第三章 金屬塑性變形

1、第三章第三章 金屬的塑性成形金屬的塑性成形 鍛壓時，金屬坯料在外力作用下按一鍛壓時，金屬坯料在外力作用下按一定要求產(chǎn)生塑性變形，最終達到所要求的定要求產(chǎn)生塑性變形，最終達到所要求的形狀和尺寸。同時，通過塑性變形還可改形狀和尺寸。同時，通過塑性變形還可改變材料內(nèi)部的組織，從而改善鍛壓件的力變材料內(nèi)部的組織，從而改善鍛壓件的力學(xué)性能。學(xué)性能。第一節(jié)第一節(jié) 單晶體、多晶體的塑性變形單晶體、多晶體的塑性變形 當外加應(yīng)力大于金屬的屈服點時，當外加應(yīng)力大于金屬的屈服點時，金屬將發(fā)生塑性變形，塑性變形的基本金屬將發(fā)生塑性變形，塑性變形的基本形式是滑移和孿生。形式是滑移和孿生。* * 滑移只有在滑移只有在切應(yīng)

2、力切應(yīng)力作用下才能進行作用下才能進行, ,只只有當作用在晶面上的切應(yīng)力達到臨界值時有當作用在晶面上的切應(yīng)力達到臨界值時, ,材料才會發(fā)生塑性變形材料才會發(fā)生塑性變形. .1. 1. 滑移滑移 是在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分是在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分原子相對另一部分原子，沿著一定的晶面原子相對另一部分原子，沿著一定的晶面（滑移面）和一定的方向（滑移方向）相對（滑移面）和一定的方向（滑移方向）相對滑動的結(jié)果?；瑒拥慕Y(jié)果。一、塑性變形的基本形式一、塑性變形的基本形式 晶體的滑移不是只發(fā)生在一個晶面上，晶體的滑移不是只發(fā)生在一個晶面上，而是在相鄰的一組晶面上同時或先后發(fā)生，而是在相鄰的一組晶面上同

3、時或先后發(fā)生，從而形成明顯的從而形成明顯的滑移帶滑移帶。 滑移的同時伴隨著晶體的轉(zhuǎn)動滑移的同時伴隨著晶體的轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)動有兩種：轉(zhuǎn)動有兩種：滑移面向外力軸方向轉(zhuǎn)動和滑滑移面向外力軸方向轉(zhuǎn)動和滑移面上滑移方向向最大切應(yīng)力方向轉(zhuǎn)動移面上滑移方向向最大切應(yīng)力方向轉(zhuǎn)動。孿晶組織孿晶組織孿生示意圖孿生示意圖2.2.孿生（孿晶）孿生（孿晶） 是指在外力作用下是指在外力作用下, ,其一部分沿一定晶面其一部分沿一定晶面( (孿晶孿晶面面) )在一個區(qū)域在一個區(qū)域( (孿晶帶孿晶帶) )內(nèi)做連續(xù)、順序的切變。內(nèi)做連續(xù)、順序的切變。 特點是：特點是：以孿晶面為對稱面，已變形部分的以孿晶面為對稱面，已變形部分的原子與未

4、變形部分的原子形成對稱分布。原子與未變形部分的原子形成對稱分布。 孿生與滑移的最大區(qū)別之一是發(fā)生孿生孿生與滑移的最大區(qū)別之一是發(fā)生孿生后，雖然晶體結(jié)構(gòu)未改變，但晶格位向已發(fā)后，雖然晶體結(jié)構(gòu)未改變，但晶格位向已發(fā)生改變。而滑移前后晶體結(jié)構(gòu)和晶格位向均生改變。而滑移前后晶體結(jié)構(gòu)和晶格位向均未改變。未改變。 孿晶所需的孿晶所需的切應(yīng)力切應(yīng)力要比要比滑移大得多，滑移大得多，因此因此孿晶只有在孿晶只有在滑移很難進行的場合才滑移很難進行的場合才發(fā)生。所以有時發(fā)生。所以有時孿晶和孿晶和滑移是交替進行滑移是交替進行的。的。 密排六方晶格金屬滑移系少，常以孿生方式變形。密排六方晶格金屬滑移系少，常以孿生方式變形

