低碳钢管冷弯后组织性能变化与处理
冷变形对2Cr_19_Ni_9Mo钢组织与性能的影响
1996年2月第17卷第1期东北大学学报;自然科学版ΓJou rnalofN o rtheastern U n iversity;N atu ral ScienceΓFeb.1996V o l117Κ№1冷变形对2Cr19N i9M o钢组织与性能的影响Ξ李春生① 孙振岩;材料科学与工程系Γ摘 要 研究了冷变形对2C r19N i9M o钢组织与性能的影响.结果表明Κ固溶态的2C r19N i9M o钢经冷变形后会发生Χ→Ε→Α′或Χ→Α′的应变诱发相变.随形变量的增加ΨΑ′马氏体含量呈指数关系增加Κ钢的强度、硬度以较大幅度呈线性关系增加.关键词 2C r19N i9M o钢Κ冷变形Κ应变诱发相变.分类号 T G1421252C r19N i9M o钢是在1828钢基础上研制出来的一种新型亚稳奥氏体不锈钢.由于该钢的含碳量较高Κ且又经90%左右的冷变形后才付诸使用Κ因而具有较高的弹性极限.可以认为Κ这种钢是良好的耐蚀弹性材料.有关亚稳奥氏体不锈钢的组织、性能已有广泛研究Κ但有关2C r19N i9M o钢冷变形后的组织、性能尚研究较少.本文目的在于研究该钢经不同冷变形后的组织与性能变化Κ并可望对实际生产有一定作用.1 实验方法试验用钢为本钢提供的2C r19N i9M o钢Κ化学成分;质量百分数Γ为ΠC0126ΚC r19109ΚN i 9139ΚM o1164ΚSi1144ΚM n2101ΚP0103ΚS01004.为了研究不同形变量下的组织与性能Κ首先将试验用钢热轧至410mm厚Κ并于1150℃温度固溶处理Κ然后在室温下将处理后的试料分别轧至不同厚度Κ从而获得一组不同形变量的试块Κ其实际形变量为Π25%Κ30%Κ40%Κ50%Κ60%Κ66%Κ80%Κ90%.采用线切割的方法将不同形变量的试块加工成标准拉伸试样Κ在液压式万能试验机上进行拉伸试验.形变后试样的物相分析在D500X射线衍射仪上进行.分别用E M400电子显微镜和普通金相显微镜进行显微组织观察.制备薄膜试样用的电解液成分为10份无水乙醇加018份高氯酸Κ电解减薄电压为150VΚ电流密度50mA mm2.金相试样腐蚀剂的成分为FeC l3 ;5gΓ+盐酸;50m lΓ+水;100m lΓ.用普通维氏硬度计测定了不同形变量试样的硬度Κ用1053型铁素体仪测定了不同形变量试样中Α′马氏体的相对含量.Ξ1995207218收到. ①男Κ58Κ副教授.2 实验结果与讨论211 形变对显微组织的影响金相观察表明Κ2C r 19N i 9M o 钢经1150℃固溶处理后Κ金相组织为等轴状的奥氏体.经不同形变量的变形后Κ晶粒形状发生改变.随着形变量的增大Κ晶粒形状明显地由等轴状过渡到条带状Κ但在金相显微镜下没有观察到形变后有新相产生.然而ΚX 射线衍射、透射电镜显微组织观察及磁性测量都表明Κ该钢经冷变形后Κ伴随加工硬化的同时Κ显微组织中除晶粒形状发生了改变外Κ还发生了Χ→ΕΨΧ→Α′的应变诱发相变.X 射线衍射的结果是Ψ形变量小的试样中除基体Χ相外Ψ还有Ε相存在Ψ而形变量大的试样中除ΧΨΕ外Ψ又有Α′相出现.透射电镜观察进一步发现Ψ冷变形试样中Ε相较多Ψ无论是在形变量大的试样中还是在形变量小的试样中都很容易观察到.图1是25%变形试样中的Ε马氏体形貌电镜照片.可以看到ΨΕ马氏体主要呈平行排列的条状Ψ且有时可呈两组交叉存在. 图1 25%形变试样中的Ε马氏体图2 实测的Α′马氏体含量与形变量Ε之间的关系 图2是实测的Α′马氏体相对含量与形变量关系曲线.形变量小时Α′马氏体含量很少Ψ例如Ψ形变量为25%Κ30%时ΨΑ′马氏体仅分别为111%Κ113%Ψ随着形变量的增加ΨΑ′马氏体含量明显增加.对本实验中8个形变量下测得的数据进行回归分析表明ΨΑ′马氏体含量与形变量之间近于呈指数关系Ψ并可用y =316×10-3e 412x 的回归方程来表示Ψ其中x 为形变量Ψy 为Α′马氏体含量.表1中列出了实测值与由上述方程计算的预报值.可以看出Ψ在试验范围内Ψ预报值与实测值符合得较好Ψ不仅预报值与实测值差别较小Ψ而且预报值的分布也比较合理.表1 Α′含量的实测值与预报值% 形变量2530405060668090实测的Α′含量1111131172184176149141615预报的Α′含量1103112711932194414751761013615177实测值-预报值01070103-0123-011401230164-019601832C r 19N i 9M o 钢冷变形状态下容易形成Ε马氏体可归因于层错能的作用.由于该钢含有较多的铬Ψ且又含一定量的锰Ψ因而固溶处理后具有较低的层错能Ψ致使形变过程中有利于层错形成[1Ψ2].3.75第1期李春生等Π冷变形对2C r 19N i 9M o 钢组织与性能的影响图3 90%形变试样中的层错献[3]的观点Ψ层错可视为Ε相的晶胚Ψ这就导致了冷变形过程中会有较多的Ε相形成.关于亚稳奥氏体不锈钢中Α′马氏体的形成有两种不同的观点.一种观点认为形变过程中先发生Χ→Ε转变Ψ而后再发生Ε→Α′的转变ΨΕ可视为过渡相[4～6].另一种观点则认为Ε相只是在Χ→Α′相变过程中具有大的形状应变造成的Ψ并且认为由对称性低的hcp 结构向对称性高的bcc 结构转变的可能性不大[7].在本工作中既观察到了由Χ直接转变的Α′马氏体Ψ又观察到了由Ε相上形核的Α′马氏体Ψ见图4.有趣的是Ψ在Ε相上形核的Α′马氏体非常细小Ψ但数量相对较多Ψ且在形变量小的试样中就可观察到.而直接由Χ相转变的Α′马氏体仅在形变量大的试样中才观察到Ψ其形貌呈相对较大的弧立片状Ψ由奥氏体晶界伸向晶内Ψ这一结果与Α′马氏体含量的测定结果相符.形变量小时ΨΑ′马氏体通常按Χ→Ε→Α′的转变方式形成Ψ且由于这种Α′马氏体非常细小Ψ所以形变量小时测得的Α′马氏体含量较少.随着形变量的增加Ψ一方面通过Χ→Ε→Α′转变的Α′马氏体量增加Ψ一方面由于形变量增大Ψ应变诱发相变的驱动力增大Ψ从而可发生Χ→Α′的转变Ψ致使Α′马氏体总量呈近于指数的关系增长.图4 不同形变量试样中的Α′马氏体;a Γ—25%变形Μ;b Γ—90%变形.212 冷变形对性能的影响实验测定的强度、硬度与形变量的关系如图5所示.