金属及合金的塑性变形.ppt

①第二相塑性优于基体，则：↑δ而↓σ；②硬脆相：分布合理，则→阻碍位错→↑σ不合理，则→不能塑变→应力集中→开裂→↓δ、ak甚至σ——第二相强化，弥散强化第62页,共85页，星期六，2024年，5月一单相固溶体的塑性变形1固溶体的结构2固溶强化（1）固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。晶格畸变，阻碍位错运动；（2）强化机制气团（缺陷之间的反应或缠结）。?分类第63页,共85页，星期六，2024年，5月二.两相合金的塑性变形1结构：基体＋第二相。2性能：（1）两相性能接近：按强度分数相加计算。（2）软基体＋硬第二相第二相网状分布于晶界（二次渗碳体）；两相呈层片状分布（珠光体）；第二相呈颗粒状分布（三次渗碳体）（弥散强化）。?第64页,共85页，星期六，2024年，5月4.6塑性变形对金属组织和性能的影响一.塑性变形对金属组织结构的影响二.塑性变形对金属对性能的影响三.产生残余应力第65页,共85页，星期六，2024年，5月一.塑性变形对金属组织结构的影响⑴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66页,共85页，星期六，2024年，5月塑性变形对组织结构影响晶粒变形：等轴状→拉长形成纤维组织、带状组织。└性能各向异性第67页,共85页，星期六，2024年，5月⑵亚结构形成金属经大量的塑性变形后，由于位错密度的增大和位错间的交互作用，使位错分布变得不均匀。大量的位错聚集在局部地区，并将原晶粒分割成许多位向略有差异的小晶块，即亚晶粒。第68页,共85页，星期六，2024年，5月原因：位错受阻后塞积、缠结→亚晶界→晶粒分化为许多位向略有差异的小晶块└变形中的晶粒碎化。晶格较完整的亚晶块严重畸变区亚结构的细化铸态位错密度d=10-2cm；塑变后位错密度d=10-4~10-6cm第69页,共85页，星期六，2024年，5月⑶形变织构的产生由于塑性变形过程中晶粒的转动，当变形量达到一定程度（70%以上）时，会使绝大部分晶粒的某一位向与外力方向趋于一致，形成特殊的择优取向。择优取向的结果形成了具有明显方向性的组织，称为织构。第70页,共85页，星期六，2024年，5月形变织构①定义：金属塑性变形到很大程度(70%)时，晶粒发生转动，各晶粒的位向趋于一致，这种有序化的结构~。另：铸造织构第71页,共85页，星期六，2024年，5月②意义：性能各向异性不利：变形不均匀，“制耳”现象获特异性能：变压器铁芯硅钢片［100］难消除——须控制变形量第72页,共85页，星期六，2024年，5月二对性能的影响1对力学性能的影响（加工硬化）（1）加工硬化（形变强化、冷作强化）：随变形量的增加，材料的强度、硬度升高而塑韧性下降的现象。强化金属的重要途径；利（2）利弊材料加工成型的保证。弊变形阻力提高，动力消耗增大；脆断危险性提高。?第73页,共85页，星期六，2024年，5月⑵原因：位错增殖↑↑⑶意义：①强化手段—形变强化；②有利于塑性变形均匀进行③有利于金属构件的工作安全性不利：再变形难；加工硬化态(ρ=1011~1012cm-2)σs位错ρ退火态(ρ=106~108cm-2)理论强度值金属须└解决办法：冷加工之间的再结晶退火第74页,共85页，星期六，2