塑性加工過(guò)程的組織性能變化

塑性加工過(guò)程的組織性能變化第一頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二§6.1塑性加工中金屬的組織與性能6.1.1冷變形6.1.2熱變形6.1.3塑性變形對(duì)固態(tài)相變的影響

第二頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.1.1冷變形1．冷變形的概念2．冷變形時(shí)金屬顯微組織的變化3．冷變形時(shí)金屬性能的變化

第三頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二1.冷變形的概念

變形溫度低于回復(fù)溫度，在變形中只有加工硬化作用而無(wú)回復(fù)與再結(jié)晶現(xiàn)象，通常把這種變形稱為冷變形或冷加工。冷變形時(shí)金屬的變形抗力較高，且隨著所承受的變形程度的增加而持續(xù)上升，金屬的塑性則隨著變形程度的增加而逐漸下降，表現(xiàn)出明顯的硬化現(xiàn)象。第四頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬的冷變形一般要進(jìn)行幾次。每次只能根據(jù)金屬本身的性質(zhì)與具體的工藝條件，完成一定數(shù)值的總變形量。在各道次冷變形中間，要將硬化的、不能繼續(xù)變形的坯料進(jìn)行退火處理以恢復(fù)塑性，這種冷變形后退火，退火后又重復(fù)進(jìn)行冷變形的作業(yè)，稱為冷變形－退火循環(huán)?？梢姡‘?dāng)?shù)乩美渥冃危嘶鹧h(huán)可以將金屬加工到任意形狀和大小，以及任意程度的硬化或軟化狀態(tài)的制品。第五頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二冷變形的優(yōu)點(diǎn)是制品表面光潔、尺寸精確、形狀規(guī)整；可以得出具有任意硬化程度和軟化程度的產(chǎn)品，以滿足工業(yè)對(duì)材料的不同要求，而這是熱變形很難實(shí)現(xiàn)的。順便指出，用退火工作來(lái)進(jìn)行對(duì)硬化材料的部分軟化制取半硬、3/4硬等制品時(shí)，因?yàn)樵俳Y(jié)晶過(guò)程進(jìn)行很快，受爐溫的波動(dòng)很敏感，不如用冷變形以控制變形程度嚴(yán)格(特別是那些不可熱處理強(qiáng)化的金屬和合金)。第六頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二2.冷變形時(shí)金屬顯微組織的變化（1）纖維組織

多晶體金屬經(jīng)冷變形后，原來(lái)等軸的晶粒沿著主變形的方向被拉長(zhǎng)。變形量越大，拉長(zhǎng)的越顯著。當(dāng)變形量很大時(shí)，各個(gè)晶粒已不能很清楚地辨別開來(lái)，呈現(xiàn)纖維狀，故稱纖維組織。被拉長(zhǎng)的程度取決于主變形圖和變形程度。

第七頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二第八頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（2）亞結(jié)構(gòu)隨著冷變形的進(jìn)行，位錯(cuò)密度迅速提高。只有在變形量比較小或者在層錯(cuò)能低的金屬中，位錯(cuò)的分布才是比較分散和比較均勻的。在變形量大而且層錯(cuò)能較高的金屬中，位錯(cuò)的分布是很不均勻的。紛亂的位錯(cuò)糾結(jié)起來(lái)，形成位錯(cuò)纏結(jié)的高位錯(cuò)密度區(qū)，將位錯(cuò)密度低的部分分隔開來(lái)，好像在一個(gè)晶粒的內(nèi)部又出現(xiàn)許多“小晶?！彼频模皇撬鼈兊娜∠虿畈淮螅◣锥鹊綆追郑?，這種結(jié)構(gòu)稱為亞結(jié)構(gòu)。

