金属材料的塑性变形与再结晶.ppt

金属材料的塑性变形特性位错切割第二相粒子电镜观察可变形颗粒（软颗粒）将被位错切开，对位错有一定的阻滞作用。第四章第二相在晶内呈弥散质点分布时，可显著提高材料的强度和硬度，且分散的质点越多、越细，这种对材料的强化作用越强。这种强化方法称弥散强化或沉淀强化。弥散强化第四章金属材料的塑性变形特性§4.2塑性变形对组织与性能的影响一、塑性变形对金属组织结构的影响：1、晶粒发生变形，沿形变方向被拉长或压扁。纤维组织形成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。。??第四章塑性变形对组织与性能的影响2、亚结构形成金属经大的塑性变形时，由于位错的密度增大和发生交互作用，大量位错堆积在局部地区，并相互缠结，形成不均匀的分布，使晶粒分化成许多位向略有不同的小晶块，而在晶粒内产生亚晶粒。5%冷变形纯铝中的位错网金属变形后的亚结构第四章塑性变形对组织与性能的影响3、形变织构?金属塑性变形到很大程度(70%以上)时，由于晶粒发生转动，使各晶粒的位向趋近于一致，形成特殊的择优取向，这种有序化的结构叫做形变织构。板织构丝织构形变织构示意图各向异性导致的“制耳”变形前变形后丝织构——各晶粒的一定晶向平行于拉拔方向板织构——各晶粒的一定晶面和晶向平行于轧制方向第四章塑性变形对组织与性能的影响1、产生加工硬化随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称加工硬化。二、塑性变形对金属性能的影响：加工硬化原因：塑性变形→位错移动→位错大量增殖→相互作用→运动阻力加大→变形抗力↑→强度↑、硬度↑、塑性、韧性↓第四章塑性变形对组织与性能的影响加工硬化意义：1）一种有效的强化手段，对不能用热处理方法强化的合金尤其重要；2）均匀塑性变形和压力加工的保证；3）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；4）↓塑性，↑切削性能不利：塑性变形困难，给进一步变形带来困难→中间退火→消除第四章塑性变形对组织与性能的影响2、使金属的性能产生各向异性。3、影响金属的物理、化学性能金属经塑性变形后，使电阻增大，耐蚀性降低。4、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）。第一类内应力——宏观，表面和心部，塑性变形不均匀造成；第二类内应力——微观，晶粒间或晶内不同区域变形不均；第三类内应力——超微观，晶格畸变（90%）。内应力（特别是第一、二类）的存在，使金属强度降低，易产生应力腐蚀，引起零件加工、淬火过程中的变形和开裂。因此，金属在塑性变形后，通常要进行退火处理，以消除或降低内应力第四章塑性变形对组织与性能的影响§4.3回复与再结晶金属经冷变形后,组织处于不稳定状态,有自发恢复到稳定状态的倾向。但在常温下，原子扩散能力小,不稳定状态可长时间维持。加热可使原子扩散能力增加，金属将依次发生回复、再结晶和晶粒长大。加热温度℃黄铜——变形金属在加热时组织和性能的变化第四章回复与再结晶回复与再结晶第四章回复、再结晶和晶粒的长大都是减少或消除结构缺陷的过程。相应材料的内应力、晶粒尺寸、强度、塑性等性能也发生对应变化。一、回复回复是指在加热温度较低时，由于金属中的点缺陷及位错近距离迁移而引起的晶内某些变化。如空位与其他缺陷合并、同一滑移面上的异号位错相遇合并而使缺陷数量减少等，但仍保持高密度位错。位错运动使其由冷塑性变形时的无序状态变为垂直分布，形成亚晶界，这一过程称多边形化。第四章回复与再结晶回复与再结晶（1）宏观应力基本去除，微观应力仍然残存；（2）力学性能，如硬度和强度稍有降低，塑性稍有提高；（3）光学金相组织看不出任何变化。回复带来的组织性能变化工业上常利用回复过程对变形金属进行去应力退火、以降低残余内应力，保留加工硬化效果。第四章第4章金属材料的塑性变形

与再结晶§4.1金属材料的塑性变形特性§4.2塑性变形对组织与性能的影响§4.3回复与再结晶§4.4金属材料的热加工金属经熔炼