一次再结晶与二次再结晶⑶热加工与冷加工.pptx

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1、1 此钢板太硬了，压力加工不动了，怎么办呢？第1页/共42页2第七章 金属及合金的回复与再结晶第一节 形变金属与合金在退火过程中的变化第三节 再结晶第五节 金属的热加工第二节 回复第四节 晶粒长大第2页/共42页3第一节 形变金属与合金在退火过程中的变化显微组织的变化12力学性能的变化3其他性能的变化第3页/共42页4一、显微组织的变化 退火：将金属材料加热到某一规定温度，保温一定时间，然后缓慢冷到室温的一种热处理工艺。形变金属在退火过程中显微组织变化的三个阶段：回复再结晶晶粒长大回复、再结晶、晶粒长大过程示意图第4页/共42页5二、力学性能的变化基本不变回复阶段强度，硬度变化塑性内应力 下降

2、 下降？基本不变 下降 提高？提高 继续下降 下降？再结晶晶粒长大第5页/共42页6三、其他性能的变化1.密度:在回复阶段不断增加，应力腐蚀倾向减小。2.电阻：电阻在回复阶段可明显下降。第6页/共42页7第二节 回复概述12回复退火的应用第7页/共42页8一、概述 1.回复：在加热温度较低时，显微组织几乎看不出任何变化，仅因金属中一些点缺陷迁移而引起的某些晶内的变化。2.特点：强度、硬度、塑性等变化不大（力学性能变化不大），内应力以及一些物理性能得到改善。第8页/共42页9二、回复退火的应用 去应力退火2.例如：经深冲工艺制成的黄铜弹壳（将工件加热到 较低温度250300、保温、缓冷的工艺）。

3、1.目的：降低应力（保持加工硬化效果），防止工件变 形、开裂，提高耐蚀性。第9页/共42页10第三节 再结晶概述12再结晶晶核的形成与长大3再结晶温度及其影响因素4再结晶晶粒大小的控制第10页/共42页111.再结晶：冷塑性变形的金属加热到一定温度之后，在原来的 变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，性能也发 生了明显的变化，并恢复到完全软化的状态的过程。再结晶过程示意图一、概述第11页/共42页122.再结晶与重结晶的异同：都经历了形核与长大两个阶段再结晶前后，晶粒的晶格类型不变，成分不变；重结晶发生了晶格类型的变化。异：同：第12页/共42页131.亚晶长大形核机制亚晶粒合并形核亚晶界移动形

4、核二、再结晶晶核的形成与长大（了解）第13页/共42页142.晶界凸出形核机制晶界凸出形核（变形量较小时70%）的金属或合金，在1h内能够完成再结晶的（再结晶体积分数 95%）最低温度。高纯金属：T再(0.250.35)Tm。经验公式 工业纯金属：T再(0.350.45)Tm。合金：T再(0.40.9)Tm。单位：K第15页/共42页16思考：为什么在冷拔钢丝时，如果总的变形量很大，中间要 穿插几次退火工序，为什么？退火温度应为多少？第16页/共42页172.再结晶退火：将冷变形的金属加热到再结晶温度以上，使 其发生再结晶的处理过程。温度：经常定为最低再结晶温度以上100200。目的：l降低硬

5、度、提高塑性，是冷成型操作中不可缺少的工序；l对于某些没有同素异晶转变的金属（如铝、铜）采用冷变形和再结晶退火的方法细化晶粒；第17页/共42页思考题：常用碳钢的再结晶退火温度为多少？能否超过727？第18页/共42页193.影响再结晶温度的因素：金属的预变形度：金属的预变形度越大，再结晶温度就越低。第19页/共42页203.影响再结晶温度的因素 金属的预变形度：金属的预变形度越大，再结晶温度就越低。金属的纯度：加热速度和保温时间：原始晶粒大小：第20页/共42页21案例：铝板弹孔照片，其晶粒大小为何呈现如图所示样貌？第21页/共42页22四、再结晶晶粒大小的控制1.变形程度l变形度很小时，晶