5、。體心立方晶格金屬只有在低溫或沖擊作用下才發(fā)生體心立方晶格金屬只有在低溫或沖擊作用下才發(fā)生孿生變形。面心立方晶格金屬，一般不發(fā)生孿生變孿生變形。面心立方晶格金屬，一般不發(fā)生孿生變形，但常發(fā)現(xiàn)有孿晶存在，這是由于相變過程中原形，但常發(fā)現(xiàn)有孿晶存在，這是由于相變過程中原子重新排列時發(fā)生錯排而產(chǎn)生的，稱退火孿晶。子重新排列時發(fā)生錯排而產(chǎn)生的，稱退火孿晶。奧氏體不銹鋼中退火孿晶奧氏體不銹鋼中退火孿晶鈦合金六方相中的形變孿晶鈦合金六方相中的形變孿晶二、單晶體的塑性變形二、單晶體的塑性變形 分析單晶體的塑性變形，實際上就是分析分析單晶體的塑性變形，實際上就是分析晶內(nèi)變形晶內(nèi)變形。 單晶體塑性變形的主要方式

6、有單晶體塑性變形的主要方式有滑移滑移和和孿晶孿晶。 根據(jù)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)理論理論，任何一塊單，任何一塊單晶體都包含有若干晶體都包含有若干不同方向的晶面。不同方向的晶面。外力在晶面上的分解外力在晶面上的分解切應(yīng)力作用下的變形切應(yīng)力作用下的變形鋅單晶的拉伸照片鋅單晶的拉伸照片切應(yīng)力作用下的變形和滑移面向外力方向的轉(zhuǎn)動切應(yīng)力作用下的變形和滑移面向外力方向的轉(zhuǎn)動正應(yīng)力只能造正應(yīng)力只能造成晶體的彈性成晶體的彈性變形或斷裂，變形或斷裂，而不能引起晶而不能引起晶體的塑性變形。體的塑性變形。 滑移只能在切應(yīng)力的作滑移只能在切應(yīng)力的作用下發(fā)生。產(chǎn)生滑移的最用下發(fā)生。產(chǎn)生滑移的最小切應(yīng)力稱臨界切應(yīng)力小切應(yīng)力稱

7、臨界切應(yīng)力. 滑移常沿晶體中原滑移常沿晶體中原子密度最大的晶面和子密度最大的晶面和晶向發(fā)生。因原子密晶向發(fā)生。因原子密度最大的晶面和晶向度最大的晶面和晶向之間原子間距最大，之間原子間距最大，結(jié)合力最弱，產(chǎn)生滑結(jié)合力最弱，產(chǎn)生滑移所需切應(yīng)力最小。移所需切應(yīng)力最小。l沿其發(fā)生滑移的晶面和晶向分別叫做沿其發(fā)生滑移的晶面和晶向分別叫做滑移面滑移面和和滑移滑移方向方向。通常是晶體中的密排面和密排方向。通常是晶體中的密排面和密排方向。 一個滑移面一個滑移面和其上的一和其上的一個滑移方向個滑移方向構(gòu)成一個構(gòu)成一個滑滑移系移系。 滑移系越多，金屬發(fā)生滑移的可能性越大，塑性也滑移系越多，金屬發(fā)生滑移的可能性越大

8、，塑性也越好，其中滑移方向?qū)λ苄缘呢暙I比滑移面更大。越好，其中滑移方向?qū)λ苄缘呢暙I比滑移面更大。 因而金屬的塑性，面心立方晶格好于體心立方晶格因而金屬的塑性，面心立方晶格好于體心立方晶格, , 體心立方晶格好于密排六方晶格。體心立方晶格好于密排六方晶格。多多 腳腳 蟲蟲 的的 爬爬 行行 2 2、塑性變形的實質(zhì)、塑性變形的實質(zhì) 把滑移設(shè)想為剛性整體滑動所需把滑移設(shè)想為剛性整體滑動所需的理論臨界切應(yīng)力值比實際測量的理論臨界切應(yīng)力值比實際測量臨界切應(yīng)力值大臨界切應(yīng)力值大3-43-4個數(shù)量級?；瑐€數(shù)量級?；剖峭ㄟ^滑移面上位錯的運動來移是通過滑移面上位錯的運動來實現(xiàn)的。實現(xiàn)的。l晶體通過位錯運動產(chǎn)生