第九頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二第十頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二第十一頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二當(dāng)材料含有雜質(zhì)和第二相時(shí)，在變形量大和變形溫度低的情況下，所形成的亞晶小，亞晶間的取向差大。亞晶的完整性差(即亞晶內(nèi)晶格的畸變大)。相反的情況下所產(chǎn)生的亞晶的完整性好且尺度較大。冷變形過(guò)程中形成弧結(jié)構(gòu)是許多金屬(例如銅、鐵、鉬、鎢、鉭、鈮等)普遍存在的現(xiàn)象。一般認(rèn)為亞結(jié)構(gòu)對(duì)金屬的加工硬化起重要作用，由于各晶塊的方位不同，其邊界叉為大量位錯(cuò)纏結(jié)，對(duì)晶內(nèi)的進(jìn)一步滑移起阻礙作用。因此，亞結(jié)構(gòu)可提高金屬和臺(tái)金的強(qiáng)度。利用亞晶來(lái)強(qiáng)化金屆材料是強(qiáng)化措施之一。對(duì)于低層錯(cuò)能金屬，如不銹鋼和黃銅等，由于擴(kuò)展位錯(cuò)很寬，位錯(cuò)靈活性差，這些材料中易觀察到位錯(cuò)的塞積群，不易形成胞狀亞結(jié)構(gòu)。第十二頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（3）變形織構(gòu)

多晶體塑性變形時(shí)，各個(gè)晶粒滑移的同時(shí)，也伴隨著晶體取向相對(duì)于外力有規(guī)律的轉(zhuǎn)動(dòng)，使取向大體趨于一致叫做“擇優(yōu)取向”。具有擇優(yōu)取向的物體，其組織稱為“變形織構(gòu)”。金屬及合金經(jīng)過(guò)擠壓、拉拔、鍛造和軋制以后，都會(huì)產(chǎn)生變形織構(gòu)。塑性加工方式不同，可出現(xiàn)不同類型的織構(gòu)。通常，變形織構(gòu)可分為絲織構(gòu)和板織構(gòu)。

第十三頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二

絲織構(gòu)系在拉拔和擠壓加工中形成，這種加工都是在軸對(duì)稱情況下變形，其主變形圖為兩向壓縮一向拉伸。變形后晶粒有一共同晶向趨向與最大主變形方向平行，以此晶向來(lái)表示絲織構(gòu)。絲織構(gòu)經(jīng)較大變形程度的拉拔后：面心立方金屬:<111>和<100>體心立方金屬：<110>第十四頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二板織構(gòu)是某一特定晶面平行于板面，某一特定晶向平行于軋制方向，因此，板織構(gòu)用其晶面和晶向共同表示。例如體心立方金屬，當(dāng)其(100)晶面平行于軋面，[011]晶向平行于軋向時(shí)，此板織構(gòu)可用(100)[0l1]來(lái)表示。板織構(gòu)第十五頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二第十六頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（4）晶內(nèi)及晶間的破壞

在冷變形過(guò)程中不發(fā)生軟化過(guò)程的愈合作用，因滑移（位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)及其受阻、雙滑移、交叉滑移等），雙晶等過(guò)程的復(fù)雜作用以及各晶粒所產(chǎn)生的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)，造成了在晶粒內(nèi)部及晶粒間界處出現(xiàn)一些顯微裂紋、空洞等缺陷使金屬密度減少，是造成金屬顯微裂紋的根源。第十七頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二冷變形時(shí)金屬顯微組織的變化（1）纖維組織（2）亞結(jié)構(gòu)（3）變形織構(gòu)（4）晶內(nèi)及晶間的破壞第十八頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二3.冷變形時(shí)金屬性能的變化（1）物化性能

a.密度

金屬經(jīng)冷變形后，晶內(nèi)及間晶出現(xiàn)了顯微裂紋、裂口、空洞等缺陷致使金屬的密度降低。

b.電阻

冷變形一般使金屬材料的電阻增加。

c.化學(xué)穩(wěn)定性

冷變形后，金屬的殘余應(yīng)力和內(nèi)能增加，從而使化學(xué)不穩(wěn)定性增加，耐蝕性能降低。第十九頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（2）力學(xué)性能