随形变量的增加Κ强度与硬度均以较大的幅度呈近于线性的关系增加.例如Κ形变量为25%时强度为1030M Pa Κ硬度为HV 261Μ当形变量达90%时Κ强度为1762M Pa Κ硬度为HV 469Κ两者的相对增加量分别为4115%和4413%.85东北大学学报;自然科学版Γ第17卷图5 强度Ρb Κ硬度HV 与形变量Ε的关系○—HV Μ●—Ρb .2C r 19N i 9M o 钢之所以能够承受90%以上的冷变形并具有很高的强度Κ是由于两个方面的作用.一方面因为该钢经固溶处理后组织为f cc的奥氏体Κ这种组织不仅塑性好Κ可以经受较大的冷变形Κ而且加工硬化指数较大Κ加工硬化效果显著Κ冷变形后可获得较高的强度与硬度.另一方面Κ由于在变形过程中发生应变诱发的Χ→Α′相变Ψ这种相变既有强化作用又有使局部应力集中区域发生应力松驰的作用Ψ从而进一步增加了钢的强度和塑性.但值得注意的是Ψ由于本工作测定的Α′量随形变量的增加近于呈指数增长Κ而强度、硬度随形变量呈线性关系增加Κ因而可以推断Κ强度、硬度随形变量的增加主要贡献是加工硬化.3 结 论;1Γ2C r 19N i 9M o 钢冷变形后会产生应变诱发Ε马氏体、Α′马氏体.Α′马氏体可按Χ→Ε→Α′的方式形成Ψ也可由Χ直接转变而成.;2Γ随形变量增加ΚΑ′马氏体含量呈指数关系增加Κ具体关系为y =316×10-3e 412x .;3Γ随形变量增加Κ钢的强度、硬度以较大幅度呈线性关系增加Κ除加工硬化作用外Κ应变诱发相变也有一定贡献.参考文献1Gallagher P C J .T he influence of alloying Κtemperaturre Κand realed effects on the stack ing fault energy .M et T rans Κ1970Κ1;9ΓΠ24292БутаковаЭДΚЗймонбтТДΚМалышевКА.ВияниехромаиникелянамартенситноепревращениепридеформацииимеханмческиесвойствасплавовFe 2N i 2C r .ФММΚТОМΚ1971Κ31;3ΓΠ5743БутаковаЭДΚМалышевКАΚНосковаНИ.Энергиядефектаупаковкивсплавахжелезо2никельижелезо2никель.Хром.ФММΚТОМΚ1973Κ35;3ΓΠ6624R eed R P .T he spontaneous m artensitic transfo r m ati ons in 18%C r Κ8%N i steels .A cta M et Κ1962Κ10;8ΓΠ8655L agnebo rg R .T he m artensite transfo r m ati on in 18%C r 28%N i .A cta M et Κ1964Κ12;7ΓΠ8236НемировскийЮРΚНемировскийМР.Анализвзаимосвязисдвиговыхпроцессоввпересекающихсяплоскостях{111}Χ∥{001}ΕиобразованияΑ′2мартенситапридеформациисталейснизкойэнергейдефектовупаковкиаиштенита.ФММΚТОМΚ1986Κ62;4ΓΠ7537D ash J ΚO tte H M .T he m artensite transfo r m ati on in stainless steel .A cta M et Κ1963Κ11;10ΓΠ1169Effect of Co ld D efo rm ati on on Structu re and P roperties of 2C r 19N i 9M o SteelL i Chunsheng ΨS un Z heny anABSTRACT T he m icro structure and p roperties fo r defo r m ed austenite stainless steel 2C r 19N i 9M o has beenexperi m entally studied .T he results indicate that the defo r m ati on of so lubilized 2C r 19N i 9M o steel at roomtemperature induces Εm artensite and Α′m artensite .W ith the increasing of rate of defo r m ati on Κthe quantityof Α′m artensite rises exponentially and the strength and hardness of the steel rise linearly .KEY WOR D S 2C r 19N i 9M o steel Κco ld defo r m ati on Κstrain induced transfo r m ati on .95第1期李春生等Π冷变形对2C r 19N i 9M o 钢组织与性能的影响。
冷变形热变形中的组织性能演变PPT课件
对材料性能的影响： 沿纤维方向性能高， 垂直于纤维方向性 能低，产生各向异 性
工业用钢强烈冷变形后的显微组织
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2.冷变形的性能变化
（1）力学性能—加工硬化
原因：塑性变形引起位错增 值，位错密度增加，不同方 向的位错发生交割，位错运 动收到阻碍，要继续运动需 要增加应力，从而引起加工 硬化。
随着变形程度的增加，金属 的强度指标上升，塑性指标 下降。这就是加工硬化。
1.冷变形的组织变化 2.冷变形的性能变化
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2
1.冷变形的组织变化
（1）位错等缺陷密度增加