9、滑移晶體通過位錯運動產(chǎn)生滑移時，只在位錯中心的少數(shù)原時，只在位錯中心的少數(shù)原子發(fā)生移動，它們移動的距子發(fā)生移動，它們移動的距離遠小于一個原子間距，因離遠小于一個原子間距，因而所需臨界切應(yīng)力小，這種而所需臨界切應(yīng)力小，這種現(xiàn)象稱作位錯的易動性?，F(xiàn)象稱作位錯的易動性。刃位錯的運動刃位錯的運動三三 . . 多晶體的塑性變形多晶體的塑性變形（一）晶界和晶粒位向的影響（一）晶界和晶粒位向的影響 試樣經(jīng)拉伸變形后，試樣經(jīng)拉伸變形后，出現(xiàn)明顯的所謂出現(xiàn)明顯的所謂“竹節(jié)竹節(jié)”現(xiàn)象。即試樣在遠離夾頭現(xiàn)象。即試樣在遠離夾頭和晶界的的晶粒中間部分和晶界的的晶粒中間部分出現(xiàn)明顯頸縮，而在晶界出現(xiàn)明顯頸縮，而在晶界附近

10、的截面幾乎不變。附近的截面幾乎不變。 這說明金屬的晶界比這說明金屬的晶界比晶粒本身具有更高的變形晶粒本身具有更高的變形抗力。抗力。多晶鐵的拉伸變形多晶鐵的拉伸變形室溫室溫高溫高溫 當位錯運動到晶界附近當位錯運動到晶界附近時，受到晶界的阻礙而時，受到晶界的阻礙而堆積起來堆積起來, ,稱稱位錯的塞積位錯的塞積。要使變形繼續(xù)進行要使變形繼續(xù)進行, , 則則必須增加外力必須增加外力, , 從而使從而使金屬的變形抗力提高金屬的變形抗力提高。晶界對塑性變形的影響晶界對塑性變形的影響Cu-4.5Al合金晶合金晶界的位錯塞積界的位錯塞積 除晶界對滑移變形有影響外，由于多晶除晶界對滑移變形有影響外，由于多晶體中

11、晶粒位向不同，當任一晶?；茣r，都體中晶粒位向不同，當任一晶?；茣r，都將受到不同位向的晶粒阻礙，從而也使變形將受到不同位向的晶粒阻礙，從而也使變形抗力增大，因此，抗力增大，因此，多晶體的變形抗力總是高多晶體的變形抗力總是高于單晶體。于單晶體。 多晶體金屬的塑性變形過程多晶體金屬的塑性變形過程 多晶體中首先發(fā)生滑移的是滑移系與外力夾角等于多晶體中首先發(fā)生滑移的是滑移系與外力夾角等于或接近于或接近于4545的晶粒。當塞積位錯前端的應(yīng)力達到的晶粒。當塞積位錯前端的應(yīng)力達到一定程度，加上相鄰晶粒的轉(zhuǎn)動，使相鄰晶粒中原一定程度，加上相鄰晶粒的轉(zhuǎn)動，使相鄰晶粒中原來處于不利位向滑移系上的位錯開動，從而使

12、滑移來處于不利位向滑移系上的位錯開動，從而使滑移由一批晶粒傳遞到由一批晶粒傳遞到另一批晶粒，當有另一批晶粒，當有大量晶粒發(fā)生滑移大量晶粒發(fā)生滑移后，金屬便顯示出后，金屬便顯示出明顯的塑性變形。明顯的塑性變形。 金屬金屬晶粒的大小晶粒的大小對塑性變形的過程和金對塑性變形的過程和金屬的性質(zhì)都有很大的影響。晶粒越細則晶界屬的性質(zhì)都有很大的影響。晶粒越細則晶界面積相對越大，變形抗力越大，從而表現(xiàn)金面積相對越大，變形抗力越大，從而表現(xiàn)金屬的強度和硬度越高；晶粒越細則變形在整屬的強度和硬度越高；晶粒越細則變形在整個晶體內(nèi)的分布越趨于均勻，變形引起的內(nèi)個晶體內(nèi)的分布越趨于均勻，變形引起的內(nèi)應(yīng)力越小，則金屬整

