3.4金属的热变形加工
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3.4 金属的热变形加工
3.4.1
冷、热变形加工的区别
冷加工
热加工
3.4.2 热变形加工对金属组织和 性能的影响
Biblioteka Baidu
1. 消除铸态金属组织缺陷，提高力学
性能;
2. 形成热变形加工纤维组织（流线）
3. 带状组织
1. 消除铸态组织缺陷，提高力学性能
铸锻态 性能比 ←较
流线力学 性能的方 向性→
2. 形成合理的流线分布
采用超塑合金制造的摩托车外壳
纳米铜的室温超塑性
Introduction of Super-Plastic Forming
1.
阅读材料3
超塑性成形简介
超塑性的概念( Concept of superplasticity ) 2. 超塑性的分类及工艺特点 ( Classification and processing characteristics of super-plasticity ) 3. 超塑性的应用( Applications of superplasticity )
曲轴的流线组织
3. 带状组织
金属材料经锻造或热轧等热 变形加工后，常会出现具有明显 层状特性的显微组织，称为带状 组织，如图3.21所示系亚共析钢 显微组织中出现的F和P呈带状分 布的特征。带状组织与枝晶偏析 沿加工方向拉长有关。它的存在 将降低钢的强度、塑性和冲击韧 度，可通过多次正火或扩散退火 来消除。
碳钢的锻造温度范围
本章小结
塑性变形是材料在外力作用下所表现出来的一种行为，它不仅能改变材
料的外形和尺寸，而且使其内部的组织、结构和性能发生了一系列变化。 本章重点讨论了金属塑性变形的特点、规律，以及经塑性变形后的金属 在重新加热时其组织、结构与性能所发生的变化规律。 金属经塑性变形产生滑移带、晶粒压扁或拉长，其性能突出表现为加工 硬化，因此加工硬化的含义、机理及在生产中的实际应用即为学习的重 点所在；关于回复与再结晶部分：应注意其前提条件，回复与再结晶的 应用，以及再结晶的概念、再结晶温度与再结晶退火温度的计算等。 正确而合理的热变形加工可消除铸造缺陷，提高其力学性能。同时在特 定条件下，形成合理的流线组织也是必不可少的。 本章的学习，不仅为制定合理的冷、热变形加工提供科学依据，同时也 为探讨材料力学性能的本质、强化材料等提供理论和实际依据。
图3.21 钢中的带状组织 （200X）
3.4.3 生产中应制定正确的热变形加工 工艺
一般认为，增大变形量、有利于获得细晶粒， 当铸锭晶粒十分粗大时，只有足够大的变形量才 能使晶粒细化。特别注意不要在临界变形度范围 内加工，否则即得到粗大晶粒组织。变形度不均 匀，则热变形加工后的晶粒大小往往也不均匀。 当变形量很大(＞90%)且变形温度很高时，易于 引起二次再结晶，得到异常粗大的晶粒组织。 终锻温度如超过TR过多，且锻后冷却速度过慢， 会造成晶粒粗大;但终锻温度如过低，又会造成 加工硬化及残余应力。因此，对于无相变合金或 加工后不再进行热处理的钢件，应对热变形加工 过程，特别是终锻温度、变形量及加工后的冷却 等因素认真进行控制，以获得细小均匀的晶粒， 提高材料的性能。
3.4.1
冷、热变形加工的区别
冷加工
热加工
3.4.2 热变形加工对金属组织和 性能的影响
Biblioteka Baidu
1. 消除铸态金属组织缺陷，提高力学
性能;
2. 形成热变形加工纤维组织（流线）
3. 带状组织
1. 消除铸态组织缺陷，提高力学性能
铸锻态 性能比 ←较
流线力学 性能的方 向性→
2. 形成合理的流线分布
采用超塑合金制造的摩托车外壳
纳米铜的室温超塑性
Introduction of Super-Plastic Forming
1.
阅读材料3
超塑性成形简介
超塑性的概念( Concept of superplasticity ) 2. 超塑性的分类及工艺特点 ( Classification and processing characteristics of super-plasticity ) 3. 超塑性的应用( Applications of superplasticity )
曲轴的流线组织
3. 带状组织
金属材料经锻造或热轧等热 变形加工后，常会出现具有明显 层状特性的显微组织，称为带状 组织，如图3.21所示系亚共析钢 显微组织中出现的F和P呈带状分 布的特征。带状组织与枝晶偏析 沿加工方向拉长有关。它的存在 将降低钢的强度、塑性和冲击韧 度，可通过多次正火或扩散退火 来消除。
碳钢的锻造温度范围
本章小结
塑性变形是材料在外力作用下所表现出来的一种行为，它不仅能改变材
料的外形和尺寸，而且使其内部的组织、结构和性能发生了一系列变化。 本章重点讨论了金属塑性变形的特点、规律，以及经塑性变形后的金属 在重新加热时其组织、结构与性能所发生的变化规律。 金属经塑性变形产生滑移带、晶粒压扁或拉长，其性能突出表现为加工 硬化，因此加工硬化的含义、机理及在生产中的实际应用即为学习的重 点所在；关于回复与再结晶部分：应注意其前提条件，回复与再结晶的 应用，以及再结晶的概念、再结晶温度与再结晶退火温度的计算等。 正确而合理的热变形加工可消除铸造缺陷，提高其力学性能。同时在特 定条件下，形成合理的流线组织也是必不可少的。 本章的学习，不仅为制定合理的冷、热变形加工提供科学依据，同时也 为探讨材料力学性能的本质、强化材料等提供理论和实际依据。
图3.21 钢中的带状组织 （200X）
3.4.3 生产中应制定正确的热变形加工 工艺
一般认为，增大变形量、有利于获得细晶粒， 当铸锭晶粒十分粗大时，只有足够大的变形量才 能使晶粒细化。特别注意不要在临界变形度范围 内加工，否则即得到粗大晶粒组织。变形度不均 匀，则热变形加工后的晶粒大小往往也不均匀。 当变形量很大(＞90%)且变形温度很高时，易于 引起二次再结晶，得到异常粗大的晶粒组织。 终锻温度如超过TR过多，且锻后冷却速度过慢， 会造成晶粒粗大;但终锻温度如过低，又会造成 加工硬化及残余应力。因此，对于无相变合金或 加工后不再进行热处理的钢件，应对热变形加工 过程，特别是终锻温度、变形量及加工后的冷却 等因素认真进行控制，以获得细小均匀的晶粒， 提高材料的性能。