单晶体塑性变形时，随着变形量增加，位错增多，位错密度 增加。
退火状态的金属，典型的位错密度值是105～108 cm-2，而 大变形后的典型数值是1010～1012cm-2。通过实验得到的位
错密度（ρ）同流变应力（σ）之间的关系是：
式中：α—等干0．2～0．3范围的常数；
G—剪切弹性模量；
b—柏氏矢量。
除了位错，同时冷变形产生的缺陷还有空位、间隙原子、堆 垛层错、孪晶界、亚晶界等。
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3
1.冷变形的组织变 化
（2）形成位错胞状结构
多晶体塑性变形时，因为各个晶粒 取向不同，各晶粒的变形既相互阻 碍又相互促进，变形量稍大就形成 了位错胞状结构。
胞状结构：是变形的各种晶粒中， 被密集的位错缠结区分成许多个单 个的小区域。小区域的内部，位错 密集度较低，称为胞子。区域的边 界称为胞壁，位错密度最大。
（1）铁在室温下变形时胞的大小同变形量的关系
（2）铁在室温下变形的胞状结构
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4
1.冷变形的组织变化
（3）形成形变织构
形变织构：多晶体塑性变形时，伴随着晶粒的转动。当变形量 较大时，原为任意取向的各个晶粒会逐渐调整取向而趋于一致。 使得晶粒具有择优取向的组织。
金属材料冷形变与退火过程的组织和性能分析报告
金属材料冷形变与退火过程的组织和性能分析国滔材科０９５４０９３０３６６摘要：金属材料的冷形变和退火过程中，组织的变化会导致材料有不同的性能。
本次实验主要观察α-Fe、Al、Zn进行冷形变后滑移、孪晶和组织，并对α-Fe 在相同型变量、相同温度条件，经过不同时间退火后的回复再结晶情况，α-黄铜经相同时间不同退火温度后的回复再结晶的情况进一步观察分析，并测定了不同冷变形程度的纯铜样品以及68%冷变形并经不同温度退火一小时的纯铁样品的硬度。
关键词：形变量；冷形变；滑移；孪晶；回复；再结晶。
一、材料冷形变对组织变化及性能的影响概述1、材料的冷变形冷变形或冷加工是金属在再结晶温度以下所进行的变形或加工，如钢的冷拉或冷冲压等。
本实验进行的观测的是塑性变形（即获得的力撤除后不可恢复的永久变形）对材料微观组织和力学性能的影响规律，且仅涉及在低于材料再结晶温度的条件以滑移、孪生等基本形式发生的塑性变形（即“冷变形”），因为材料冷形变所引发的组织结构和力学性能变化可以在变形后保留下来。
2、冷变形程度对微观组织性能的影响：冷形变导致晶粒组织呈现方向性，且其程度随变形量的增大而增大。
在形变前显微组织为等轴晶粒，经受较大程度的方向性形变后导致晶粒沿受力方向伸展，变形越大则晶粒被拉得越长。
当变形程度很大时，晶粒不但被拉长，晶粒部还会被许多的滑移带分割成细的小块，晶界与滑移带分辨不清，呈纤维状物质。
3、冷形变材料的组织和性能在退火加热时的变化冷形变金属处于高能量的不稳定状态，力求在适当的条件下过度到无畸变能的更稳定状态。
在室温或远低于材料再结晶温度下，冷变形状态的组织和性能稳定，可以长时间维持不变；退火加热则为晶粒发生回复、再结晶和晶粒长大创造外界条件，使得组织和性能发生变化。
二、实验样品1、冷变形样品①α- Fe : 经0%、20%、40%、60%常温变形和经低温高速冲击变形样品各一块，均为经化学浸蚀好的金相样品（光学显微镜观察用），浸蚀剂：4%硝酸酒精。
冷加工时组织性能变化与特征
热加工变形的特点
金属的热加工与冷加工相比具有如下优点：
• 热加工时金属的塑性好，断裂倾向小，可采用较大的变形 量；因为变形温度升高后，由于完全再结晶使加工硬化消 除，在断裂与愈合的过程中使愈合加速以及为具有扩散性 质的塑性机制的同时作用创造了条件。
• 热加工时，变形抗力低，塑性高，变形达到需要尺寸时， 所消耗的能量少。因为在高温时，原子的运动及热振动增 强，扩散过程和溶解过程加速，使金属的临界切应力降低； 许多金属的滑移系统数目增多，使变形更为协调；加工硬 化现象因再结晶完全而被消除。
变形程度与密度的关系 （1）青铜 （2）铜
（四）、导电性的变化
• 一般来说，金属随着冷变形程度的增加位错密度增加， 点阵发生畸变会使电阻增高。例如，冷变形量达到82 ％的铜丝，比电阻增加2％；冷变形99％的钨丝，比 电阻增加50％
• 但有时随着冷变形程度的增加，电阻不但不升高反而 显著降低。比如冷拔钢丝。这是因为片状珠光体取向 于钢丝的轴向，这是由于有向性所引起的电阻降低超 过基体冷加工所引起的电阻升高所致。冷变形还会使 晶间物质破坏，使晶粒彼此接触也可减少电阻增加导 电性。所以冷变形对导电性的影响应综合考虑。
静态再结晶
• 静态再结晶：冷塑性变形的金属在加热到再 结晶温度以上时，通过再结晶核心的形成和 晶核的长大，最终形成无畸变的新晶粒的过 程。
• 静态再结晶使得加工硬化和内应力完全消除， 物理性能得到恢复，强度、硬度下降，塑性、 韧性提高。
• 可通过控制再结晶条件，控制再结晶晶粒的 大小和体积分数，以改善金属组织和性能。
• 在再结晶阶段，首先是在畸变度大的区 域产生新的无畸变晶粒的核心，然后逐 渐消耗周围的变形基体而长大，直到形 变组织完全改组为新的、无畸变的细等 轴晶粒为止。
冷变形、热变形中的组织性能演变
2.冷变形的性能变化
（1）力学性能—加工硬化 原因：塑性变形引起位错增 值，位错密度增加，不同方 向的位错发生交割，位错运 动收到阻碍，要继续运动需 要增加应力，从而引起加工 硬化。 随着变形程度的增加，金属 的强度指标上升，塑性指标 下降。这就是加工硬化。 用途：很多热处理不能强化 的金属材料的主要强化方法。
热变形的缺点
（1）对过薄或过细的工件，由于散热较快，生产中保持热加 工温度困难。目前生产薄的或细的金属材料，一般仍采用冷 加工（冷轧、冷拉）的方法。 （2）工件的表面不如冷加工生产的光洁，尺寸也不如冷加工 生产的精确。 （3）由于在热加工结束时，产品内的温度难于均匀一致，温 度偏高处晶粒尺寸要大一些，大断面情况下更为突出。热加 工后产品的组织、性能常常不如冷加工的均匀。 （4）热加工金属材料的强度比冷加工的低。 （5）某些金属材料不宜热加工。例如铜中含Bi时，它们的低 熔点杂质分布在晶界上，热加工会引起晶间断裂。