13、體可以承受更大的變形應(yīng)力越小，則金屬整體可以承受更大的變形而不破裂，因而金屬的塑性也越好。而不破裂，因而金屬的塑性也越好。多晶體變形的特點：多晶體變形的特點：- 各晶粒變形的不同時性。各晶粒變形的不同時性。- 各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性。各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性。 一、塑性變形對組織結(jié)構(gòu)的影響一、塑性變形對組織結(jié)構(gòu)的影響 1 1、金屬發(fā)生塑性變形時，不僅外形發(fā)生變化，、金屬發(fā)生塑性變形時，不僅外形發(fā)生變化，而且其內(nèi)部的晶粒也相應(yīng)地被拉長或壓扁。而且其內(nèi)部的晶粒也相應(yīng)地被拉長或壓扁。 當變形量很大時，晶粒將被拉長為纖維狀，當變形量很大時，晶粒將被拉長為纖維狀，晶晶界變得模糊界變得模糊不清。不清。第二節(jié)

14、第二節(jié) 塑性變形對金屬組織和性能的影響塑性變形對金屬組織和性能的影響工業(yè)純鐵在塑性變形前后的組織變化工業(yè)純鐵在塑性變形前后的組織變化5%冷變形純鋁中的位錯網(wǎng)冷變形純鋁中的位錯網(wǎng)(a) 正火態(tài)正火態(tài)(c) 變形變形80%(b) 變形變形40% 變形強化變形強化 現(xiàn)象：強度、硬度上升，而塑性、韌性現(xiàn)象：強度、硬度上升，而塑性、韌性下降。下降。 原因：滑移面原因：滑移面附近的晶粒碎晶附近的晶粒碎晶塊，晶格扭曲畸塊，晶格扭曲畸變，增大滑移阻變，增大滑移阻力，使滑移難以力，使滑移難以進行。進行。2 2、塑性變形還使晶粒破碎為亞晶粒。、塑性變形還使晶粒破碎為亞晶粒。冷變形強化在生產(chǎn)中很有實用意義：冷變形強

15、化在生產(chǎn)中很有實用意義：* * 可利用冷變形強化來可利用冷變形強化來強化金屬強化金屬* * 冷變形強化也是工件能夠用塑性變形方冷變形強化也是工件能夠用塑性變形方法法成形成形的重要因素的重要因素* * 冷變形強化還可以在一定程度上提高構(gòu)冷變形強化還可以在一定程度上提高構(gòu)件使用過程中的件使用過程中的安全性安全性* * 但在多次加工中，會由于冷變形強化造但在多次加工中，會由于冷變形強化造成后道工序成后道工序加工的困難加工的困難 由于晶粒的轉(zhuǎn)動，當塑性變由于晶粒的轉(zhuǎn)動，當塑性變形達到一定程度時，會使絕形達到一定程度時，會使絕大部分晶粒的某一位向與變大部分晶粒的某一位向與變形方向趨于一致，這種現(xiàn)象形方向

16、趨于一致，這種現(xiàn)象稱稱織構(gòu)織構(gòu)或或擇優(yōu)取向擇優(yōu)取向。l形變織構(gòu)使金屬呈形變織構(gòu)使金屬呈現(xiàn)各向異性，在深現(xiàn)各向異性，在深沖零件時，易產(chǎn)生沖零件時，易產(chǎn)生“制耳制耳”現(xiàn)象，使零件邊緣不齊，厚薄不勻。但織構(gòu)現(xiàn)象，使零件邊緣不齊，厚薄不勻。但織構(gòu)可提高硅鋼片的導(dǎo)磁率可提高硅鋼片的導(dǎo)磁率。板織構(gòu)板織構(gòu)絲織構(gòu)絲織構(gòu)形變織構(gòu)示意圖形變織構(gòu)示意圖各向異性導(dǎo)致的銅板各向異性導(dǎo)致的銅板 “制耳制耳”有有無無第三節(jié)第三節(jié) 變形金屬在加熱時的組織和性能變化變形金屬在加熱時的組織和性能變化 金屬經(jīng)冷變形后金屬經(jīng)冷變形后, , 組織處于不穩(wěn)定狀態(tài)組織處于不穩(wěn)定狀態(tài), , 有有自發(fā)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。但在常溫下，自發(fā)恢復(fù)

