工程材料06（金属的塑性变形与再结晶） .pdf
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工程材料与热处理 第4章 金属的塑性变形与再结晶.ppt
第4章 金属的塑性变形与再结晶 金属的塑性变形与再结晶 塑性是金属材料的重要特性； 金属材料通过冶炼、铸造，获得铸锭后，可通过塑性加工的方法获得具有一定形状、尺寸和力学性能的型材、板材、管材或线材，以及零件毛坯或零件。 塑性加工包括轧制、 挤压、拉拔、锻压、冲压等方法。 金属的塑性加工 金属的塑性变形 金属在承受塑性加工时， 产生塑性变形，宏观上改变了材料的形状和尺寸； 微观上改变了金属的组织结构； 金属的塑性变形对材料的性能也会产生重要的影响，是金属材料重要的强化手段。 ?? 4.1 金属的塑性变形 单晶体的塑性变形 多晶体的塑性变形 金属的塑性变形 这一节的主要内容就是从原子的角度
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工程材料及热处理5 金属的塑性变形与再结晶.ppt
5.1金属的塑性变形5.2冷塑性变形对金属组织和性能的影响5.3冷塑性变形金属在加热时的变化5.4金属的热变形加工在机械制造中，广泛采用轧制、锻造、冲压、冷压与冷镦等成形工艺，各种压力加工方法都应使金属材料按预定的要求进行塑性变形。塑性变形不仅改变了金属的形状、尺寸，同时引起金属内部的组织和性能的改变。因此，研究金属的塑性变形过程，了解塑性变形过程中金属组织、性能的变化规律，了解变形后的金属在加热时发生的变化，对改进金属材料的加工工艺，发挥金属材料的强度潜力，提高产品质量和生产效率有重要意义。金属材料在外力的作用下产生变形，先后发生弹性变形、塑性变形、直至断裂。弹性变形：是指外力除去后能够完全
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机械工程材料第5章金属塑性变形与再结晶.pptx
机械工程材料2024Feb25thMechanicalEngineeringMaterials大连理工大学出版社《机械工程材料》
第5章金属塑性变形与再结晶【内容提要与学习目标】本章介绍了金属塑性变形的基本原理；塑性变形中组织和性能的变化；回复及再结晶对金属组织和性能的影响；热变形加工的概念及特点的有关知识。掌握这些知识，有助于为更好的使用材料打下良好的基础。通过本章的知识学习和实际练习，要求学生达到：①了解塑性变形的基本方式，掌握其对金属组织和性能的影响及应用。②掌握回复、再结晶的特点及其应用，学会辨证思维方式思考问题；③能区分冷、热变形加工；根据热加工的特点合理选择应用热变形加工。
第5章
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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
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金属的塑性变形与再结晶.ppt
工程材料与应用机械工程学院机制系孙桂芳2011年2月2.2金属的塑性变形与再结晶大多数工件在工作或加工过程中都要承受外力或负载的作用。在外力作用下，材料会产生弹性变形，塑性变形，甚至断裂。一般来说，金属材料具有良好的强度和塑性，但耐腐蚀性较差。阐明金属塑性变形的主要特点及本质指出塑性变形对金属组织和性能的影响揭示加工硬化的本质本节目的塑性变形的宏观变化规律与微观机制。加工硬化的本质。塑性变形对金属与合金组织、性能的影响。金属材料的强化机制。本节重点金属及合金变形的三个阶段1.三个阶段：σ≤σe:弹性变形阶段σs＜σ≤σb:（均匀）塑性变形阶段σ＞σb:不均匀塑性变形阶段（断裂阶段）2.力性指标
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金属塑性变形后的再结晶.pdf
金属学及热处理
金属塑性变形后的再结晶
金属学及热处理