由于發(fā)生了晶內(nèi)及晶間破壞，晶格產(chǎn)生了畸變以及出現(xiàn)第二、三類殘余應(yīng)力等，故經(jīng)受冷變形后的金屬及合金，其塑性指標(biāo)隨所承受的變形程度的增加而下降，在極限情況下可達(dá)到接近于完全脆性的狀態(tài)。另外，由于晶格畸變、出現(xiàn)應(yīng)力、晶粒的長(zhǎng)大、細(xì)化以及出現(xiàn)亞結(jié)構(gòu)等，金屬的抗力指標(biāo)則隨變形程度的增加而提高。第二十頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬在冷變形時(shí)所消耗的能量，大部分轉(zhuǎn)變成熱能而散失了．其中一小部分(不超過(guò)總能量的10％)，當(dāng)外力去除后，仍保留在金屬的內(nèi)部，被稱為金屬的儲(chǔ)存能(或殘留能)。金屬中的儲(chǔ)存能是以原予偏離其點(diǎn)陣平衡位置的位能形式存在的。即儲(chǔ)存能以點(diǎn)缺陷、位鍺和層錯(cuò)的形式存在于金屬晶體中。第二十一頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二金屬的儲(chǔ)存能隨著熔點(diǎn)的減低而減少；隨晶粒度的減小而增加；隨第二相與基體變形的不協(xié)調(diào)的增加而增加；凡是能引起加工硬化的因素，均能使儲(chǔ)存能增加；隨變形程度的增加而增加；隨不均勻變形程度增大而增大。第二十二頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（3）織構(gòu)與各向異性

金屬材料經(jīng)塑性變形以后，在不同加工方式下，會(huì)出現(xiàn)不同類型的織構(gòu)。由于織構(gòu)的存在而使金屬呈現(xiàn)各向異性。

第二十三頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.1.2熱變形1．熱變形的概念2．熱變形對(duì)金屬組織性能的影響3．熱變形過(guò)程中的回復(fù)與再結(jié)晶第二十四頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二1.熱變形的概念

所謂熱變形（又稱熱加工）是指變形金屬在完全再結(jié)晶條件下進(jìn)行的塑性變形。一般在熱變形時(shí)金屬所處溫度范圍是其熔點(diǎn)絕對(duì)溫度的0.75~0.95倍，在變形過(guò)程中，同時(shí)產(chǎn)生軟化與硬化，且軟化進(jìn)行的很充分，變形后的產(chǎn)品無(wú)硬化的痕跡。

第二十五頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二

與其它加工方法相比，如冷加工，具有自己一系列的優(yōu)點(diǎn)，諸如：（1）金屬在熱加工變形時(shí)，變形抗力較低，消耗能量較少。（2）金屬在熱加工變形時(shí)，其塑性升高，產(chǎn)生斷裂的傾向性減小。（3）與冷加工相比較，熱加工變形一般不易產(chǎn)生織構(gòu)。第二十六頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（4）在生產(chǎn)過(guò)程中，不需要像冷加工那樣的中間退火，從而可使生產(chǎn)工序簡(jiǎn)化，生產(chǎn)效率提高。（5）熱加工變形可引起組織性能的變化，以滿足對(duì)產(chǎn)品某些組織與性能的要求。第二十七頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二同其它加工方法相比也有如下的不足：（1）對(duì)薄或細(xì)的軋件，由于散熱較快，在生產(chǎn)中保持熱加工的溫度條件比較困難。因此，目前對(duì)生產(chǎn)薄的或細(xì)的金屬材料來(lái)講，一般仍采用冷加工（如冷軋、冷拉）的方法。（2）熱加工后軋件的表面不如冷加工生產(chǎn)的尺寸精確和光潔。因?yàn)樵诩訜釙r(shí)，由于軋件表面生成氧化皮和冷卻時(shí)收縮的不均勻。第二十八頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（3）熱加工后產(chǎn)品的組織及性能不如冷加工時(shí)均勻。因?yàn)闊峒庸そY(jié)束時(shí)，工件各處的溫度難于均勻一致。（4）不依賴熱加工提高材料強(qiáng)度。（5）有些金屬具有熱脆的不進(jìn)行熱加工。

第二十九頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二2.熱變形對(duì)金屬組織性能的影響（1）熱變形對(duì)鑄態(tài)組織的改造

回憶：鑄態(tài)組織有何特點(diǎn)？

一般來(lái)說(shuō)，金屬在高溫下塑性高、抗力小，加之原子擴(kuò)散過(guò)程加劇，伴隨有完全再結(jié)晶時(shí)，更有利于組織的改善。故熱變形多作為鑄態(tài)組織初次加工的方法。第三十頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二

