《機(jī)械工程材料 第章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶 - 河北工業(yè)大學(xué)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械工程材料 第章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶 - 河北工業(yè)大學(xué)（27頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、圖圖21 低碳鋼的拉伸曲線低碳鋼的拉伸曲線一、一、金屬變形的三個(gè)階段金屬變形的三個(gè)階段1.彈性變形階段彈性變形階段(oa段段)1.當(dāng)應(yīng)力當(dāng)應(yīng)力 e時(shí)發(fā)生彈性變形。時(shí)發(fā)生彈性變形。2.特點(diǎn)：外力去除后完全恢復(fù)原狀，特點(diǎn)：外力去除后完全恢復(fù)原狀，應(yīng)力、應(yīng)變成正比。應(yīng)力、應(yīng)變成正比。即即:=E E-彈性模量彈性模量,-應(yīng)變應(yīng)變3、塑性變形階段、塑性變形階段(cd段段)1.當(dāng)應(yīng)力當(dāng)應(yīng)力 s b 時(shí)發(fā)生顯著但均勻的塑性變形。時(shí)發(fā)生顯著但均勻的塑性變形。2.特點(diǎn)：外力去除后部分復(fù)原，保留一部分加工硬化。特點(diǎn)：外力去除后部分復(fù)原，保留一部分加工硬化。2、屈服階段、屈服階段(abc段段)金屬開(kāi)始顯著的塑性變形

2、，除去外力，試金屬開(kāi)始顯著的塑性變形，除去外力，試樣不能恢復(fù)原尺寸。樣不能恢復(fù)原尺寸。材料的力學(xué)性能主要包括強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性、抗疲勞性和耐磨性等。當(dāng)當(dāng) k 后，試樣發(fā)生后，試樣發(fā)生“頸縮頸縮”，再一分為二，發(fā)生斷裂。，再一分為二，發(fā)生斷裂。4、斷裂階段、斷裂階段(dk段段)O OA AP PL LL LO Oe ee eA AP Po oS Ss sA AP P0 0b bb bA AP P 條件屈服強(qiáng)度2.0%1000 0O O1 1L LL LL L%100O O1 1O OA AA AA Ao ok kk kS SA Ak=mg(H1-H2)，沖擊功；，沖擊功；S0缺口橫截面積缺口

3、橫截面積)(MPaAFHB 強(qiáng)度、塑形，與脆性相對(duì)圖圖2-2 滑移變形示意圖滑移變形示意圖3.滑移帶和滑移系滑移帶和滑移系圖圖2-3 鋼中的滑移帶及滑移線示意圖鋼中的滑移帶及滑移線示意圖1 11 14.晶體滑移的本質(zhì)是位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)晶體滑移的本質(zhì)是位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)。圖圖2-4 孿生變形示意圖孿生變形示意圖1 1、相鄰晶粒的阻礙、相鄰晶粒的阻礙：多晶體中，晶界兩側(cè)晶粒的位向不同，多晶體中，晶界兩側(cè)晶粒的位向不同，晶體的滑移即位錯(cuò)的滑移不能越過(guò)晶界。晶體的滑移即位錯(cuò)的滑移不能越過(guò)晶界。2 2、相鄰晶粒的協(xié)調(diào)：、相鄰晶粒的協(xié)調(diào)：每個(gè)晶粒都處于其它晶粒的包圍之中，每個(gè)晶粒都處于其它晶粒的包圍之中，為了保持材料的

4、連續(xù)性，一個(gè)處于為了保持材料的連續(xù)性，一個(gè)處于有利位向有利位向的的易變形易變形晶粒變形晶粒變形時(shí)，相鄰晶粒必須同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)變形時(shí)，相鄰晶粒必須同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)變形。二、晶粒大小的影響：二、晶粒大小的影響：三、多晶體的塑性變形過(guò)程三、多晶體的塑性變形過(guò)程圖圖26 多晶體變形的竹節(jié)狀示意圖多晶體變形的竹節(jié)狀示意圖 圖圖2-11 變形前后晶粒形狀示意圖變形前后晶粒形狀示意圖圖圖2-12 低碳鋼低碳鋼50%變形后的纖維組織變形后的纖維組織 2.形變亞結(jié)構(gòu)形成形變亞結(jié)構(gòu)形成 金屬變形后的亞結(jié)構(gòu)金屬變形后的亞結(jié)構(gòu)AuAuNiNi合金的亞晶合金的亞晶 晶面和晶向平行于軋制方向晶面和晶向平行于軋制方向

5、晶向平行于拉拔方向晶向平行于拉拔方向圖2-10 低碳鋼的加工硬化現(xiàn)象 加工硬化有利于金屬進(jìn)行均勻變形有利于金屬進(jìn)行均勻變形，因?yàn)榻饘僖炎冃尾糠值玫綇?qiáng)化時(shí)，繼續(xù)的變形將主要在未變形部分中發(fā)展。第三，它可保證保證金屬零件和構(gòu)件的工作安全性工作安全性，因?yàn)榻饘倬哂休^好的變形強(qiáng)化能力，能防止短時(shí)超載引起的突然斷裂。加工硬化機(jī)理、增加及減少位錯(cuò)對(duì)強(qiáng)度的增強(qiáng)作用加工硬化機(jī)理、增加及減少位錯(cuò)對(duì)強(qiáng)度的增強(qiáng)作用 擇優(yōu)取向的制耳現(xiàn)象擇優(yōu)取向的制耳現(xiàn)象 4.殘余內(nèi)應(yīng)力殘余內(nèi)應(yīng)力 退火可消除或降低內(nèi)應(yīng)力退火可消除或降低內(nèi)應(yīng)力1）當(dāng)變形度很小時(shí)當(dāng)變形度很小時(shí),由于金屬的晶格畸變很小，不足以引起再結(jié)晶，故晶粒度仍保持原樣

6、。2）當(dāng)變形度在當(dāng)變形度在210%范圍內(nèi)時(shí)范圍內(nèi)時(shí)，再結(jié)晶后的晶粒度比較粗大。因?yàn)檫@時(shí)金屬中僅有僅有部分晶粒發(fā)生變形，部分晶粒發(fā)生變形，再結(jié)晶時(shí)的生核數(shù)目很少，從而得到粗大晶粒。這個(gè)變形量稱(chēng)臨臨界變形度，界變形度，生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免這一范圍的加工變形，以免形成粗大晶粒而降低性能。變形度與再結(jié)晶晶粒度的關(guān)系變形度與再結(jié)晶晶粒度的關(guān)系 圖圖216 純鐵的變形度與再結(jié)晶晶粒度的關(guān)系純鐵的變形度與再結(jié)晶晶粒度的關(guān)系 3）當(dāng)變形大于臨大于臨界變形度界變形度之后，隨著變形度的增加，變形便愈趨于均勻，再結(jié)晶時(shí)的生核率便愈大，再結(jié)晶后的晶粒度便會(huì)愈細(xì)愈均勻。圖圖217 冷變形金屬加熱時(shí)組織及性能變化冷變形金屬加熱時(shí)組織及性能變化晶粒長(zhǎng)大階段示意圖晶粒長(zhǎng)大階段示意圖“二次再結(jié)晶二次再結(jié)晶”