金属材料与热处理知识 教学课件 作者 孙晓旭 22908-金属材料与热处理知识-第3章(有练习) (NXPowerLite).ppt

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1、孙晓旭编金属材料与热处理知识第三章金属的塑性变形与再结晶了解金属塑性变形的基本原理，掌握冷塑性变形和热塑性变形对金属性能的影响；冷塑性变形对金属性能的影响和回复与再结晶是本章的重点，难点是多晶体的塑性变形过程。金属压力加工方法有锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔等。图3-1压力加工方法示意图a）轧制b）挤压c）冷拔d）锻造e）冷冲压第三章金属的塑性变形与再结晶第一节金属的塑性变形一、单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形主要是以滑移的方式进行的。一般来说，滑移面和滑移方向的数量越多，金属的塑性就越好。图3-2晶体在切应力作用下的变

2、形图3-3锌单晶体滑动变形示意图a）拉伸b）压缩图3-4通过位错运动产生滑移示意图第一节金属的塑性变形图3-5多晶体塑性变形示意图图3-6两个晶粒试样在拉伸时的变形二、多晶体的塑性变形1.晶粒位向的影响2.晶界的作用a）变形前b）变形后第一节金属的塑性变形3.晶粒大小的影响1）在一定体积内，晶粒数目越多，晶界数目越多，晶粒就越细小，并且不同位向的晶粒越多，因而金属的塑性变形抗力也越大，金属的强度越高。2）在同样的变形条件下，晶粒越细小，变形可分散到更多晶粒内进行，不易产生集中变形。3）晶粒越细小，晶界越多越曲折，不利于

3、裂纹的扩展，从而使金属在断裂前能承受较大的塑性变形，表现为具有较好的塑性和韧性。第一节金属的塑性变形第二节冷塑性变形对金属组织和性能的影响图3-7冷塑性变形时晶粒形状变化示意图a）未变形b）变形程度小c）变形程度大一、冷塑性变形对金属组织的影响图3-8冷塑性变形对金属力学性能的影响二、冷塑性变形对金属性能的影响随着塑性变形程度的增加，金属材料的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象称为形变强化（或称加工硬化）。图3-9冲压加工示意图第二节冷塑性变形对金属组织和性能的影响第三节回复与再结晶如果对冷塑性变形后的金属加热，就

4、会发生一系列的组织和性能的变化，这种过程可分为回复、再结晶、晶粒长大三个阶段的变化。图3-10加热温度对冷塑性变形金属组织和性能的影响一、回复当加热温度较低时，原子有一定的活动能力，进行较短距离的移动，这样使金属内部晶体缺陷数量减少，晶格畸变程度降低，从而使残余应力有所降低，这个阶段称为回复。二、再结晶随着加热温度的升高，原子的活动能力增强，变形金属中的纤维状晶粒通过形核及晶核长大而形成等轴晶粒，这一阶段称为再结晶。第三节回复与再结晶三、晶粒长大图3-12晶粒长大示意图纯金属的再结晶温度与其熔点之间可按下式进行计算T再

5、≈0.4T熔式中T再——金属的再结晶温度（K）；T熔——金属的熔点（K）图3-11金属再结晶开始温度与预先变形程度的关系第三节回复与再结晶第四节金属的热塑性变形一、热加工与冷加工的区别凡是在金属的再结晶温度以上进行的塑性变形加工称为热加工；而在金属的再结晶温度以下进行的塑性变形加工称为冷加工。二、热加工对金属组织和性能的影响一般情况下，截面尺寸较小、材料塑性较好、加工精度和表面质量要求较高的金属制品，用冷加工方法获得；而截面尺寸较大、变形量较大、材料在室温下硬而脆的金属制品，用热加工的方法获得。1.消除铸态金属的组织缺

6、陷图3-13曲轴流线示意图图3-14高速钢中带状碳化物组织2.形成纤维组织3.形成带状组织a）锻造曲轴b）切削加工曲轴第四节金属的热塑性变形本章主要介绍了金属塑性变形过程，冷、热加工对金属组织和性能的影响。在学习过程中，应首先理解单晶体的塑性变形方式，在此基础上理解多晶体的塑性变形特点。掌握形变强化的概念并能列举实例说明形变强化在实际生产中的意义。一、名词解释1.滑移2.形变强化3.回复4.再结晶5.热加工6.冷加工二、填空题1.金属经压力加工后，不仅改变了____，而且改变了____。2.单晶体塑性变形的主要方式是_

7、___，实际上____是借助于晶体中____的移动来进行的。3.一般来说，滑移面和滑移方向的数量越多，金属的塑性就越____。4.冷塑性变形对金属组织的影响是：随着塑性变形程度的增加，金属材料的____、_____提高，而____、____下降。5.对冷塑性变形金属进行加热，随加热温度的升高，金属要经历____、____和_____三个阶段的变化。6.实践证明，再结晶温度与金属塑性变形程度有关，变形程度越大，再结晶温度越____。三、选择题1.金属的热塑性变形和冷塑性变形是以____来划分的。A.理论结晶温度B.实际结

8、晶温度C.再结晶温度2.____好的金属材料，可用于成形加工。A.弹性B.塑性C.韧性3.生产上常利用回复现象对冷塑性变形金属进行____处理；而为了消除形变强化，恢复塑性，必须对冷塑性变形金属进行____处理。A.再结晶退火B.低温退火4.锡的再结晶温度为-7℃，在室温下对锡进行的塑性变形加工属于___。A.冷加工B.热加工四、