熱變形能最有效地改變金屬和合金的鑄錠組織，可以使鑄態(tài)組織發(fā)生下述有利變化。a.一般熱變形是通過(guò)多道次的反復(fù)變形來(lái)完成。b.由于應(yīng)力狀態(tài)中靜水壓力分量的作用，可使錠中存在的氣泡焊合，縮孔壓實(shí)，疏松壓密，變?yōu)檩^致密的結(jié)構(gòu)。c.由于高溫下原子熱運(yùn)動(dòng)能力加強(qiáng)，在應(yīng)力作用下，借助原子的自擴(kuò)散和互擴(kuò)散，可使鑄錠中化學(xué)成分的不均勻性相對(duì)減少。上述三方面綜合作用的結(jié)果，可使鑄態(tài)組織改造成變形組織（或加工組織），它比鑄錠有較高的密度、均勻細(xì)小的等軸晶粒及比較均勻的化學(xué)成分，因而塑性和抗力的指標(biāo)都明顯提高。第三十一頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（2）熱變形制品晶粒度的控制在熱變形過(guò)程中，為了保證產(chǎn)品性能及使用條件對(duì)熱加工制品晶粒尺寸的要求，控制熱變形產(chǎn)品的晶粒度是很重要的。熱變形后制品晶粒度的大小，取決于變形程度和變形溫度（主要是加工終了溫度）。第二類再結(jié)晶全圖，是描述晶粒大小與變形程度及變形溫度之間關(guān)系的。如圖6-14所示。根據(jù)這種圖即可確定為了獲得均勻的組織和一定尺寸晶粒時(shí)，所需要保持的加工終了溫度及應(yīng)施加的變形程度。第三十二頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二圖6-14第二類再結(jié)晶全圖（LY2）（a）在壓力機(jī)上壓縮（b）在鍛錘下壓縮第三十三頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（3）熱變形時(shí)的纖維組織

金屬內(nèi)部所含有的雜質(zhì)、第二相和各種缺陷，在熱變形過(guò)程中，將沿著最大主變形方向被拉長(zhǎng)、拉細(xì)而形成纖維組織或帶狀結(jié)構(gòu)。這些帶狀結(jié)構(gòu)是一系列平行的條紋，也稱為流線。

纖維組織一般只能在變形時(shí)通過(guò)不斷地改變變形的方向來(lái)避免，很難用退火的方法去消除。當(dāng)夾雜物（或晶間夾雜層）數(shù)量不多時(shí)，可用長(zhǎng)時(shí)高溫退火的方法，依靠成分的均勻化，和組織不均勻處的消失以去除。在個(gè)別情況下，當(dāng)這些晶間夾雜物能溶解或凝聚時(shí)，纖維組織也可以被消除。第三十四頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二

3.熱變形過(guò)程中的回復(fù)與再結(jié)晶

一般將熱變形過(guò)程中，在應(yīng)力狀態(tài)作用下所發(fā)生的回復(fù)與再結(jié)晶過(guò)程稱為動(dòng)態(tài)的，以區(qū)別冷變形后退火過(guò)程中、熱變形的各道次之間以及熱變形后在空氣中冷卻時(shí)所發(fā)生的、屬于靜態(tài)的回復(fù)與再結(jié)晶過(guò)程。

