文档介绍：冷压力加工对金属材料组织和性能的影响 ——金属材料在塑性变形中组织和性能的变化
孙巧艳
材料科学与工程学院
一基本概念
1 压力加工: 金属材料在外力作用下发生的一种塑性变形过程。
工业生产中的锻造、挤压、轧制、拉拔等生产工艺都属于压力加工。
2 压力加工的目的
(1)获得规定形状和尺寸的零件和产品
(2)改变钢的组织和性能
3 压力加工的分类
冷压力加工(T < T再)
热压力加工(T > T再)
按加工温度是否高于再结晶温度
金属材料在塑性变形中组织和性能的变化 (以工业纯铁和钢为例)
1 晶粒形态的变化
(1)铁素体晶粒形态的变化(工业纯铁)
晶粒被拉长或者压扁
晶粒被拉长或者压扁成为细条状组织和纤维组织,晶粒破碎成亚晶粒
(组织的变化包括晶粒形态和微观缺陷的变化)
等轴晶粒
未变形原始晶粒
轻微变形的滑移线
拉长或压扁的晶粒
细条状组织和纤维组织
2 晶体微观缺陷的变化(工业纯铁和钢类似)
塑性变形
原子排列发生畸变
晶格扭曲
晶体缺陷增多
择优取向(织构)
(2) 渗碳体对碳钢变形的影响(阻碍铁素体的变形)
数量
尺寸
形态
渗碳体含量增加,阻碍作用增大
层片越细,阻碍作用增大
片状的比球状的阻碍作用大,网状的比片状的更大。
阻碍变形
取决于
空位、位错、晶界、亚晶界
各晶粒内原子排列位向趋于一致
3 金属材料性能的变化
物理、化学性能
电阻增加,抗腐蚀能力降低
力学性能
强度、硬度升高,塑性、韧性下降
4 残余应力
加工硬化
金属性能
经过塑性变形
残余压应力和残余拉应力
由于材料内部各部分变形不均匀变形造成的
三实际应用
1 加工硬化—强化金属材料的方法之一
纯铁和低碳钢
抗拉强度增加400~500MPa
高碳钢(细片状珠光体组织)
抗拉强度可增加1000MPa以上