17、到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。但在常溫下，原子擴散能力小原子擴散能力小, ,不穩(wěn)定狀態(tài)可長時間維持。不穩(wěn)定狀態(tài)可長時間維持。加熱可使原子擴散能力增加，金屬將依次發(fā)加熱可使原子擴散能力增加，金屬將依次發(fā)生生回復(fù)回復(fù)、再結(jié)晶再結(jié)晶和和晶粒長大晶粒長大。 加熱溫度加熱溫度 黃銅黃銅 回復(fù)回復(fù) 回復(fù)是指在加熱溫度較低回復(fù)是指在加熱溫度較低時，由于金屬中的點缺陷時，由于金屬中的點缺陷及位錯近距離遷移而引起及位錯近距離遷移而引起的晶內(nèi)某些變化。如空位的晶內(nèi)某些變化。如空位與其他缺陷合并、同一滑與其他缺陷合并、同一滑移面上的異號位錯相遇合移面上的異號位錯相遇合并而使缺陷數(shù)量減少，晶并而使缺陷數(shù)量減少，晶格畸變程度降低，

18、殘余內(nèi)格畸變程度降低，殘余內(nèi)應(yīng)力部分消失應(yīng)力部分消失。 在回復(fù)階段，金屬組織在回復(fù)階段，金屬組織變化不明顯，其強度、變化不明顯，其強度、硬度略有下降，塑性略硬度略有下降，塑性略有提高，但內(nèi)應(yīng)力、電有提高，但內(nèi)應(yīng)力、電阻率等顯著下降。阻率等顯著下降。 工業(yè)上，常利用回復(fù)現(xiàn)工業(yè)上，常利用回復(fù)現(xiàn)象將冷變形金屬低溫加象將冷變形金屬低溫加熱，既穩(wěn)定組織又保留熱，既穩(wěn)定組織又保留加工硬化，這種熱處理加工硬化，這種熱處理方法稱方法稱去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火。* * 殘余內(nèi)應(yīng)力殘余內(nèi)應(yīng)力 內(nèi)應(yīng)力是指平衡于金屬內(nèi)部的應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力是指平衡于金屬內(nèi)部的應(yīng)力。是由于金屬受力是由于金屬受力時時, , 內(nèi)部變形不均勻而引起的。

19、金屬發(fā)生塑性變形時內(nèi)部變形不均勻而引起的。金屬發(fā)生塑性變形時, ,外力所做的功只有外力所做的功只有10%10%轉(zhuǎn)化為內(nèi)應(yīng)力殘留于金屬中轉(zhuǎn)化為內(nèi)應(yīng)力殘留于金屬中. . 內(nèi)應(yīng)力分為三類：內(nèi)應(yīng)力分為三類： 第一類內(nèi)應(yīng)力平衡于表面與心部之間第一類內(nèi)應(yīng)力平衡于表面與心部之間 ( (宏觀內(nèi)應(yīng)力宏觀內(nèi)應(yīng)力) )。 第二類內(nèi)應(yīng)力平衡于晶粒之間或晶粒內(nèi)不同區(qū)域之間第二類內(nèi)應(yīng)力平衡于晶粒之間或晶粒內(nèi)不同區(qū)域之間, , ( (微觀內(nèi)應(yīng)力微觀內(nèi)應(yīng)力) )。 第三類內(nèi)應(yīng)力是由晶格缺陷引起的畸變應(yīng)力。第三類內(nèi)應(yīng)力是由晶格缺陷引起的畸變應(yīng)力。 第三類內(nèi)應(yīng)力是形變金屬中的主要內(nèi)應(yīng)力，第三類內(nèi)應(yīng)力是形變金屬中的主要內(nèi)應(yīng)力，也是