第三十五頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（a）圖為高層錯(cuò)能金屬在熱軋加工率比較小時(shí)（50%），只發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)；（b）圖表示低層錯(cuò)能金屬，由于熱軋變形程度?。?0%），熱軋時(shí)，只發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)，隨后發(fā)生靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶；（c）圖表示高層錯(cuò)能金屬在擠壓變形程度大（99%）時(shí)，在擠壓中發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)，出?？缀?，發(fā)生靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶；（d）圖表示低層錯(cuò)能金屬，在擠壓變形程度大（99%）時(shí)，在擠壓中發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。出模孔后，發(fā)生靜態(tài)回復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶和亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。第三十六頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二靜態(tài)再結(jié)晶第三十七頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（1）動(dòng)態(tài)回復(fù) 金屬在熱變形時(shí)，若只發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)的軟化過(guò)程，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線，如圖6-17a所示。曲線明顯地分為三個(gè)階段。 第一階段為微變形階段。此時(shí)，試樣中的應(yīng)變速率從零增加到試驗(yàn)所要求的應(yīng)變速率，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈直線， 當(dāng)達(dá)到屈服應(yīng)力以后，變形進(jìn)入了第二階段，加工硬化率逐漸降低。 最后進(jìn)入第三階段，為穩(wěn)定變形階段。此時(shí)，加工硬化被動(dòng)態(tài)回復(fù)所引起的軟化過(guò)程所抵消。即由變形所引起的位錯(cuò)增加的速率與動(dòng)態(tài)回復(fù)所引起的位錯(cuò)消失的速率幾乎相等。達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。第三十八頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二圖6-17動(dòng)態(tài)流變曲線第三十九頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二實(shí)驗(yàn)研究表明：1）發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)有一個(gè)臨界變形程度，只有達(dá)到此值才能形成亞晶。2）當(dāng)變形達(dá)到平穩(wěn)態(tài)后，亞晶也保持一個(gè)平衡形狀。在低的變形溫度（0.3~0.6Tm）下，即使變形量很小，亞晶形狀是長(zhǎng)條的；而在高的變形溫度（0.6~0.7Tm）下，即使變形量很大，亞晶也能構(gòu)成等軸的形狀。3）亞晶間的取向一般分散在10~70的寬廣范圍內(nèi)，而且和變形量、變形溫度關(guān)系不大。4）熱變形達(dá)到平穩(wěn)態(tài)后，亞晶的平均尺寸有一個(gè)平衡值，它又隨變形溫度的增加或變形速度的增加而下降。給定一個(gè)平穩(wěn)態(tài)屈服應(yīng)力，對(duì)應(yīng)有一個(gè)平均的亞晶尺寸。第四十頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二第四十一頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（2）動(dòng)態(tài)再結(jié)晶

a)流變特征在變形開始階段，存在明顯的加工硬化，而應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而急劇增大到某一峰值。流變應(yīng)力很快越過(guò)峰值并隨應(yīng)變的增加而下降，結(jié)果在整體上呈現(xiàn)應(yīng)變軟化。進(jìn)一步增大應(yīng)變，流變應(yīng)力基本不隨應(yīng)變的增大而發(fā)生變化或下降很少，即進(jìn)入所謂的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)階段。變形溫度和應(yīng)變速度均對(duì)熱加工硬化有很大影響。在其它條件相同時(shí)，降低變形溫度或增大應(yīng)變速度均可使加工硬化加劇，同時(shí)峰值應(yīng)力以及峰值應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?cè)龃蟆?/p>

第四十二頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二圖6-19發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的應(yīng)力應(yīng)變曲線第四十三頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二（2）動(dòng)態(tài)再結(jié)晶

b)組織特征

大部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織由大小不均的等軸晶粒組成，晶內(nèi)位錯(cuò)密度較靜態(tài)的高。再結(jié)晶晶粒大小不僅與溫度有關(guān)，而且還與應(yīng)變速率有關(guān)。

第四十四頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的其它特點(diǎn)：1）動(dòng)態(tài)再結(jié)晶要在很大的變形量下才能發(fā)生，即其“臨界變形程度”很大；2）和靜態(tài)再結(jié)晶相似，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶易于在晶界及亞晶界處形核；3）由于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶“臨界變形度”比靜態(tài)再結(jié)晶的大許多，所以若在變形過(guò)程中發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，那么變形一停止馬上即能發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶而無(wú)需孕育期。開始時(shí)靜態(tài)再結(jié)晶以很高速度進(jìn)行，以后隨時(shí)間的延長(zhǎng)而減慢；4）發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶或變形過(guò)程中的靜態(tài)再結(jié)晶所需時(shí)間與溫度密切相關(guān)，一般而言，溫度愈高所需時(shí)間愈短。第四十五頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二第四十六頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二第四十七頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.1.3塑性變形對(duì)固態(tài)相變的影響1．應(yīng)力與變形的作用2．溫度和變形速度的作用第四十八頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二1.應(yīng)力與變形的作用在應(yīng)力的作用下，可使相變溫度降低或使平衡狀態(tài)下為固溶體的合金，發(fā)生新相的析出。在高的應(yīng)力作用下原子擴(kuò)散過(guò)程的加劇，可使相變溫度有所降低。但是，在高的靜水壓力下、應(yīng)力又妨礙產(chǎn)生相變，壓力的增加也可使金屬熔點(diǎn)有明顯改變，一般是提高熔點(diǎn)的上限溫度。塑性變形晶格畸變激化能提高擴(kuò)散加劇硬度，×10MPa回火延續(xù)時(shí)間，秒（a）（b）第四十九頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二2.溫度和變形速度的作用 （1）在變形過(guò)程中物體被冷卻到相變溫度，并且相變是在變形的同一時(shí)間內(nèi)完成的。 （2）在變形過(guò)程中變形物體被加熱到相變溫度，并且相變是在變形過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的。在一些情況下，高變形速度可引起相的轉(zhuǎn)變，而在另一些情況則相反，高變形速度阻礙相變的產(chǎn)生。第五十頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二第五十一頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二§6.2金屬塑性變形的溫度——速度效應(yīng)6.2.1變形溫度6.2.2變形速度6.2.3變形中的熱效應(yīng)及溫度效應(yīng)6.2.4熱力學(xué)條件之間的相互關(guān)系