2.冷变形的性能变化
（3）物理性能变化 由于在晶间和晶内产生微观裂纹和空隙以及点阵缺陷， 因而密度降低，导热、导电、导磁性能降低。 （4）化学性能变化 化学稳定性降低，耐腐蚀性能降低，溶解性增加。
二.金属热变形后组织和性能的变化
热变形或热塑性加工：从金属学的角度讲，指的是在 金属再结晶温度以上进行的塑性变形。
1.热变形的组织变化 2.热变形的性能变化
1.热变形的组织变化
（1）改造铸态组织 铸态金属组织中的缩孔、疏松、空 隙、气泡等缺陷等得到压缩式焊合， 铸态组织的物理、化学和结晶学方 面的不均匀性会得到改造。
（2）细化晶粒和破碎夹杂物
铸态金属中的柱状晶和粗大的等 轴晶经锻造或轧制等热变形和对再 结晶的有效控制，可变为较细小均 匀的等轴晶粒。 破碎夹杂物和第二相并能改变它 们的分布，这对改善性能十分有益。
冷变形中的组织变化最新版实验指导书
冷变形对组织与性能影响一、实验目的1. 研究冷变形金属经回复过程以后组织性能的变化。
2. 了解冷变形金属的回复机制。
3. 了解不同变形度的金属经回复后，组织变化的区别。
二、实验原理金属和合金在经塑性变形后，不仅内部组织结构与各项性能均发生相应的变化，而且由于空位、位错等结构缺陷密度的增加，以及畸变能的升高，将使其处于热力学不稳定的高自由能状态。
冷变形后材料经重新加热进行退火之后，其组织和性能会发生变化。
回复是指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段。
在回复阶段，由于不发生大角度晶界的迁移，所以晶粒的形状和大小与变形态的相同，仍保持着纤维状或扁平状，从光学显微组织上几乎看不出变化。
由于回复机制的加热温度不同，冷变形金属的回复机制各异。
低温时，回复主要与点缺陷的迁移有关，冷变形时产生了大量的点缺陷--空位和间隙原子，点缺陷运动所需的热激活能较低，因而可在较低温度下进行。
它们可迁移至晶界，并通过空位与位错的交互作用、空位与间隙原子的重新结合，以及空位聚合起来形成空位对、空位群和空位片—崩塌成位错环而消失，从而使点缺陷密度明显下降。
故对点缺陷很敏感的电阻率此时也明显下降。
加热温度稍高时，会发生位错运动和重新分布。
回复的机制主要与位错的滑移有关：同一滑移面上异号位错可以互相吸引而抵消；位错偶极子的两条位错线想消等。
高温时，刃型位错可获得足够的能量产生攀移。
攀移产生了两个重要的后果：1、使滑移面上不规则的位错重新分布，刃型位错垂直排列成墙，这种分布可显著降低位错的弹性畸变能，因此，可看成对应与此温度范围，有较大的应变能释放。
2、沿垂直于滑移面方向排列并具有一定取向差的位错墙，以及由此所产生的亚晶，即多边化结构。
三、实验设备及材料设备：轧机，砂轮，不同粒度级别的砂纸，空气压缩机，砂纸磨光机，金相显微镜，加热炉。
材料：经过不同百分比冷变形的Q235b钢板，浸蚀液。
四、实验步骤和方法实验内容将Q235b刚冷轧变形量10%\ 20% 30% 40% 60% 80% 90%，研究硬度、组织、电阻率与变形程度的关系，组织变化的各向异性。
冷变形金属的组织和性能
再结晶
三 再结晶温度
3 影响因素 变形量越大，驱动力越大，再结晶温度越低；
纯度越高，再结晶温度越低；
再结晶
四 影响再结晶的因素
1 退火温度。温度越高，再结晶速度越大。 2 变形量。变形量越大，再结晶温度越低；随变形量增大，再结晶温
度趋于稳定；变形量低于一定值，再结晶不能进行。 3 原始晶粒尺寸。晶粒越小，驱动力越大；晶界越多，有利于形核。 4 微量溶质元素。阻碍位错和晶界的运动，不利于再结晶。 5 第二分散相。间距和直径都较大时，提高畸变能，并可作为形核核
力学性能：利:深冲板材变形控制;弊：制耳。
物理性能:硅钢片{100}[001]织构可减少铁损。
P351 高斯织构为（011）[100]
３ 形成位错胞
３ 形成位错胞
变形量 位错缠结 位错胞
f 0 kd1
（大量位错缠结在胞壁，胞内位错密度低。)
冷变形金属在加热时的组织和性能的 变化
冷变形金属在加热时的组织和性能的 变化
3 消除：去应力退火。
6h
塑性变形对材料组织的影响
塑性变形对材料组织的影响
1 形成纤维组织 晶粒拉长;杂质呈细带状或链状分布。
对材料性能的影响：各向异性
２形成形变织构
２形成形变织构
形变织构：多晶体材料由塑性变形导致的各晶粒呈择优 取向的组织。
类型：
丝织构：某一晶向趋于与拔丝方向平行。（拉拔时形成） 板织构：某晶面趋于平行于轧制面，某晶向趋于平
▪ 1 固溶强化的机理 ▪ 2． 试用位错理论解释低碳钢的屈服和应变
时效。举例说明吕德斯带对工业生产的影响 及防止办法。
▪ 3 弥散强化的机理
5-2钢冷却时的组织转变
温度 (℃ ) 800
共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图
Mn、Si、Ni、Cu等非碳化物形成元素，仅仅使C曲线→， 但不改变C曲线形状；
除Co和Al之外，其余Ae使Ms点↘。
1 过冷γ的等温冷却转变图
(4)影响C曲线的因素
③ T和 t ：
γ化的T↗和保温t↗，碳化物充分溶解并成分均匀化，晶 粒粗大， γ越稳定，C曲线→。
2 过冷γ的连续冷却转变图-CCT图
③M转变区——Ms以下
M的组织形态和性能： M的组织形态取决于C%，当C%>1%时，全部得到片状M； 当C%<0.2%时，得到板条状M； 当0.2%<C%<1%时，得到混合M。
片状M主要在高碳钢和高碳合金钢中出现，故又叫高碳M。
片状M的立体形貌为透镜状，二维形貌呈竹叶状或针状， 故又叫针状M。
1 过冷γ的等温冷却转变图
1 过冷γ的等温冷却转变图
(3)过冷γ转变产物的组织形态与性能
②β转变区——550℃-Ms之间
在该温度区间保温，过冷γ转变成β，该转变叫做中温转 变，得到Fe3C和含C过饱和F的机械混合物，即β体。 片间距随着△T的↗而↘。 β转变属于半扩散型转变，C原子扩散而Fe原子不扩散。
1 过冷γ的等温冷却转变图
(3)过冷γ转变产物的组织形态与性能
①P转变区——A1-550℃之间