金属塑性变形后的再结晶
(a)再结晶的定义
当冷变形金属的加热温度高于回复温度时，在变形组织的基体上产生新
的无畸变的晶核，并迅速长大形成等轴晶粒，逐渐取代变形组织，性能也发
生明显的变化，并恢复到完全软化状态，这个过程称为再结晶
金属学及热处理
金属塑性变形后的再结晶
(b)再结晶晶核的形成与长大
再结晶时通常是在变形金属的能量较高区域（如晶界、孪晶界、夹杂
物周围）优先形核
亚晶长大形核机制（大变形度下）
亚晶移动形核
金属学及热处理
金属塑性变形后的再结晶
(b)再结晶晶核的形成与长大
亚晶长大形核机制（大变形度下）
亚晶合并形核
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金属的塑性变形与再结晶课件.pptx
金属的塑性变形与再结晶
一、金属的塑性变形1.金属在外力作用下发生的不能自行恢复的变形2.有一定的意义：改善组织和性能3.基本形式：滑移和孪晶
二、冷塑性变形对性能的影响强度、硬度↑塑性韧性↓进一步加工困难理化性能变化电阻↑耐蚀性↓冷变形加工硬化变形大、晶格扭曲、变形不均匀、内应力↑↑→变形、开裂择优取向
三、加热时组织和性能的变化（一）回复1.回复T↑原子扩散↑晶格畸变↓2.性能变化强度、硬度略↓塑性、韧性略↑内应力部分消失3.应用低温退火——保留加工硬化的同时，基本消除内应力，防止变形与开裂。
三、加热时组织和性能的变化（二）再结晶1.再结晶回复后，T↑原子扩散↑破碎晶粒重新变为细小晶粒注
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金属的塑性变形和再结晶.ppt
高温回复：TH0.5点缺陷继续运动；位错滑移运动；位错攀移运动。——多边化和亚晶合并。（位错数量有所减少）位错的攀移：刃位错沿与柏氏矢量（滑移面）相垂直的方向运动；如图.Note：攀移必须通过空位和原子的扩散实现，室温下很难进行。只有在较高温度下，原子扩散能力足够大时，才容易进行。多边化：冷变形后，晶体中同号刃位错在滑移面塞积,导致晶格弯曲.退火时，通过位错的滑移和攀移，同号刃位错沿垂直滑移面的方向排列成小角度亚晶界，叫多边化；如图。晶粒平均直径d与屈服强度σs关系（霍尔-配奇公式）σs=σ0+kd-1/2σ0:常数,单晶体金属的屈服强度；k：常数;表示晶界对强度的影响程度；d:多晶体中各晶粒
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金属的塑性变形与再结晶真题.pdf
金属的塑性变形与再结晶真题精选
[填空题]
1集束拉拔
参考答案：是将两根以上断面为圆形或异型的坯料同时通过圆的或异型孔的模
子进行拉拔，以获得特殊形状的异型材的一种加工方法
[填空题]
2脱皮挤压
参考答案：将锭坯的表层金属留在挤压筒内的挤压方法。是在生产黄铜棒材和
铝青铜棒材时常用的一种挤压方法。
[填空题]
3拉深系数
参考答案：拉深系数m是以拉深后坯料的直径d与拉深前坯料D直径之比表
示。拉深系数m表示拉深前后坯料（工序件）直径的变化率。m愈小，说明拉
深变化程度愈大，相反，变形程度愈小
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第6章金属的塑性变形和再结晶.doc
金属的塑性变形和再结晶
重点内容：体心与面心结构的滑移系；金属塑性变形后的组织与性能；金属热加工的作用
基本内容：应力-应变曲线；霍尔-配奇关系式；单晶体塑性变形的方式、滑移的本质；回复、再结晶的概念
塑性变形的方式：以滑移和孪晶为主。
滑移的本质是位错的移动。
体心结构的滑移系个数为12，滑移面：{110}，方向111。面心结构的滑移系个数为12，滑移面：{111}，方向110。
金属塑性变形后的组织与性能 ：显微组织出现纤维组织，杂质沿变形方向拉长为细带状或粉碎成链状，光学显微镜分辨不清晶粒和杂质。亚结构细化，出现形变织构。性能：材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降；比电阻增加，导电系数和