第五十二頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.2.1變形溫度

塑性變形時(shí)金屬所具有的實(shí)際溫度，稱為變形溫度，它與加熱溫度是有區(qū)別的。變形溫度既取決于金屬變形前的加熱溫度，又與變形中能量轉(zhuǎn)化而使金屬溫度提高的溫度有關(guān)，同時(shí)又與變形金屬同周圍介質(zhì)進(jìn)行熱交換所損失的溫度有關(guān)。

第五十三頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.2.2變形速度

變形速度為單位時(shí)間內(nèi)變形程度的變化或單位時(shí)間內(nèi)的相對(duì)位移體積，即：

式中——變形速度；

——變形程度；

V——變形物體的體積；

（秒-1）

第五十四頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.2.3變形中的熱效應(yīng)及溫度效應(yīng)所謂“熱效應(yīng)”是指變形過(guò)程中金屬的發(fā)熱現(xiàn)象，熱效應(yīng)可用發(fā)熱率來(lái)表示：

式中——發(fā)熱率；

AT——轉(zhuǎn)化為熱的那部分能量；

A——使物體產(chǎn)生塑性變形時(shí)的能量。塑性變形過(guò)程中因金屬發(fā)熱而促使金屬的變形溫度升高的效果，稱為溫度效應(yīng)，用表示：式中T1——變形前金屬所具有的溫度；

T2——變形后因熱效應(yīng)的作用金屬實(shí)際具有的溫度。第五十五頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.2.3變形中的熱效應(yīng)及溫度效應(yīng)第五十六頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.2.3變形中的熱效應(yīng)及溫度效應(yīng)第五十七頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.2.4熱力學(xué)條件之間的相互關(guān)系1．變形溫和變形速度恒定時(shí)，變形程度與變形抗力的關(guān)系

:2．變形程度和變形速度恒定時(shí)，變形抗力與單相狀態(tài)條件下的變形溫度的關(guān)系為：3．變形程度和變形溫度恒定時(shí)，變形抗力與變形速度的關(guān)系為：綜合（6-4）、（6-5）、（6-6）式可寫成

式中A、a、b、c、α、β、γ

——取決于變形條件和變形材料的常數(shù)，由實(shí)驗(yàn)確定；

——平均變形程度；——平均變形速度；

T——變形溫度，K。

（6-4）

（6-5）

（6-6）

（6-7）

第五十八頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二§6.3

形變熱處理概念：綜合利用形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化，將壓力加工與熱處理操作相結(jié)合，使加工工藝與最終性能相統(tǒng)一的工藝方法。原理：塑性變形可對(duì)后續(xù)熱處理組織產(chǎn)生決定性的影響，而熱處理組織又可反過(guò)來(lái)影響塑性變形。本質(zhì)：亞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化+析出強(qiáng)化關(guān)鍵：創(chuàng)造工藝條件，使亞結(jié)構(gòu)得以保存。分類：低溫形變熱處理高溫形變熱處理預(yù)形變熱處理第五十九頁(yè)，共六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期二Mg-2.8mass.%Nd合金固溶處理＋冷彎曲變形（變形量為1%）后的電子顯微照片[19]a-不經(jīng)時(shí)效處理，×12000；