在该温度范围内，原子能充分扩散，随着T的↘，相变驱 动力↗，孕育期逐渐↘，转变速度↗。 A1-650℃—生成较粗片状的P组织，普通光镜下可分辨；
终冷温度对X100管线钢组织与性能的影响
终冷温度对 Ｘ１００ 管线钢组织与性能的影响
王路兵 １， 武会宾 １， 任 毅 ２， 张鹏程 １， 唐 荻 １ （１． 北京科技大学 高效轧制国家工程研究中心， 北京 １０００８３ ； ２． 鞍钢集团技术中心， 辽宁 鞍山 １１４００１）
１ 实验材料和过程
１．１ 实验材料 试验钢在 ５０ ｋｇ 真空感应炉内冶炼， 真空浇
铸，快冷， 钢锭加热至 １２００℃均热后， 锻成 ８０ ｍｍ× １００ ｍｍ 矩形断面钢坯。采用 Ｍｏ－Ｎｂ－Ｃｕ－Ｂ 系成分 设计， 其化学成分见表 １。
表 １ 试验钢化学成分（ 质量分数，％） Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｓｔ ｓｔｅｅｌ （ ｗｔ％ ）
Ｃ
Ｓｉ
Ｍｎ
Ｐ
Ｓ
Ｔｉ
Ｂ
０．０３６ ０．２６ １．８７ ０．０１４ ０．００６５ ０．０２２ ０．００１２
注： Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｂ 适量
１．２ 实验过程
《热加工工艺》２００７ 年第 ３６ 卷第 １４ 期
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材料热处理 （７） Ｍａｔｅｒｉａｌ ＆ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
将试验钢坯放入箱式炉中加热到 １ ２００℃， 保 温 １ｈ。经过再结晶区和未再结晶区两阶段控轧， 在实验室二辊试验轧机上轧制成 １５ ｍｍ 厚钢板， 再结晶区和未再结晶区累计压下量均 ＞６０％ ， 再 结 晶 区 开 轧 温 度 １ １８０℃ 、终 轧 温 度 １ ０６０℃， 未再结晶区开轧温度 ９５０℃、终轧温度 ８６０℃。轧后采取 ４ 种不同的冷却制度， １＃ 轧后直 接 淬 火 ， ２＃ 终 冷 温 度 为 ２６０℃ ， ３＃ 终 冷 温 度 为 ３８０℃， ４＃ 终冷温度为 ４６０℃， ２＃、３＃和 ４＃ 钢板水 冷 速度均在 ２５～３０℃／ｓ。
冷、热变形金属的组织与性能变化
苏铁健1. 冷变形金属的组织变化（1）点缺陷（空位）密度增加位错在外力作用下攀移的结果；（2）位错密度增加金属塑性变形时，位错源在外力作用下不断产生新的位错；（3）晶粒碎化塑性变形足够大时，出现位错缠结并进一步发展形成位错胞结构（中心位错密度低，胞壁处位错密度很高），使得晶粒分割成很多极小的碎块，称为晶粒碎化；剧烈冷变形金属中的位错胞（4）纤维组织随着变形量增加，晶粒沿着最大变形方向伸长，最后成为细条状，这种变形组织称为纤维组织；（5）变形织构塑性变形量足够大时，各软取向晶粒逐渐转向为硬取向晶粒，各晶粒的取向逐渐趋向一致，这种组织称为变形织构。
变形前变形后的纤维组织变形织构1）加工硬化金属随着变形量增加，其强度与硬度增加，塑性降低的现象。
原因：塑性变形中位错密度和点缺陷密度增加，使得位错滑移更为困难；软取向晶粒朝着硬取向变化。
加工硬化是不能用热处理强化的金属材料（如奥氏体不锈钢制品）提高强度的主要途径。
2）产生残余应力塑性变形在宏观和微观上的不均匀性，造成卸载后仍在其内部留存应力，称为残余应力。
根据其作用范围大小分为：宏观残余应力（第一类残余应力）遍及整个材料微观残余应力（第二类残余应力）晶粒尺度点阵畸变（第三类残余应力）晶粒内部第三类内应力是形变金属中的主要内应力，也是金属强化的主要原因。
而第一、二类内应力一般都使金属强度降低。
3）出现各向异性塑性变形产生的各晶粒取向趋于一致的组织，即变形织构，导致其力学、物理等性能呈现方向性（不同方向性能不同）。
板料的织构使板料沿不同方向变形不均匀，冲压成的零件边缘出现凹凸不平的形状，称为制耳现象。
板料冲压件的制耳现象4）物理、化学变化电阻率提高；密度下降；耐蚀性降低。
加热会增强原子的活动能力，使金属的组织和性能会通过回复、再结晶等一系列变化过程重新回到冷变形前的状态。
1）回复组织变化——加热温度较低时，原子将获得一定扩散能力。
通过原子的扩散，点缺陷密度下降，位错形成亚晶界。
碳钢热处理后的组织和性能变化的分析实验
碳钢热处理后的组织和性能变化的分析实验一、实验目的1、观察和研究碳钢经不同形式热处理后其显微组织的特点。
2、了解热处理工艺对钢组织和性能的影响。
3、了解硬度测定的基本原理及应用范围。
4、了解洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
5、掌握金属显微试样的制作过程，正确地制作所要观察的试件。
二、实验内容1、制作经热处理后的试样，完成打磨、刨光、浸蚀的所有制作步骤。
2、热处理后的试件进行硬度测试。
3、热处理后的试样进行组织观察分析和比较。
三、实验设备的使用和注意事项（一）硬度计的原理、使用和注意事项金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下的抵抗塑性变形的一种能力。
硬度测量能够验出金属材料软硬程度的数量概念。
由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。
硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难。
另外，硬度与其它机械性能（如强度指标σb及塑性指标ψ和δ）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。
硬度的试验方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度。
压入法硬度试验的主要特点是：（1）试验时应力状态最软（即最大切应力远远大于最大正应力），因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。
