布时当在晶内呈颗粒状弥散分布时，第二相颗粒越细，分布越均匀，第二相颗粒越细，分布越均匀，合金的强度、硬度越高，塑性、韧性略有下降，这种强化方合金的强度、硬度越高，塑性、韧性略有下降，这种强化方法称法称弥散强化弥散强化或或沉淀强化沉淀强化。弥散强化的原因弥散强化的原因是由于硬的颗粒不易被切变，因而阻碍了位错是由于硬的颗粒不易被切变，因而阻碍了位错的运动，提高了变形抗力。的运动，提高了变形抗力。颗

18、粒钉扎作用的电镜照片颗粒钉扎作用的电镜照片2 2）弥散型合金（第二相很细小，弥散分布于基体）弥散型合金（第二相很细小，弥散分布于基体）4-2 4-2 塑性变形对组织和性能的影响塑性变形对组织和性能的影响 1.1.塑性变形对金属组织结构的影响塑性变形对金属组织结构的影响 纤维组织形成纤维组织形成 金属在外力作用下发生塑性变形时，金属在外力作用下发生塑性变形时，随着变形量的增加晶粒形状发生变化，沿变形方向被拉随着变形量的增加晶粒形状发生变化，沿变形方向被拉长或压扁。当拉伸变形量很大时，晶粒变成细条状，金长或压扁。当拉伸变形量很大时，晶粒变成细条状，金属中的夹杂物也被拉长，形成所谓纤维组织。属中的夹

19、杂物也被拉长，形成所谓纤维组织。5%冷变形纯铝中的位错网冷变形纯铝中的位错网(a)正火态正火态(c)变形变形80%(b)变形变形40%工业纯铁在塑性变形前后的组织变化工业纯铁在塑性变形前后的组织变化 亚结构形成亚结构形成 金属经大量的塑性变形后，由于位金属经大量的塑性变形后，由于位错密度的增大和位错间的交互作用，使位错分布变得不错密度的增大和位错间的交互作用，使位错分布变得不均匀。大量的位错聚集在局部地区，并将原晶粒分割成均匀。大量的位错聚集在局部地区，并将原晶粒分割成许多位向略有差异的小晶块，即亚晶粒。许多位向略有差异的小晶块，即亚晶粒。形变织构的产生形变织构的产生 由于塑性变形过程中晶粒的

20、转由于塑性变形过程中晶粒的转动，当变形量达到一定程度（动，当变形量达到一定程度（70%70%以上）时，会使绝大以上）时，会使绝大部分晶粒的某一位向与外力方向趋于一致，形成特殊的部分晶粒的某一位向与外力方向趋于一致，形成特殊的择优取向择优取向。择优取向的结果形成了具有明显方向性的组。择优取向的结果形成了具有明显方向性的组织，称为织，称为织构织构。板织构板织构丝织构丝织构形变织构示意图形变织构示意图各向异性导致的各向异性导致的“制耳制耳”变形前变形前变形后变形后2.2.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现象产生加工硬化现象 随着塑性变形量的增加，随着塑性变形量的增加，金属

21、的强度、硬度升高，塑性、韧性下降，这金属的强度、硬度升高，塑性、韧性下降，这种现象称为种现象称为加工硬化加工硬化，也称，也称形变强化形变强化。塑性变形塑性变形位错移动位错移动位错大量增殖位错大量增殖相互作用相互作用运动阻力加大运动阻力加大变形抗力变形抗力强度强度、硬度、硬度，塑性、韧性塑性、韧性位错强化：位错密度位错强化：位错密度强度、硬度强度、硬度 1 1）一种重要的强化手段，对不能用热处理方法）一种重要的强化手段，对不能用热处理方法强化的合金尤其重要；强化的合金尤其重要；2 2）是工件能够用塑性变形方法成形的重要原因是工件能够用塑性变形方法成形的重要原因；3 3）金属具有较好的变形强化能力

22、，具有防止短）金属具有较好的变形强化能力，具有防止短时超载断裂能力，保证构件安全性；时超载断裂能力，保证构件安全性；4 4）塑性，塑性，切削性能切削性能 不利：塑性变形困难，不利：塑性变形困难，给进一步变形带来困难给进一步变形带来困难 中间退火中间退火消除消除 意意 义：义：使金属的性能产生使金属的性能产生各向异性各向异性。影影响响金金属属的的物物理理、化化学学性性能能 金金属属经经塑塑性性变变形形后后，使使电阻增大，耐蚀性降低。电阻增大，耐蚀性降低。产生残余应力产生残余应力 去除外力后残留于且平衡于金属内部的应力。去除外力后残留于且平衡于金属内部的应力。第一类内应力第一类内应力宏观，表面和心