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第4章金属的塑性变形与再结晶.doc
第4章 金属的塑性变形与再结晶
§4-1 金属的塑性变形
塑性变形是金属材料的一个重要性能，也是金属的一种加工方法。大多数金属材料都具有良好的塑性变形能力，所以获得广泛应用。塑性变形不仅可以改变金属的外型，而且能改变金属的内部组织和结构。为了消除塑性变形带来的不利影响，在加工之后或加工过程中，通常对材料加热，使其内部组织发生回复和再结晶过程。
一、单晶体金属的塑性变形
弹性变形—晶格发生弹性伸长或歪扭
塑性变形—晶粒被拉长或压扁，变形不可恢复
塑性变形和断裂—随着应力的增大，当超过强度极限，试件开始不均匀塑性变形，出现“颈缩” 到K点后发生断裂。
单晶体塑性变形的
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实验-金属的塑性变形与再结晶.pdf
实验四 金属的塑性变形与再结晶
一、实验目的
1．了解冷塑性变形对金属组织和性能的影响。
2 ．了解冷变形度对金属再结晶后晶粒大小的影响。
图4-1 05 钢冷塑性变形后组织(200 ×)
a)未变形，940℃正火 b)变形程度40% c)变形程度70% d)变形程度80%
二、实验概述
（一）金属塑性变形后的组织、性能变化
金属的重要特性之一就是具有塑性。当金属受的外力（切应力）超过其屈服点（σ
s ）时，
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五金属的塑性变形与再结晶.PPT
第五章 金属的塑性变形与再结晶 Plastic deformation and Recrystallization 压力加工：塑性变形过程不可恢复的变形，如把钢锭锻造、挤压、扎制、拉拔成各种型钢，钢板、钢管、钢丝或其他零件等。 压力加工的目的： 1)使钢材或零件获得规定的形状和尺寸。 2）改变钢的组织和性能。 一、金属单晶体的塑性变形 塑性变形的基本方式：滑移 滑移变形的特点： （1）滑移在切应力作用下产生 （2）滑移沿原子密度最大的晶面和晶向发生 （3）滑移时两部分晶体的相对位移是原子间距的整数倍 （4）滑移的同时伴随着晶体的转动 1.单晶体拉伸时的塑性变形： 滑移带和滑移线
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三金属的塑性变形与再结晶.PPT
加工状态 ?b MPa ?s MPa ? (%) ψ (%) ak （J/cm2) 锻态 530 310 20 45 7 铸态 500 280 15 27 3．5 0.3%C碳钢锻态和铸态时机械性能的比较 2. 细化晶粒 在热加工过程中，变形的晶粒内部不断发生回复再结晶，已经发生再结晶的区域又不断发生变形。周而复之使晶核数目不断增加，晶粒得到细化。但热加工后金属的晶粒大小与加工温度和变形量有很大的关系。变形量小，终止加工温度过高，加工后得到的晶粒粗大；相反则得到细小晶粒。 3.形成纤维组织 在热加工过程中，钢锭中的粗大枝晶和钢锭铸态组织中的各种夹杂物，在高温下都具有一定塑性，使其
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金属的塑性变形与再结晶.ppt
* 金属的塑性变形与再结晶 工程材料与成型技术 机械工程与自动化学院 工程材料与成型技术 机械工程与自动化学院 金属的塑性变形 单晶的塑性变形——滑移 工程材料与成型技术 机械工程与自动化学院 金属的塑性变形 单晶的塑性变形——滑移 工程材料与成型技术 机械工程与自动化学院 金属的塑性变形 单晶的塑性变形——孪生 工程材料与成型技术 机械工程与自动化学院 金属的塑性变形 多晶体金属塑性变形——晶粒取向对塑性变形的影响 多晶体金属塑性变形——晶界对塑性变形的影响 工程材料与成型技术 机械工程与自动化学院 金属的塑性变形 冷变形与热变形——冷变形 冷变形与热变形——热变形 工程材料与成型技术 机械