工程材料--金属的塑性变形与再结晶-塑变对金属组织和性能的影响概要.ppt

（一）固溶体的塑性变形与固溶强化 1、合金固溶体与纯金属多晶体的差异 2、溶质原子对塑性变形的影响 3、变形抗力 相界面积↑→ σb、HB ↑ 4、多相合金的变形能力与第二相有关 包括: 数量、大小、形状、分布 △数量、大小的影响：越少、越小→ 对变形能力削弱↓ △形状、分布的影响： ①硬相呈网状分布时： σs ↓ ，δ、ak↓ ↓ ②硬相呈片状时： 片越薄、片间距越小 → σs 、HB↑的同时 δ、ak↓ 越少 ③硬相呈颗粒时：σs 、HB↑的同时δ、ak↓ 越少。且硬质点越小，越圆，越均匀分布越好。 弥散强化：指由于第二相以细小质点的形态 分布于基体中使合金显著强化的现象。 第二相阻碍位错运动 第二节 塑变对金属组织和性能的影响 一、塑变金属性能的变化 1、加工硬化： 随变形度的增大，金属的强度、硬度显著提高而塑型和韧性明显下降的现象。 2、加工硬化原因： 位错密度的显著提高导致变形抗力的增大 3、加工硬化规律 4、加工硬化的应用 5、其他性能变化： 变形度↑ 电阻率↑耐蚀性↓ 1、显微组织的变化 a、晶粒变形 C、形变织构的产生 织构——晶面、晶向择优取向 绝大部分晶粒的某一位向与外力方向趋于一致，性能出现各向异性。 丝织构： 板织构： 织构特点：各向异性 织构危害：如“制耳”现象 二、残余内应力（ σ内）的产生 1、产生原因：内部各部分变形不均匀所致 2、三类残余σ内 第三节 冷变形金属在加热时组织与性能的变化 一、发生变化的原因 1、内因： （一）、回复阶段（温度较低时） （二）、再结晶阶段 （三）、再结晶后晶粒长大 （四）、再结晶与结晶的比较 1、相同点：都遵循形核、长大的规律 2、不同点：再结晶无晶格类型的变化 三、再结晶温度与晶粒度 4、再结晶退火后的晶粒度 ①T↑，保温时间↑，晶粒越粗 （三）常见强化机制总结 1、细晶强化 2、固溶强化 3、加工硬化（位错强化、形变强化） 4、第二相强化 第四节 金 属 的 热 加 工 一、金属热加工概念 1、金属学上冷、热加工的区别 T≥T再(≈0.4Tm)，无加工硬化——叫热加工 T T再，有加工硬化——叫冷加工 例：纯Pb， T再＝0.4*(328+273)-273=-33℃ 纯W， T再＝1200 ℃ 2、热加工实质 二、热加工的作用 1、改变形状，使之符合要求 2、消除（或减轻）铸造缺陷 4、形成流线 ①流线定义: 第二相沿变形方向被拉长 ②流线对性能的影响:各向异性 ③流线在工件中的合理分布 5、形成带状组织 ①带状组织定义：热轧低碳钢中珠光体和铁素体沿轧制方向呈带状或层状分布。 ②带状组织对性能影响——使机械性能↓ ③带状组织的消除: 扩散退火/正火 本章小结 1.塑性变形的方式和机制; 2.常见金属的滑移面、方向，滑移系； 3.滑移的临界分切应力; 4.单晶体,多晶体,合金固溶体,多相合金的变形; 5.再结晶与再结晶退火; 6.热加工; 7.金属的强化机制. * 三、合金的塑性变形与强化 合金组织特点：单相固溶体； 固溶体+化合物 晶格畸变 柯氏气团 阻碍位错运动……. 3、性能变化 通常：σb、HB↑；δ、ak↓ 4、固溶强化原因和特点： 溶质↑ σs、HB↑ （二）多相合金的塑性变形和第二相强化 1、多相合金与单相合金固溶体的差异 2、第二相对塑性变形的影响 硬相本身阻碍位错运动 相界面晶格畸变阻碍位错运动 变形10% 100× 变形40% 100× 变形80%　100× 纤维组织 工业纯铁不同变形度的显微组织 二、塑变后金属组织的变化 金属形变后的亚结构 b、亚结构形成 形变织构示意图 织构利用：变压器铁芯硅钢片 3、σ内的危害 宏观σ内：表面与心部 微观σ内：晶粒之间、内部 畸变σ内：晶格内 引起零件加工过程变形