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《北科大材科基实验金属冷变形》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、金属材料冷变形与退火过程的组织和性能分析张问作为对于力作用的响应，材料发生的几何形状和尺寸的变化称为变形。根据除去载荷后材料是否恢复到原始形状和尺寸，变形由可分为弹性变形和索性百年行。本实验进行观察的是塑性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下以滑移、李生等基本形式发生的塑性变形，因为材料冷变形所引起的组织结构变化和力学性能变化可以在变形后保留下来。首先，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则导致晶粒沿受力方向伸
2、展，变形程度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，晶粒内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，呈纤维状组织。通过对本实验中冷形变后的一组纯铁金相样品以及冷变形黄铜未退火样品的光学显微镜观察可以容易地证实这一点。而对于冷形变材料中晶体缺陷密度的增大和变化等的观测，光学显微镜是无能为力的；若确实必须进行观测，则需要电子显微镜及其它研究手段才行。冷变形导致的形变织构的形成等重要微观组织变化特征研究，则更超出了本实验的观测与讨论范围。1实验材料及方法1.1实验材料a-Fe:经0%、20%、40%、
3、60%常温变形和经低温高速冲击变形样品各1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。另备经退火并电解抛光后常温微量变形的a-Fe样品1块，变形后不浸蚀。AI:经退火和电解抛光后常温微量变形的AI片1组;（变形后不抛磨、不浸蚀）。Zn：经常温变形且经化学浸蚀好的金相样品1块。浸蚀剂：HNO3：HCIh:1。（光学显微镜观察用）纯Cu：经0%、20%、40%、60%常温变形样品各1块（测量变形量与硬度的对应曲线用）。金相显微镜，TH320全洛氏硬度计1.2实验方法用金相显微镜直接观察经0%、20%、
4、40%、60%常温变形和经低温高速冲击变形的a-Fe,常温变形的Zn,电解抛光后拉伸的Alo用洛氏硬度计测量不同形变量的纯铜，每组测量8个数据，处理时舍去第一个数据。1.选取纯铜合适区域放在样品台上，摩擦样品下表面使与样品台紧密接触；1.缓慢转动手轮至样品与测试触头接触，直至显示屏箭头完全指向右方；2.等待仪器自动加载及卸载，读取数据；3.重复测量8组。2实验结果2.1纯铝纯铝的晶粒随着变形量的增加逐渐变细增多。2.2纯铜硬度测试：Table1Therelationshipbetweenpurecoppershapevaria
5、bleandhardness表1纯铜的形变量与硬度关系HQrdness(HBR)FormFormFormForm*variable(0%)variable(20%)variable(40%)variable(60%)121.236.848.255.2218.836.250.055.8311.835.250.557.2413.137.449.556.1515.136.852.354.8611.736.751.655.5714.637.951.255.0816.840.450.054.7Averagehardness15.437.
6、250.455.5利用Origin作图:■Hardness60■40aH2003060Formvariable(%)2.3纯铁和纯铝Figure1Therelationshipbetweenpurecoppershapevariableandhardness图1纯铜应变硬度关系图结合图1可知，随着纯铜形变量的增加，纯铜的硬度逐渐增加，硬度和形变量近似成正相关。Figure2Pureiron,polished,4%alcohol,200times图2纯铁，抛光压缩，4%硝酸酒精200倍图2中纯铁的晶界不明显，晶粒中存在滑移带，和
7、交滑移，且滑移方向不唯一，说明铁素体晶粒的取向不唯一。Figure3Purealuminum,electrolyticpolishing,200times图3纯铝，电解抛光,200倍图3中纯铝组织的晶粒较大，晶界明显，可知两个晶粒间取向差较大，在同一个晶粒中存在滑移带,滑移线间距小，比较密集。2.4纯锌和纯铁Figure4Purezinc,roomtemperaturedeformation,HNO3：HCI=1:1200times图4纯锌，室温变形,HNO3：HCI=1:1,200倍纯锌的晶粒较大，挛晶大多沿着垂直于晶界的方
8、向长岀，挛晶在三维空间中可能相交贯穿或终止Figure5Pureiron,lowtemperaturehammer,4%alcohol,200times图5纯铁，低温锤击，4%硝酸酒精，200倍纯铁中挛晶相对于铁素体晶粒较大，通常贯穿整个挛晶，但是挛晶出现的密度不大，在每个晶