（2）金属的硬度与强度指标之间存在如下近似关系：σb=K·HB式中：σb——材料的抗拉强度值HB——布氏硬度值K——系数退火状态的碳钢K=0.34~0.36合金调质钢K=0.33~0.35有色金属合金K=0.33~0.53（3）硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值，通常硬度高，这些性能也就好。
在机械零件设计图纸上对机械性能的技术要求，往往只标注硬度值，其原因就在于此。
（4）硬度测定后由于仅在金属表面局部体积内产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。
《2024年低碳富硅合金钢温轧奥氏体等温转变组织与力学性能》范文
《低碳富硅合金钢温轧奥氏体等温转变组织与力学性能》篇一一、引言低碳富硅合金钢因其具有优异的机械性能和良好的可加工性，在工程应用中具有广泛的应用。
近年来，随着环保理念的深入人心，对材料环保性能的要求也越来越高。
因此，研究低碳富硅合金钢在温轧过程中的组织转变及其对力学性能的影响，对于推动材料科学的发展和实现绿色制造具有重要意义。
本文将重点探讨低碳富硅合金钢在温轧过程中奥氏体等温转变组织的形成及其对力学性能的影响。
二、材料与方法2.1 材料制备选用低碳富硅合金钢作为研究对象，通过控制合金成分、冶炼工艺及热处理制度，得到符合研究要求的材料。
2.2 温轧工艺将材料进行温轧处理，控制轧制温度、轧制速度和轧制道次等工艺参数，以获得不同的组织结构。
2.3 组织观察与力学性能测试利用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段观察材料的组织结构，同时进行硬度、拉伸等力学性能测试。
三、温轧过程中奥氏体等温转变组织的形成3.1 奥氏体形成机理在温轧过程中，低碳富硅合金钢经过一定的温度和应力作用，发生奥氏体转变。
奥氏体是一种面心立方晶体结构，具有较高的塑性和韧性。
在温轧过程中，奥氏体的形成与合金成分、温度、应力等因素密切相关。
3.2 等温转变组织的形成在温轧过程中，奥氏体发生等温转变，形成各种组织结构。
这些组织结构包括铁素体、珠光体、贝氏体等。
其中，铁素体具有良好的塑性和韧性，珠光体则具有较高的硬度和强度。
这些组织的形成与温轧过程中的温度、时间、应力等因素密切相关。
四、组织结构对力学性能的影响4.1 组织结构与硬度关系组织的不同会导致材料硬度的变化。
铁素体和珠光体等组织的形成会提高材料的硬度，而贝氏体等组织的形成则会降低材料的硬度。
因此，通过控制温轧过程中的工艺参数，可以调整材料的组织结构，从而控制其硬度。
4.2 组织结构与拉伸性能关系组织的结构对材料的拉伸性能具有重要影响。
铁素体和珠光体等组织具有良好的塑性和韧性，有利于提高材料的拉伸性能。
Q345B冷弯性能不合的原因与措施
Q345B热卷冷弯性能不合的几种原因与措施最近钢厂生产的Q345B卷板中有几批冷弯性能不合的情况，通过取样做金相分析，钢中含有硅酸盐夹杂、MnS成份。
夹杂是影响其冷弯性能的主要因素，其次是表面带状组织的影响。
要想使Q345B的冷弯性能合格，必须采取有效措施降低硅酸盐夹渣、MnS夹杂的含量，改变其形状、大小和分布；改善Q345B钢铸坯的表面带状组织。
关键词：硅酸盐夹杂、MnS夹杂；带状组织；组织不均匀冷弯性能是检验Q345B卷板塑性好坏的一项重要力学性能指标。
在钢厂生产实践中，冷弯性能检验不合格时常发生，影响了产品质量和企业经济效益。
因此，分析Q345B冷弯不合的原因，采取适当措施改善Q345B卷板的冷弯性能具有重要意义。
原因分析及冷弯裂机理1夹杂物来源A、硅酸盐夹杂物主要是由耐火材料、转炉渣等在冶炼、出钢、脱氧合金化、浇注过程中进入钢液中来不及上浮而滞留在钢中的外来夹杂物，一般尺寸较大，外形不规则。
硅酸盐夹杂是炼钢中非常常见的夹杂物，从金相分析显示，钢厂生产的Q345B卷板普遍存在着大小不一、条带状的硅酸盐夹杂，是影响Q345B卷板冷弯性能不合格的主要因素之一。
硅酸盐夹杂物沿轧向分布较多、较长，使得钢板的横向延性降低，在冷弯过程中夹杂物受应力的影响而破碎产生空隙，从而破坏了金属机体的连续性，最终造成Q345B卷板冷弯性能不合格。
尤其是那些尺寸比较大的硅酸盐夹杂，更是会对Q345B卷板的冷弯性能造成致命的影响。
B、硫化物夹杂在实际生产中，Q345B卷板中硫化物夹杂主要体现在MnS夹杂上，大部分来源于钢水自身。
由于钢厂受入炉铁水成分硫、磷含量波动的影响，，最终增加了钢水中MnS夹杂的含量。
在生产的Q345B卷板金相检测显示，硫化物夹杂主要是MnS夹杂。
MnS夹杂沿轧向分布较多、较长，使得钢板的横向延展性降低，在冷弯过程中夹杂物受应力的影响而破碎产生空隙，从而破坏了金属机体的连续性，最终造成Q345B卷板冷弯性能不合格。
冷变形金属加热时组织和性能变化
第九章回复、再结晶与金属热加工
9.1 概述
热量（散失） ¾机械功（塑性变形）
晶体内部缺陷 → 金属处于不稳定的 高能状态 → 有向低能转变的趋势
¾ 转变的三个阶段：回复（recovery） 、再结晶 （recrystallization）和晶粒长大（grain growth）
9.4.2 再结晶动力学（1）再Biblioteka 晶速度与温度的关系（2）规律
v再＝Aexp(-QR/RT)
具有S形特征，存在孕育期，开始时再结晶速度很 小，在体积分数为0.5时最大，然后减慢。
温度越高，转变速度越快。
变形量越大，转变速度越快。
9.4.3 再结晶温度
（1）再结晶温度：经严重冷变形（变形量>70%）的金属 或合金，在1h内能够完成再结晶（再 结晶体积分数>95%）的最低温度。是 一个较宽的温度范围。
硅铁二次再结晶的反常晶粒
（2）驱动力： 同正常晶粒长大一样，是长大前后的 界面能差
（3）产生条件：正常晶粒长大过程被弥散的第二相质 点或杂质、织构等所强烈阻碍。
钉扎晶界的第二相溶于基体
（4）长大机制 再结晶织构中位向一致晶粒的合并
大晶粒吞并小晶粒
各向异性 织构明显
优化磁导率
（5）对性能的影
晶粒大小不均 → 性能不均
9.2.4 内应力变化
回复阶段：大部分或全部消除第一类内应力，部分消除 第二、三类内应力；
再结晶阶段：内应力可完全消除。
9.3 回复
9.3.1 回复动力学
