變形金屬熱處理_第1頁
變形金屬熱處理_第2頁
變形金屬熱處理_第3頁
變形金屬熱處理_第4頁
變形金屬熱處理_第5頁
已閱讀5頁,還剩16頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

Recovery(回復),Recrystallization(再結晶)andHot-work(熱加工)ofmetals2一、冷變形金屬在加熱時的組織和性能變化

金屬經(jīng)冷變形后,組織處于不穩(wěn)定狀態(tài),有自發(fā)恢復到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。但在常溫下,原子擴散能力小,不穩(wěn)定狀態(tài)可長時間維持。加熱可使原子擴散能力增加,金屬將依次發(fā)生回復、再結晶和晶粒長大。3Theeffectofannealingtemperatureongrainsizeinbrass.Twinboundariescanalsobeobservedinthestructures,(a)annealedat400oC,(b)annealedat650oC,and(c)annealedat800oC(75

).

4Theeffectofannealingtemperatureonthemicrostructureofcold-workedmetals.(a)cold-worked,(b)afterrecovery,(c)afterrecrystallization,and(d)aftergraingrowth.5ThreeStagesofAnnealingRecovery(回復)-Alow-temperatureannealingheattreatmentdesignedtoeliminateresidualstressesintroducedduringdeformationwithoutreducingthestrengthofthecold-workedmaterial.Recrystallization(再結晶)-Amedium-temperatureannealingheattreatmentdesignedtoeliminatealloftheeffectsofthestrainhardeningproducedduringcoldworking.Graingrowth(晶粒長大)-Movementofgrainboundariesbydiffusioninordertoreducetheamountofgrainboundaryarea.6㈠回復回復是指在加熱溫度較低時,由于金屬中的點缺陷及位錯近距離遷移而引起的晶內(nèi)某些變化。如空位與其他缺陷合并、同一滑移面上的異號位錯相遇合并而使缺陷數(shù)量減少等。在回復階段,金屬組織變化不明顯,其強度、硬度略有下降,塑性略有提高,但內(nèi)應力、電阻率等顯著下降。工業(yè)上,常利用回復現(xiàn)象將冷變形金屬低溫加熱,既穩(wěn)定組織又保留加工硬化,這種熱處理方法稱去應力退火。7

Schematicdiagramofpolygonizationinadeformedmetal.(a)deformedmetalcrystalshowingdislocations,(b)afterrecovery,dislocationsmovetoformsmall-anglegrainboundaries.8㈡再結晶當變形金屬被加熱到較高溫度時,由于原子活動能力增大,晶粒的形狀開始發(fā)生變化,由破碎拉長的晶粒變?yōu)橥暾牡容S晶粒。這種冷變形組織在加熱時重新徹底改組的過程稱再結晶。再結晶后,金屬的強度、硬度下降,塑性、韌性提高,加工硬化消失。9Schematicmodelofthegrowthofarecrystallizedgrainduringtherecrystallizationofametal,(a)isolatednucleusexpandedbygrowthwithinadeformedgrain,(b)originalhigh-anglegrainboundarymigratingintoamorehighlydeformedregionofmetal.10

Factorsaffecttherecrystallizationprocessinmetalsandalloysare:

amountofpriordeformationofthemetal

temperature

time

initialgrainsize

compositionofthemetaloralloy11㈢再結晶后的晶粒長大再結晶完成后,若繼續(xù)升高溫度或延長保溫時間,將發(fā)生晶粒長大,這是一個自發(fā)的過程。晶粒的長大是通過晶界遷移進行的,是大晶粒吞并小晶粒的過程。晶粒粗大會使金屬的強度,尤其是塑性和韌性降低。12

Agrainboundaryhasasurfacetension,T(=surface-freeenergyperunitarea)becauseitsatomshaveahigherfreeenergythanthosewithinthegrains.Consequently,toreducethisenergyapolycrystalwilltendtominimizetheareaofitsgrainboundariesandwhenthisoccurstheconfigurationtakenupbyanysetofgrainboundarieswillbegovernedbytheconditionthatTA/sinA=TB/sinB=Tc/sinCGraingrowth13(a)Relationbetweenanglesandsurfacetensionsatagrainboundarytriplepoint;(b)idealizedpolygonalgrainstructure.14The‘cannibalising’ofsmallcrystalsbylargerones.

15AnnealingandMaterialsProcessingHeat-affectedzone-Thevolumeofmaterialadjacenttoaweldthatisheatedduringtheweldingprocessabovesomecriticaltemperatureatwhichachangeinthestructure,suchasgraingrowthorrecrystallization,occurs.16Thestructureandpropertiessurroundingafusionweldinacold-workedmetal.Notethelossinstrengthcausedbyrecrystallizationandgraingrowthintheheat-affectedzone17Grainsizeinadeep-drawncomponentwhichhassubsequentlybeenannealed.Thegrainsizeatthebaseofthecup(a)willbethatoftheoriginalmaterialsincetherehasbeennocold-work,andconsequentlynorecrystallizationduringtheannealingprocess.18Duringhotworking,theelongatedanisotropicgrainsimmediatelyrecrystallize.Ifthehot-workingtemperatureisproperlycontrolled,thefinalhot-workedgrainsizecanbeveryfine.19HotWorkingLackofStrengtheningEliminationofImperfectionsAnisotropicBehaviorSurfaceFinishandDimensionalAccuracy

在金屬學中,冷熱加工的界限是以再結晶溫度來劃分的。低于再結晶溫度的加工稱為冷加工,而高于再結晶溫度的加工稱為熱加工。如Fe的再結晶溫度為451℃,其在400℃以下仍為冷加工。而Sn的再結晶溫度為-71℃,則其在室溫下的加工為熱加工。熱加工時產(chǎn)生的加工硬化很快被再結晶產(chǎn)生的軟化所抵消,因而熱加工不會帶來加工硬化效果。20TheeffectofcoldworkonthepropertiesofaCu-35%Znalloyandthe

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論