23、部，塑性变形不均匀造成；宏观，表面和心部，塑性变形不均匀造成；第二类内应力第二类内应力微观，晶粒间或晶内不同区域变形不均；微观，晶粒间或晶内不同区域变形不均；第三类内应力第三类内应力超微观，晶格畸变（超微观，晶格畸变（90%），材料产生强化），材料产生强化 的主要原因。的主要原因。4-3 4-3 塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变形塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变形 一、回复一、回复在在回复阶段回复阶段，金属组织变化不明显，其强度、硬度略有下降，金属组织变化不明显，其强度、硬度略有下降，塑性略有提高，但塑性略有提高，但内应力、电阻率等显著下降内应力、电阻率等显著下降。工业上，常利用回

24、复现象将冷变形金属低温加热工业上，常利用回复现象将冷变形金属低温加热进行去应力进行去应力退火，以降低残余应力，退火，以降低残余应力，又又保留加工硬化效果。保留加工硬化效果。这种热处理这种热处理方法称方法称去应力退火去应力退火。二、再结晶二、再结晶 当变形金属被加热到较高温度当变形金属被加热到较高温度时，由于原子活动能力增大，时，由于原子活动能力增大，晶粒的形状开始发生变化，晶粒的形状开始发生变化，由破碎拉长的晶粒变为由破碎拉长的晶粒变为新的新的均匀、细小、均匀、细小、完整的等轴晶完整的等轴晶粒。这种冷变形组织在加热粒。这种冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程称时重新彻底改组的过程称再再结晶结晶

25、。发生再结晶的最低温。发生再结晶的最低温度称度称再结晶温度再结晶温度。纯金属：纯金属：T TR R=0.4-0.35T=0.4-0.35Tm m(K)(K)合金：合金：T TR R=0.5-0.7T=0.5-0.7Tm m(K)(K)铁素体变形铁素体变形80%650加热加热670加热加热变形金属发生再结晶后，其强度和硬度明显降低，塑性和韧性大大变形金属发生再结晶后，其强度和硬度明显降低，塑性和韧性大大提高，加工硬化现象被消除。提高，加工硬化现象被消除。工业生产中，把工业生产中，把消除加工硬化的热处消除加工硬化的热处理称为理称为再结晶退火再结晶退火。再结晶退火温度常比再结晶温度高。再结晶退火温度

26、常比再结晶温度高100 200100 200。再结晶也是一个晶核形成和长大的过程，但不是相变过程，再结晶也是一个晶核形成和长大的过程，但不是相变过程，再结晶前后新旧晶粒的晶格类型和成分完全相同。再结晶前后新旧晶粒的晶格类型和成分完全相同。580C保温保温3秒后秒后的的组织组织580C保温保温4秒后秒后的的组织组织580C保温保温8秒后秒后的的组织组织冷变形冷变形(变形量为变形量为38%)黄铜的再结晶黄铜的再结晶 三、再结晶后的晶粒长大三、再结晶后的晶粒长大三、再结晶后的晶粒长大三、再结晶后的晶粒长大l再结晶完成后，若继续再结晶完成后，若继续升高加热温度或延长保温时间，将发生升高加热温度或延长保

27、温时间，将发生晶粒长大晶粒长大，这是一个自发的过程。，这是一个自发的过程。晶粒的长大是通过晶界迁移晶粒的长大是通过晶界迁移进行的，是大晶粒吞并小晶粒的过程进行的，是大晶粒吞并小晶粒的过程。晶粒粗大会使金属的强。晶粒粗大会使金属的强度，尤其是塑性和韧性降低度，尤其是塑性和韧性降低 。580C保温保温8秒后秒后的的组织组织580C保温保温15分后分后的的组织组织700C保温保温10分后分后的的组织组织黄铜再结晶后晶粒的长大黄铜再结晶后晶粒的长大四、四、影响再结晶后晶粒尺寸的主要因素：影响再结晶后晶粒尺寸的主要因素：1.1.加热温度和时间的影响加热温度和时间的影响 加热温度越高，时间越长，加热温度越

28、高，时间越长，晶粒便越大。晶粒便越大。2.2.预先变形程度的影响预先变形程度的影响 当变形度达到当变形度达到2%2%10%10%时，时，金属中变形极不均匀，金属中变形极不均匀，只有部分晶粒发生变形，只有部分晶粒发生变形，形成的再结晶晶核少，形成的再结晶晶核少，可以充分长大，从而造成可以充分长大，从而造成再结晶后的晶粒特别粗大。再结晶后的晶粒特别粗大。使金属获得粗大的再结晶晶粒的变形度称为临界变形度。使金属获得粗大的再结晶晶粒的变形度称为临界变形度。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4-4 4-4 金属材料的热加工金属材料的热加工一、冷加工与热加工的区别一、冷加工与热加工的

