文档介绍：金属塑性变形与再结晶
实验目的
了解金属经冷加工变形后显微组织和机械性能的变化;
讨论冷加工变形度对再结晶后晶粒度的影响;
了解退火温度对金属再结晶后组织和性能的影响。
实验设备及材料
材料:纯铝
设备:拉伸机、箱式电炉、卡尺、显微镜。
什么是塑性变形?
在外力作用下,当应力超过金属的弹性极限时,金属所发的永久变形称为塑性变形。
塑性变形的方式:
(1)滑移表面抛光塑性变形在显微镜下可观察滑移线
(2)孪晶塑性变形再抛光腐蚀在显微镜下可观察孪晶
滑移与变形孪晶
(3)滑移
晶体在切应力作用下借助于金属薄层沿滑移面相对移动的结果。
滑移带
拉伸试样表面滑移带
滑移带示意图
(4)孪晶
对于滑移少的密排六方晶体及体心立方晶体,在受到冲击、变形速度较快时,产生的塑性变形主要表现是孪晶。
面心立方晶体孪生变形过程示意图
滑移与变形孪晶
90黄铜显微组织中的孪晶
孪晶
塑性变形对金属组织的影响
产生纤维组织
晶粒沿变形方向被拉长
产生变形织构
晶粒转动。变形量很大时,滑移面转向平行于外力方向,晶粒取向趋于一致
呈现明显的各向异性
主要是形成了纤维组织和变形织构
产生形变强化
变形过程中,位错密度升高,导致形变胞形成和不断细化,对位错的滑移产生巨大的阻碍作用,使金属的变形抗力显著升高。
塑性变形对金属性能的影响
变形金属在加热时组织与性能的变化
塑性变形后,金属的内能增加,组织处于不稳定的状态
对变形金属加热时,原子活动能力提高,材料会释放多余的内能,直到恢复变形前的低内能状态
随加热温度增加,变形后金属发生回复、再结晶、晶粒长大三个过程