《《塑性变形》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《塑性变形》PPT课件.ppt（21页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第四章 金属的塑性变形与再结晶,本章内容1.金属及合金的塑性变形；2.塑性变形对组织和性能的影响；3.变形金属的回复与再结晶；4.金属的热加工。重点掌握 1.金属的变形及其本质；2.塑性变形对金属材料的组织和性能的影响；3.经冷变形的金属，在加热时的组织和性能的变化；4.内应力的产生及危害。,4.1 金属的塑性变形,塑性变形：外力去除后，永久残留的变形,单晶体的塑变的主要形式,滑移孪晶,（一）单晶体金属的塑性变形,滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式。滑移的特点：,滑移线和滑移带,1.只在切应力作用下发生；2.沿原子密度最大的晶
2、面（滑移面）和晶向（滑移方向）进行；滑移系越多，塑性变形越好3.相对位移量总是该方向上原子间距的整数倍,4.滑移伴随着晶体转动；,拉伸时,滑移面和滑移方向趋于平行于力轴方向 压缩时，滑移面逐渐趋于垂直于压力轴线。,5.滑移是通过位错运动来实现的,（二）多晶体金属的塑性变形,1.与单晶体塑变的异同同：都主要依靠滑移异：存在不同时性，需相互协调2.塑变过程：软取向的晶粒先滑移晶界处位错塞积产生应力集中相邻晶粒滑移 滑移系数目越多越有利塑变3.晶粒细化：强度，塑韧性,4.2 合金的塑性变形与强化,d.化合物 即第二相 第二相强化（弥散强化）,金属及合金抵抗塑性变形的特性 1金属及合金的强度 屈服强度
3、s越高，其抵抗塑性变形的能力就越高。2.阻碍位错运动的主要因素a.晶界 细晶强化b.固溶 固溶强化,c.位错增加,加工硬化（形变强化）,网状分布；片状分布，第二相颗粒越细，分布越均匀合金的强度、硬度越高,珠光体,含1.4%C钢的组织,第二相形状、分布,网状分布,层片状分布,4.3 塑性变形对金属组织及性能影响,塑性变形对组织影响 1.晶粒变形 纤维组织,2.晶粒破碎 亚晶界3.形变织构 择优取向,塑性变形对性能的影响,1.性能具有方向性轴向强度和塑性高于横向 2.加工硬化 1）加工硬化（形变强化、冷作强化）：随变形量的增加，材料的强度、硬度升高而塑韧性下降的现象。强化金属的重要途径；2）利弊
4、利：材料加工成型的保证。弊：变形阻力提高，动力消耗增大；脆断危险性提高。,1.内应力：外力去除后残留于且平衡于金属内部的应力。2.三种内：a.宏观内,或一类内：金属各部位（如表层或心部）变形不均匀所造成的。b.微观内,或第二类内：晶粒之间或晶内各部分 变形不均引起的内。c.晶格畸变内,或第三类内：晶体缺陷引起的。3.内对材料影响：a.一类、二类不利，引起金属变形，使耐磨性下降。b.三类，形变亚结构，加工硬化，强化的主要原因。4.消除：去应力退火,4.3.3 残余内应力（约占变形功的10%）,4.4 回复与再结晶,冷变形在加热时的组织和性能的变化,对冷变形金属加热使原子扩散能力增加，金属将依次发
5、生回复、再结晶和晶粒长大,1.回 复,定 义,在加热温度较低时，由于金属中点缺陷及位错的近距离迁移而引起的晶内某些变化,特 点,组织变化不明显，强度、硬度略有下降，塑性略有提高；但内应力、电阻率等显著下降,工业上利用回复现象将冷变形金属低温加热，既稳定组织有保留了加工硬化，这种热处理方法称为去应力退火,2.再 结 晶,1）定 义,冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程,冷塑性变形金属,加 热,原子活动能力增大,晶粒的形状发生变化,2）特 点,再结晶也是一个晶核形成和长大的过程 再结晶前后晶粒的晶格类型和成分完全相同 金属的强度、硬度下降，韧性提高，加工硬化消失,3）再结晶温度,定 义,发生再结晶
6、的最低温度,再结晶在一个温度范围内完成,经验公式,工业纯金属：T再 0.4T熔（K）,影响因素,变形量 金属纯度保温时间,T再,定义：为消除加工硬化而进行的热处理称再结晶退火处。退火温度：T再+100 200。,再结晶退火的应用：恢复变形能力 改善显微组织 消除各向异性 提高组织稳定性,4）再结晶退火,再结晶结束后继续升温或保温，晶粒之间便会相互吞并而长大，这一阶段称为晶粒长大。,3.晶粒长大,4.5 金属的热加工,1.冷热加工的区别,冷变形：,金属在再结晶温度以下的变形,金属在变形过程中无再结晶现象，变形后的金属具有冷变形强化现象；冷变形的变形程度不宜过大，否则发生破裂；冷变形使金属获得较高的强度、硬度和低粗糙度值,冷变形的特点,热加工所产生的加工硬化很快被再结晶产生的软化所抵消，因而热加工不会带来加工硬化的效果,热变形的特点:,热变形：,金属在再结晶温度以上的变形,变形后，金属具有再结晶组织、而无冷变形强化痕迹；在热变形的情况下，可以以较小的功达到较大的变形；获得具有高性能的细晶粒再结晶组织。,2.热加工对金属组织和性能的影响,消除铸态金属中的缺陷 形成热加工流线（纤维组织）形成带状组织,带状组织,