29、区别在金属学中，冷热加工的界限是以在金属学中，冷热加工的界限是以再结晶温度再结晶温度来划分来划分的。低于再结晶温度的加工为的。低于再结晶温度的加工为冷加工，冷加工，而高于再结晶而高于再结晶温度的加工为温度的加工为热加工热加工。热加工时产生的加热加工时产生的加工硬化很快被再结工硬化很快被再结晶产生的软化所抵晶产生的软化所抵消，因而消，因而热加工不热加工不会带来加工硬化效会带来加工硬化效果。果。热加工动态再结晶示意热加工动态再结晶示意图图二、热加工对金属组织与性能的影响二、热加工对金属组织与性能的影响1 1）热热加加工工可可使使铸铸态态金金属属与与合合金金中中的的气气孔孔焊焊合合，使使粗粗大大的的

30、树树枝枝晶晶或或柱柱状状晶晶破破碎碎，从从而而使使组组织织致致密密、成成分分均均匀匀、晶粒细化晶粒细化，力学性能提高，力学性能提高。2 2）热热加加工工可可获获得得细细小小均均匀匀、等等轴轴的的再再结结晶晶晶晶粒粒，从从而而使金属的力学性能全面提高。使金属的力学性能全面提高。3 3）热加工可使各种可变形的夹杂物会沿变形方向拉长）热加工可使各种可变形的夹杂物会沿变形方向拉长呈流线分布，也称呈流线分布，也称纤维组织纤维组织。热加工时应力求使流线合。热加工时应力求使流线合理分布。理分布。4 4）热热加加工工常常会会使使复复相相合合金金中中的的各各个个相相沿沿着着加加工工变变形形方方向向交交替替地地呈

31、呈带带状状分分布布，称称为为带带状状组组织织。带带状状组组织织会会使使金金属属材材料料的的力力学学性性能能产产生生方方向向性性，特特别别是是横横向向塑塑性性和和韧韧性性明明显显降降低。一般带状组织可以通过低。一般带状组织可以通过正火正火来消除。来消除。滚压成型后螺纹内部的纤维分布滚压成型后螺纹内部的纤维分布吊吊钩钩中中的的纤纤维维组组织织带状组织带状组织趋于各向异性，趋于各向异性，沿流线方向力沿流线方向力学性能提高学性能提高 夹杂物沿变形方向伸长，形夹杂物沿变形方向伸长，形成流线组织，缓慢冷却可形成流线组织，缓慢冷却可形成带状组织成带状组织 击碎铸造柱状晶粒、粗大枝击碎铸造柱状晶粒、粗大枝晶及

32、碳化物，偏析减少，晶晶及碳化物，偏析减少，晶粒细化粒细化 力学性能提高，力学性能提高，密度提高密度提高 焊合铸造组织中存在的气孔，焊合铸造组织中存在的气孔，缩松等缺陷缩松等缺陷 自由锻、自由锻、模锻、模锻、热轧、热轧、热挤压热挤压等等 热变形热变形 加工加工 趋于各向异性趋于各向异性 晶粒位向趋于一致，形成晶粒位向趋于一致，形成 形变织构形变织构 冷拉、冷拉、冷轧等冷轧等 强度提高，塑性强度提高，塑性下降，造成下降，造成 加工硬化，密度加工硬化，密度下降下降 晶粒破碎，形成亚结构，晶粒破碎，形成亚结构，位错密度增加位错密度增加 趋于各向异性趋于各向异性 晶粒沿变形方向伸长，形成晶粒沿变形方向伸长，形成冷加工纤维组织冷加工纤维组织 冷轧、冷轧、拉拔、拉拔、冷挤压、冷挤压、冷冲压、冷冲压、冷镦等冷镦等 冷变形冷变形 加工加工 性能变化性能变化 组织变化组织变化 工艺方工艺方法法 变形类变形类型型 l热加工能量消耗小，但钢材表面易氧化。一热加工能量消耗小，但钢材表面易氧化。一般用于截面尺寸大、变形量大、在室温下加工般用于截面尺寸大、变形量大、在室温下加工困难的工件。困难的工件。而冷加工一般用于截面尺寸小、塑性好、尺寸而冷加工一般用于截面尺寸小、塑性好、尺寸精度及表面光洁度要求高的工件。精度及表面光洁度要求高的工件。