（1）回复动力学曲线
（2）回复动力学特点
¾ 回复过程没有孕育期，随着退火的开始进行,发 生软化。
¾ 在一定温度下，开始变化快，随后变慢，直到最 后回复速率为零。
冷速及变形对X70级管线钢相变及组织的影响
第29卷 第5期2008年 10月材 料 热 处 理 学 报TRANS ACTIONS OF M ATERIA LS AND HE AT TRE AT ME NTV ol .29 N o .5October2008冷速及变形对X70级管线钢相变及组织的影响杨景红1,2, 刘清友2, 孙冬柏1, 李向阳2(1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083; 2.钢铁研究总院结构材料研究所,北京 100081)摘 要:通过一种微合金高强管线钢未变形及热变形条件下连续冷却相变行为的研究,建立了相应的奥氏体连续冷却相变曲线,结合光学显微镜及扫描电镜的微观组织观察,研究了冷却速度及热变形对该钢相变及组织的影响;试验结果表明,试验钢在试验冷速范围内组织由多边形铁素体+珠光体,针状铁素体,贝氏体铁素体构成;变形将针状铁素体的相变温度提高100℃以上,形成针状铁素体的冷速范围由未变形的015～15℃Πs 扩大到变形后的3～50℃Πs 以上,促进了针状铁素体转变;随变形后冷却速度及变形量的增加,基体组织变细,基体中M ΠA 小岛变得更加细小、弥散。
关键词:管线钢; 热变形; 针状铁素体; 相变中图分类号:TG 142141 文献标识码:A 文章编号:100926264(2008)0520059205E ffect of cooling rate and deformation on transformation and microstructure of a X 70grade pipeline steelY ANGJing 2hong1,2, LI U Qing 2y ou 2, S UN D ong 2bai 1, LI X iang 2yang2(1.School of Material Science and Engineering ,University of Science and T echnology ,Beijing 100083,China ;2.Central Iron &Steel Research Institute ,Beijing 100081,China )Abstract :The trans formation behavior of a high strength microalloyed pipeline steel during continuous cooling under deformation and without deformation was investigated and CCT curves of undeformed and deformed austenite were constructed through observation of microstructure and dilatometric analysis.The effect of cooling rate and hot deformation on trans formation and microstructure of the steel was studied.The results show that the microstructure of the steel consists of PF +P ,AF ,and BF ,the deformation increases the trans ferring tem perature of acicular ferrite about 100℃.The range of cooling rate for formation of AF increases from 015～15℃Πs to 3～50℃Πs for the steel without and with deformation and deformation accelerates the trans formation of AF.With increasing of cooling rate and reduction ,microstructure of the steel is refined and M ΠA islands become m ore fine and dispersive.K ey w ords :pipeline steel ;hot deformation ;acicular ferrite ;trans formation收稿日期: 2007210209; 修订日期: 2007212226基金项目: 国家科技支撑计划项目(2006BAE03A15)作者简介: 杨景红(1977—),男,北京科技大学博士研究生,主要从事微合金钢方面研究,E 2mail :yjh1977115@ 。
冷变形加工金属在加热时组织和性能变化
3 3 2 再结晶
Recrystallization
黄铜再结晶和晶粒长大各个阶段的金相照片
冷变形量为38％的组织 580ºC保温3秒后的组织 580ºC保温4秒后的组织
580ºC保温8秒后的组织 580ºC保温15分后的组织 700ºC保温10分后的组织
3 3 2 再结晶
Recrystallization
工业上应正确控制再结晶退火的加热 时间和保温时间;避免晶粒粗化;
黄铜再结晶后的晶粒 长大过程
580ºC保温8秒后的组织 580ºC保温15分后的组织
大黄 铜 再 结 晶 后 晶 粒 的 长
700ºC保温10分后的组织
请思考
钨在1100℃变形加工;锡在室温下变形加工; 它们各为何种塑性加工类型 已知钨的熔点为 3410℃ ;锡的熔点为232℃
➢空位的逸出 ——空位比较容易移动;如可以移至晶界或位错处而消
失;也可聚合起来形成空位对 空位群;还可与间隙原子相互作用而消失; 结果使点缺陷密度明显下降;
➢多边形化 ——由于位错运动使其由冷塑性变形时的无序状态变为垂
直分布;形成亚晶界;称为多边形化过程;
