中國(guó)知名金相制樣設(shè)備耗材廠商
——以材料顯微組織分析技術(shù)進(jìn)步為己任,以金相試樣制備輕松高效真實(shí)為目標(biāo)
塑性變形對(duì)金屬材料組織和性能的影響是十分明顯的,主要反應(yīng)在強(qiáng)度與硬度的提高和塑性的下降。這種性能的變化,主要是金屬材料在塑性變形時(shí)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的變也所引起的。
1.性能的影咱-加工硬化
塑性變形對(duì)金屬材料性能的主要影響,是造成材料的如工硬化。即隨著變形量的增加,強(qiáng)度與硬度顯著提高,而塑性明顯下降。如純銅和低碳鋼在不同程度變形狀態(tài)下,其強(qiáng)度和韌性的變化情況,如圖1:20所示。同時(shí),由于塑性變形的產(chǎn)生,使金屬材料的其它物理化學(xué)性能也發(fā)生變化,如塑性變形使電阻増加,抗腐蝕性能降低等。
2.組織和結(jié)構(gòu)的影響
冷加工的塑性變形,使金屬材料的晶粒內(nèi)部首先產(chǎn)生滑移帶,隨著變形量的增大,滑移帶逐漸增多。X射線分析表明,此時(shí)晶粒逐漸被“碎化”形成許多位向略有不同(位向差不大于1度)的小晶塊,好象在原晶粒內(nèi)又出現(xiàn)許多小晶粒,這種組織稱(chēng)為亞晶粒或亞結(jié)構(gòu)。
亞結(jié)構(gòu)的形成,在亞晶界中集聚大量的位錯(cuò),給位錯(cuò)時(shí)進(jìn)一步移動(dòng)造成較大障礙。因而使滑移變形較難繼續(xù)進(jìn)行,即造成加工硬化。
當(dāng)塑性變形置很大時(shí),由于變形時(shí)晶體的移動(dòng),使晶粒的某一晶向不同程度的轉(zhuǎn)到與外力相近的方向。這就使原來(lái)位向各不相同的晶粒,取得接近一致的位向,即所謂擇優(yōu)取向。這種組織稱(chēng)為形變織構(gòu)。
同一金屬材料隨著加工方式的不同,可以出現(xiàn)不同的織構(gòu)。如拉伸時(shí)形成的織構(gòu),稱(chēng)絲織構(gòu);壓延形成的織構(gòu),稱(chēng)板織構(gòu)。在絲織構(gòu)中,只是各晶粒的某一晶向平行于拉拔方向。而在板織構(gòu)中,不僅是某一晶向平行于壓延方向,而且使某一晶面平行于扭延平面。因此,金屬材料中織構(gòu)的形成,使其性能產(chǎn)生了方向性,這給金屬材料的加工工藝造成較大的影響。如有織構(gòu)的銅板,在沖制钚形或筒形工件時(shí),會(huì)使工件上有擠壓不齊和薄厚不均的缺陷產(chǎn)生。有織構(gòu)的鎂板,兒乎所有晶粒的滑移面都與板面平行,故垂直或平行板面方向的塑性趨于零,這將使其無(wú)法加工。因而,織構(gòu)在很多情況下是不希望存在的。