20、金屬強化的主要原因。而第一、二類內(nèi)也是金屬強化的主要原因。而第一、二類內(nèi)應(yīng)力都使金屬強度降低。應(yīng)力都使金屬強度降低。l內(nèi)應(yīng)力的存在，使金屬耐蝕性下降，引起內(nèi)應(yīng)力的存在，使金屬耐蝕性下降，引起零件加工、淬火過程中的變形和開裂。因零件加工、淬火過程中的變形和開裂。因此，金屬在塑性變形后，通常要進行退火此，金屬在塑性變形后，通常要進行退火處理，以消除或降低內(nèi)應(yīng)力。處理，以消除或降低內(nèi)應(yīng)力。 再結(jié)晶再結(jié)晶 當變形金屬被加熱到較當變形金屬被加熱到較高溫度時，由于原子活高溫度時，由于原子活動能力增大，晶粒的形動能力增大，晶粒的形狀開始發(fā)生變化，由破狀開始發(fā)生變化，由破碎拉長的晶粒變?yōu)橥暾槔L的晶粒變?yōu)橥?/p>

21、整的等軸晶粒。的等軸晶粒。 這種冷變形組織在加熱這種冷變形組織在加熱時重新徹底改組的過程時重新徹底改組的過程稱稱再結(jié)晶再結(jié)晶。鐵素體變形鐵素體變形80%670加熱加熱650加熱加熱 再結(jié)晶也是一個晶核形成再結(jié)晶也是一個晶核形成和長大的過程，但不是相和長大的過程，但不是相變過程，再結(jié)晶前后新舊變過程，再結(jié)晶前后新舊晶粒的晶格類型和成分完晶粒的晶格類型和成分完全相同。全相同。冷變形奧氏體不銹鋼冷變形奧氏體不銹鋼加熱時的再結(jié)晶形核加熱時的再結(jié)晶形核再結(jié)晶晶粒在原變形組再結(jié)晶晶粒在原變形組織晶界上形核織晶界上形核再結(jié)晶晶粒形核于高密再結(jié)晶晶粒形核于高密度位錯基體上度位錯基體上 由于再結(jié)晶后組織的復(fù)由于

22、再結(jié)晶后組織的復(fù)原，因而金屬的強度、原，因而金屬的強度、硬度下降，塑性、韌性硬度下降，塑性、韌性提高，加工硬化消失。提高，加工硬化消失。冷變形黃銅組織性能隨溫度的變化冷變形黃銅組織性能隨溫度的變化 冷變形冷變形(變形量為變形量為38%)黃銅黃銅580C保溫保溫15分后的的再結(jié)晶組織分后的的再結(jié)晶組織* * 再結(jié)晶溫度再結(jié)晶溫度 再結(jié)晶不是一個恒溫過程，它是自某一溫度再結(jié)晶不是一個恒溫過程，它是自某一溫度開始，在一個溫度范圍內(nèi)連續(xù)進行的過程，開始，在一個溫度范圍內(nèi)連續(xù)進行的過程，發(fā)生再結(jié)晶的最低溫度稱發(fā)生再結(jié)晶的最低溫度稱再結(jié)晶溫度再結(jié)晶溫度。T再再與與的關(guān)系的關(guān)系l純金屬的最低再結(jié)晶溫度純金屬

23、的最低再結(jié)晶溫度與其熔點之間的近似關(guān)系與其熔點之間的近似關(guān)系: : T T再再0.4T0.4T熔熔 其中其中T T再再、T T熔熔為絕對溫度為絕對溫度. .l金屬熔點越高金屬熔點越高, T, T再再也越高也越高. .T再再 = (T熔熔+273)0.4273，如，如Fe的的T再再=(1538+273)0.4273=451影響再結(jié)晶退火后晶粒度的因素影響再結(jié)晶退火后晶粒度的因素 1 1、加熱溫度和保溫時間、加熱溫度和保溫時間 加熱溫度越高，保溫時加熱溫度越高，保溫時間越長，金屬的晶粒越間越長，金屬的晶粒越粗大，加熱溫度的影響粗大，加熱溫度的影響尤為顯著。尤為顯著。再結(jié)晶退火溫度對晶粒度的影響再結(jié)