多边形化过程 是位错从高能态的混乱排列 向低能态的规则排列移动的
3 3 冷变形加工的金属在加热时组织与性能的变化
The Microstructure and Property Changes of Cold Deformed Metals during Heating 塑性变形时;有一小部分能量储存在金属内部;成为储存能;
储存能使塑性变形的金属的自由能升高;热力学上处于亚稳状 态;有自发恢复到变形前低自由能的稳定状态的趋势;
➢ 生产中;把消除加工硬化的热处理称为再结晶退火 ➢ 再结晶退火温度TZ比再结晶温度高100~200℃;即
超低碳管线钢连续冷却过程中的显微组织特征
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｌ ｆ ａ ｗ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｗａ ｖ ｅ ｏｒ ｆ ｍ ； ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ； ｄ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ
（ 上接第 ｌ ８页 ）
Ｍ ｒ ｏ ｓ ｔ Ｉ １ Ｉ ｃ ｔ ｌ Ｉ ｒ ｅ Ｃｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ Ｕｌ ｔ ｒ ａ ・ ｌ ｏ ｗ Ｃａ ｒ ｂ ｏ ｎ Ｐｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｄｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｎ ｉ ｔ ｎ ｕ ｏ ｍ Ｃｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｉ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｌ ａ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｔ ｗｏ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｗａ ｓ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｏ ｓ ｃ ｉ ｌ ｌ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ
关于低合金结构钢冷弯后性能变化的研究
１ 折弯线 ； ２ 一折 弯 金 相 样 ； ３ 母 材金 相 样 ； ４ 一折 弯 冲击 样 ； ５ 母 材 冲 击 样
图 ４ 折 弯 件 冲击 样 及 金 相 样 取 样 位 置 示 意
２ 测 试 结 果 及 分 析
２ ． １ 弯 曲性 能 测 试 结 果 及 分 析
面是否 产 生裂纹 ， 评 判标 准 与 钢 板 弯 曲测 试 的 评 判
背 弯测试 要 求则 比较严 格 ， 但 由于 压 头 的 弯 曲半 径
较 原材 料复 试 的要求 略宽 松 ， 从 性 能 对 比的角 度 来
标 准相 同 ； 背弯 测试 的试 件 规 格 与 正 弯 测试 使 用试 件相同， 同样 使 用 半 径 为 ８ ０ ｍｍ 的 圆形 压 头 ， 以 原 有 折弯 点 为弯 曲顶 点 沿 原 折 弯 方 向 的 反方 向折 弯 ， 恢 复 到原平 直 角度 后 继 续 折弯 至 １ ８ ０ 。 ， 观 察 弯 曲 试
３ ０ ０ ｍｍ×６ ０ ０ ｍｍ， 取样 位 置 为折 弯 线处 、 板厚中问
位置 ， 沿折弯线 方 向取 ３块规格 为 １ ５ ｍｍ×１ ５ ｍｍ×
清 晰 的说 明 ， 折 弯工 艺 对 于 原材 料 的 冲击 韧性 有 着
非 常 明显 的负 面影 响 。出现这 种现象 的原 因可 能是
５ Ｏ 。 和 ７ ０ 。 （ 图 ３ ） 。为避 免 折 弯 刀具 在 钢 板 表 面形 成 的压 痕线 造 成应 力 过 于集 中 ， 影 响 后续 弯 曲测 试 的
评判 ， 在 折弯 过程 中使 用 ６ ｍｍ 厚 钢 板 置 于 折 刀 与 折 弯板 件 之 间 ， 使 得 折 弯 件 表 面 在 折 弯 线 附 近 平
冷热变形对金属组织和性能的影响
组织变化
性能变化
冷变形
晶粒沿变形方向伸长，形成冷 加工纤维组织；晶粒破碎，形 趋于各向异性；强 成亚结构；位错密度增加 ；晶 度提高，塑性下降， 粒位向趋于一致，形成形变织 造成加工硬化。 构。 焊合铸造组织中存在的气孔， 缩松等缺陷 ；击碎铸造柱状晶 粒、粗大枝晶及碳化物，偏析 减少，晶粒细化 夹杂物沿变形 方向伸长，形成流线组织，缓 慢冷却可形成带状组织 力学性能提高；密 度提高；趋于各向 异性，沿流线方向 力学性能提高
晶体的滑移过程，实质上是位 错的移动和增殖的过程。由于在这 个过程中位错的交互作用，位错反 应和相互交割加剧，产生固定割阶、 位错缠结等障碍，使位错难以越过 这些障碍。要使金属继续变形，就 需要不断增加外力，便产生了加工 硬化。
图4-2 刃型位错运动造成晶体滑移变形的示意
图4-3 螺型位错运动造成晶体滑移变形的示意
热轧对晶粒组织的影响
图4-12 钢锭锻造过程中纤维组织形成的示意
低碳钢热加工后的流线
吊钩中的流线分布
（左）正确 （右）不正确
FWP-7甲发动机Ⅴ级盘970℃(常规)锻后空冷的低倍流线
（4）破碎改善碳化物和非金属夹杂在钢中分布
高速钢、高铬钢、高碳工具钢等， 其内部含有大量的碳化物。通过锻造 或轧制，可使这些碳化物被打碎、并 均匀分布，从而改善了它们对金属基 体的削弱作用。
（1）在晶粒内部出现滑移带和孪生 带等组织
多晶铜拉伸后，各个晶粒滑 移带的光学显微镜照片。铜是 FCC晶体，滑移系是 {111}/<110>，有12种组合。由 图看出，每个晶粒有两个以上 的滑移面产生了滑移。由于晶 粒取向不同，滑移带的方向也 不同。 铜多晶试样拉伸后形成的滑移带,x173倍(采 自C.Brady,美国国家标准局)