6、粒度仍保持原样；l变形度在2%10%时，再结晶后的晶粒特别粗大。此范围的 变形度称为临界变形度，生产上应避免在此范围内变形。l当变形大于临界变形度后，随着变形的增加，晶粒就越细 小均匀。l当变形度大于90%以上时，某些金属还会出现晶粒的异常 长大。第22页/共42页23第23页/共42页24案例解释：第24页/共42页25 原始晶粒尺寸：形变量一定时，原始晶粒尺寸越细小，再结晶后晶粒越细小；合金元素及杂质：细化晶粒；变形温度：变形温度越高，再结晶后晶粒尺寸越大；退火温度：再结晶退火温度越高，再结晶后晶粒尺寸越大；第25页/共42页26第四节 晶粒长大晶粒的正常长大12晶粒的反常长大3再结晶全图

7、第26页/共42页27一、晶粒的正常长大正常长大：再结晶后的晶粒均匀连续的长大。第27页/共42页28特点：晶界趋于平直 晶界夹角趋于120 二维坐标中晶粒边数趋于6 第28页/共42页29影响晶粒长大的因素 杂质及合金元素 第二相质点 相邻晶粒的位向差 温度第29页/共42页30二、晶粒的反常长大晶粒的反常长大：经严重冷变形的金属，在较高温度退火时，由少数晶粒优先长大，逐渐吞食周围的大 量小晶粒而形成的粗大晶粒的过程。二次再结晶过程示意图第30页/共42页31第31页/共42页32三、再结晶全图 再结晶全图：再结晶后的晶粒大小与变形程度及退火温 度之间的关系的空间图形。第32页/共42页33

8、第五节 金属的热加工（自学）金属的热加工与冷加工12动态回复与动态再结晶3热加工后的组织与性能第33页/共42页34一、金属的热加工与冷加工：掌握热加工：再结晶温度以上的加工过程。冷加工：再结晶温度以下的加工过程。动静态再结晶示意图第34页/共42页35二、动态回复与动态再结晶：了解 1.动态回复：层错能较高的金属易动态回复，动态回复过 程中不发生再结晶。2.动态再结晶：层错能较低的金属易动态再结晶。第35页/共42页36三、热加工后的组织与性能：掌握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

9、维状分布。性能：各向异性。沿流线方向塑性和韧性提高明显。第36页/共42页373.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，采用高 温扩散退火或正火。第37页/共42页本章小结本章小结1.名词：回复、再结晶名词：回复、再结晶2.掌握回复退火和再结晶退火的应用；掌握回复退火和再结晶退火的应用；3.掌握再结晶退火后晶粒大小的控制；掌握再结晶退火后晶粒大小的控制；38第38页/共42页391、指出下列名词的主要区别、指出下列名词的主要区别：个人作业：个人作业 弹性变形与塑性变形弹性变形与塑性变形 （一次）再结晶与二次再结晶（一次）再结晶

10、与二次再结晶 热加工与冷加工热加工与冷加工 2、再结晶退火前后组织和性能有何变化？、再结晶退火前后组织和性能有何变化？3、金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒，、金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒，为什么？（小组作业）为什么？（小组作业）思考题第39页/共42页404、用冷拔紫铜管通过冷弯的方法制造机器上的、用冷拔紫铜管通过冷弯的方法制造机器上的输油管，为了避免开裂，弯前应进行什么热处输油管，为了避免开裂，弯前应进行什么热处理？（小组作业）理？（小组作业）5、在室温下对铅板进行弯折，越弯越硬，而、在室温下对铅板进行弯折，越弯越硬，而稍隔一端时间再进行弯折，铅板又象最初一样稍隔一端时间再进行弯折，铅板又象最初一样柔软，这是什么原因？柔软，这是什么原因？（小组作业（小组作业）6、用冷拔钢丝缠绕的螺旋弹簧，经低温回火、用冷拔钢丝缠绕的螺旋弹簧，经低温回火后，其弹力要比未经回火的好，这是为什么？后，其弹力要比未经回火的好，这是为什么？7、在冷拔钢丝时，如果总的变形量很大，则、在冷拔钢丝时，如果总的变形量很大，则中间需穿插几次退火工序，这是为什么？中间中间需穿插几次退火工序，这是为什么？中间退火温度应选多高？退火温度应选多高？（小组作业）（小组作业）第40页/共42页41第41页/共42页42感谢您的观看。第42页/共42页