4章 金属的塑性变形与再结晶.ppt

二、 再结晶温度 1.定义： 冷变形金属发生再结晶的最低温度，称再结晶温度。 再结晶过程是个变温过程。 2.再结晶温度的影响因素： 1）金属的预先变形程度：（p70图4—18） 纯金属：T再 = 0.4 T溶 。 （K°） 2）金属纯度: 杂质↗， T再↗ 。 3）加热速度与时间：v↗， T再↗； τ↗， T再↘。 3. 再结晶退火 ——消除加工硬化所进行的热处理称为再结晶退火。 三、再结晶退火后的晶粒度 再结晶退火后的晶粒大小，对金属的力学性能影响很大。 影响其晶粒大小的主要因素有两方面： 1．加热温度和保温时间的影响 T↗、τ↗—→晶粒↗， T影响更大。 （P68图4-19） 2.预先变形度的影响 见图（P71图4-20） 在2%~10%变形度时，出现“临界变形度”，此时再结晶后精力 特别粗大。 总之，当变形程度较小而变形温度较高时，由 于再结晶和晶粒长大占优势，变形后获得粗大晶 粒，使力学性能恶化。 当变形程度大而加热温度低时，由变形引起的 硬化过程占优势，使变形后的金属强度、硬度上 升，塑性、韧性降低，甚至造成断裂。 因此，在制定热加工工艺时，应综合考虑金属 的变形度、加热温度、保温时间等因素。 4.5 金属的热加工 4.5 金属的热加工——冷加工与热加工的区别 一、冷加工与热加工的区别 在金属学中，冷、热加工的界限是以再结晶温度来划分的： 低于再结晶温度的加工为冷加工； 高于再结晶温度的加工为热加工。 注：热加工时产生的加工硬化很快被再结晶时产生的软化 所抵消，因而，热加工不会带来加工硬化效果。 4.5 金属的热加工——热加工对金属组织和性能的影响 二、热加工对金属组织和性能的影响 1.使铸态金属与合金中的气孔焊合，使粗大的树枝状晶粒破碎，从而使组织致密，成分均匀，晶粒细化，力学性能提高。 2.使铸态金属中的非金属夹杂物沿变形方向伸长，形成纤维组织。造成各向异性。（p72图4-21） 3.热加工亚共析钢时，常会出现带状组织，降低金属的强度和塑性。 （p72图4-22） 4.热加工能量消耗小，但金属表面易氧化，通常适用于截面尺寸大、变形量大及在室温下难变形的零件。 冷加工一般用于截面尺寸小、塑性好、尺寸精度及表面粗糙度要求高的工件。 重点： 1.滑移变形的特点及常见的三种金属晶体的滑移系比较； 2.用位错解释细晶粒金属强度好，塑性也好； 3.强化金属材料的基本方法的机理——细晶强化、固溶强化、弥散强化、加工硬化； 4.掌握再结晶的实质，运用经验公式确定再结晶温度。 本章完。 作业： 习题册——p33~35 二、全做； 三、全做； 四、全做； 五、全做； 六、2、4、7、8。 * 第4章金属的塑性变形与再结晶 第4章 金属的塑性变形与再结晶 金属在外力作用下，随着力的增加，可先后发生弹性变形、塑性变 形，直至断裂。金属受力后表现的这三个过程，在此要着重研究塑性 变形呢，这是因为在生产实际中存在着许多与塑性变形有关的问题。 例如： ①许多机械零件为了性能和尺寸的要求，要进行压力加工，如：锻造、 轧制、冲压……，这些加工工艺的主要特点，就是使材料的形状和尺 寸在外力的作用下，发生不能自行恢复的变形——塑性变形； ②冷压力加工中的塑性变形还能提高材料的某些力学性能； ③金属的一些强度指标 σe、σs、σb，都是反映金属材料在一定条件下对 塑性变形的抵抗能力。 所以，塑性变形是一个很有用的变形状态。塑性变形为什么会产生 这些现象，它们的机理是什么？另外，经过塑性变形后的零件，再加热 时，又会出现什么情况？这就是本章要学习的内容。 4.1 金属的塑性变形 ——单晶体金属的塑性变形 一、单晶体金属的塑性变形 作用在单晶体上的外力，可在任一晶面上分解为正应力（ ）和切应力（ ） ， 其中（p62图4-1） 正应力（ ）可引起弹性变形和解理断裂， 切应力（ ）可使金属发生塑性变形。 塑性变形形式： （p63图4-2） 滑移 孪生 多数情况下的塑性变形为滑移。 4.1 金属的塑性变形