24、晶退火溫度對晶粒度的影響 預(yù)先變形度的影響，實質(zhì)上是變形均勻程度的影響預(yù)先變形度的影響，實質(zhì)上是變形均勻程度的影響. . 當變形度很小時，晶格畸變小，不足以引起再結(jié)晶當變形度很小時，晶格畸變小，不足以引起再結(jié)晶. . 當變形達到當變形達到210%210%時，只有部分晶粒變形，變形極時，只有部分晶粒變形，變形極預(yù)先變形度對再結(jié)晶晶粒度的影響預(yù)先變形度對再結(jié)晶晶粒度的影響2 2、預(yù)先變形度、預(yù)先變形度不均勻，再結(jié)晶晶不均勻，再結(jié)晶晶粒大小相差懸殊，粒大小相差懸殊，易互相吞并和長大易互相吞并和長大, ,再結(jié)晶后晶粒特別再結(jié)晶后晶粒特別粗大，這個變形度粗大，這個變形度稱臨界變形度。稱臨界變形度。 當超

25、過臨界變形度后，隨變形程度增加，變形越當超過臨界變形度后，隨變形程度增加，變形越來越均勻，再結(jié)晶時形核量大而均勻，使再結(jié)晶來越均勻，再結(jié)晶時形核量大而均勻，使再結(jié)晶后晶粒細而均勻，達到一定變形量之后，晶粒度后晶粒細而均勻，達到一定變形量之后，晶粒度基本不變?；静蛔?。 l對于某些金屬，當對于某些金屬，當變形量相當大時變形量相當大時( ( 90%)90%)，再結(jié)晶后，再結(jié)晶后晶粒又重新出現(xiàn)粗晶粒又重新出現(xiàn)粗化現(xiàn)象，一般認為化現(xiàn)象，一般認為這與形成織構(gòu)有關(guān)這與形成織構(gòu)有關(guān). .預(yù)先變形程度對預(yù)先變形程度對再結(jié)晶晶粒尺寸再結(jié)晶晶粒尺寸的影響的影響變形變形83%變形變形88%變形變形93% 再結(jié)晶后的

26、晶粒長大再結(jié)晶后的晶粒長大 再結(jié)晶完成后，若繼續(xù)升再結(jié)晶完成后，若繼續(xù)升高加熱溫度或延長保溫時高加熱溫度或延長保溫時間，將發(fā)生晶粒長大，這間，將發(fā)生晶粒長大，這是一個自發(fā)的過程。是一個自發(fā)的過程。黃銅再結(jié)晶后晶粒的長大黃銅再結(jié)晶后晶粒的長大580C保溫保溫8秒后的組織秒后的組織580C580C保溫保溫1515分后的組織分后的組織700C700C保溫保溫1010分后的組織分后的組織 晶粒的長大是通過晶界遷移進行的，是大晶粒吞晶粒的長大是通過晶界遷移進行的，是大晶粒吞并小晶粒的過程。并小晶粒的過程。晶粒粗大會使金屬的強度，尤晶粒粗大會使金屬的強度，尤其是塑性和韌性降低其是塑性和韌性降低 。原子穿過

27、原子穿過晶界擴散晶界擴散晶界遷晶界遷移方向移方向黃銅再結(jié)晶和晶粒長大各個階段的金相照片黃銅再結(jié)晶和晶粒長大各個階段的金相照片冷變形量為冷變形量為38的組織的組織580C保溫保溫3秒后的組織秒后的組織580C保溫保溫4秒后的組織秒后的組織580C保溫保溫8秒后的組織秒后的組織580C保溫保溫15分后的組織分后的組織 700C保溫保溫10分后的組織分后的組織第四節(jié)第四節(jié) 金屬的熱加工金屬的熱加工 一、冷加工與熱加工的區(qū)別一、冷加工與熱加工的區(qū)別 在金屬學(xué)中，冷熱加工的界限是以再結(jié)晶溫在金屬學(xué)中，冷熱加工的界限是以再結(jié)晶溫度來劃分的。低于再結(jié)晶溫度的加工稱為冷度來劃分的。低于再結(jié)晶溫度的加工稱為冷加工，而高于再結(jié)晶溫度的加工稱為熱加工。加工，而高于再結(jié)晶溫度的加工稱為熱加工。軋制軋制模鍛模鍛拉拔拉拔 如如 Fe Fe 的再結(jié)晶溫度為的再結(jié)晶溫度為451451，其在，其在400 400 以下的加以下的加工仍為冷加工。而工仍為冷加工。而 Sn Sn 的再結(jié)晶溫度為的再結(jié)晶溫度為-71-71，則