4第四章-金属的塑性变形和再结晶.pptVIP

《机械工程材料》

-----教材配套PPT课件;第四章金属的塑性变形

和再结晶;第四章金属的塑性变形

与再结晶;第一节金属的塑性变形;单晶体受力后，外力在任何晶面上都可分解为正应力和切应力。正应力只能引起弹性变形及解理断裂。只有在切应力的作用下金属晶体才能产生塑性变形。;（a）未变形（b）弹性变形

（c）弹、塑性变形（d）塑性变形

;二、多晶体金属的塑性变形;2、晶粒位向的影响

由于各相邻晶粒位向不同，当一个晶粒发生塑性变形时，为了保持金属的连续性，周围的晶粒若不发生塑性变形，则必以弹性变形来与之协调。这种弹;㈢晶粒大小对金属力学性能的影响

金属的晶粒越细，其强度和硬度越高。

因为金属晶粒越细，晶界总面积越大，位错障碍越多；需要协调的具有不同位向的晶粒越多，使金属塑性变形的抗力越高。;金属的晶粒越细，其塑性和韧性也越高。

因为晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，参与变;第二节冷塑性变形对组织和性能的影响;轧制铝板的“制耳”现象;二、加工硬化;三、残余内应力;第三节塑性变形金属在加热时

组织和性能的变化;㈠回复

回复加热温度较低时，晶格畸变程度减轻，从而使内应力有所降低，塑性略有恢复，强度和硬度稍有下降，这个阶段称为回复。

在回复阶段，组织变化不明显，其强度、硬度略有下降，塑性略有提高，但内应力、电阻率等显著下降。工业上常利用回复现象将冷变形金属低温加热，既稳定组织又保留加工硬化，这种热处理方法称去应力退火。

;㈡再结晶

当变形金属被加热到较高温度时，由于原子活动能力增大，晶粒的形状开始发生变化，由破碎拉长的晶粒变为完整的等轴晶粒。

这种冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程称再结晶。;再结晶温度：;T再与ε的关系;再结晶也是晶核形成和长大的过程，但不是相变过程，再结晶前后晶粒的晶格类型和成分完全相同。;㈢再结晶后的晶粒长大

再结晶完成后，若继续升温或延长保温时间，将发生晶粒长大，这是一个自发的过程。;第四节金属的热变形加工;如Fe的再结晶温度为451℃，其在400℃以下的加工仍为冷加工。而Pb(熔点为327℃)的再结晶温度为-33℃，则其在室温下的加工为热加工。

热加工时产生的加工硬化很快被再结晶产生的软化所抵消，因而热加工不会带来加工硬化效果。;自由锻;金属的冷热加工;二、热加工对金属组织和性能的影响;热加工使铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向拉长，形成彼此平行的宏观条纹，称作流线，由这种流线体现的组织称纤维组织。它使钢产生各向异性，在制定加工工艺时，应使流线分布合理，尽量与拉应力方向一致。;在加工亚共析钢时,发现钢中的F与P呈带状分布，这种组织称带状组织。;热加工能量消耗小，但钢材表面易氧化。一般用于截面尺寸大、变形量大、在室温下加工困难的工件。

而冷加工一般用于截面尺寸小、塑性好、尺寸精度及表面光洁度要求高的工件。;ThankYou!