压力加工对金属材料组织和性能的影响 --金属... - 西安ppt实用资料

2 织构对材料性能的影响
按加工温度是否高于再结晶温度
3 残余应力的影响
4 残余应力 残余压应力和残余拉应力
加工硬化
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
对于不能通过热处理强化的材料，显得尤为重要。
纯铁和低碳钢
70%变形度
高碳钢（细片状 80%变形度 珠光体组织）
变压器铁心硅钢片的导磁性能沿扎制 方向显著提高，提高变压器的效率
在深冲杯形工件时，容易出现制 耳现象，导致杯口边沿不齐，造 成废品
3 残余应力的影响
(由于材料内部各部分变形不均匀变形造成的)
不利的
导致工件尺寸不稳定
解决
影响
抵抗腐蚀能力降低
方法
去应力退火
有利的 影响
提高材料的疲 劳强度
限于表层残 余压应力
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
原子排列 发生畸变
晶格 扭曲
晶体缺 陷增多
空位、位错、 晶界、亚晶界
择优取向 （织构）
各晶粒内原子排 列位向趋于一致
3 金属材料性能的变化 金属性能
经过塑 性变形
还可以使各种冷加工工艺物得理以进、行。化 学性能 1 压力加工： 金属材料在外力作用下发生的一种塑性变
在深冲杯形工件时，容易出现制耳现象，导致杯口边沿不齐，造成废品
3 压力加工的分类
按加工温度是否 高于再结晶温度
冷压力加工（T < T再） 热压力加工（T > T再）
二 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）
（组织的变化包括晶粒形态和微观缺陷的变化）
1 晶粒形态的变化 在深冲杯形工件时，容易出现制耳现象，导致杯口边沿不齐，造成废品
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。
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。
对高于碳（不 钢能（1通细）过片铁热状处珠素理光强体体化组晶的织材）粒料，形显态得尤的为重变要化。 （工业纯铁）
高碳钢（细片状珠光体组织）
(2) 渗碳体对碳钢变形的影响(阻碍铁素体的变形）
晶粒被拉长或者压扁成为细条
3（其2他残）方余改面应变：力钢金的的等 晶属影组材轴粒响织料和具性有能加工硬化能力，晶或零件粒 者在被 压偶尔拉 扁过载长时可防止突然断裂；状 成组 亚织 晶和 粒纤维组织，晶粒破碎
导致金属材料出现各向异性
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) 渗碳体对碳钢变形的影响(阻碍铁素体的变形）
阻 碍
取决于
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。
2 晶体微观缺陷的变化（工业纯铁和钢类似） 塑性变形
产生残余压 应力的方法
喷丸 滚压
冷压力加工（T < T再）
电阻增加，抗腐蚀能力降低
热压力加工（T > T再）
各晶粒内原子排列位向趋于一致——称为织构或者择优取向
(2) 渗碳体对碳钢变形的影响(阻碍铁素体的变形）
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。
变压器铁心硅钢片的导磁性能沿扎制方向显著提高，提高变压器的效率
力学形过程。 性能
3 金属材料性能的变化
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）
(3残2)余残渗压余碳应应体力力对和的碳残影钢余响变拉电腐形应的力阻蚀影响增能(阻加力碍铁，降素抗低体的变形）
强度 400~500MPa
抗拉强度可增加 1000MPa以上
其他方面：金属材料具有加工硬化能力，零件在偶尔过载时 可防止突然断裂；还可以使各种冷加工工艺得以进行。
2 织构对材料性能的影响
各晶粒内原子排列位向趋于一 致——称为织构或者择优取向
导致金属材料出 现各向异性
有利的 影响
不利的 影响