理论教育 金属热加工中的热塑性变形及再结晶温度差异

金属热加工中的热塑性变形及再结晶温度差异

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:凡在金属的再结晶温度以上进行的加工均称为热加工,如锻造、热轧等。各种金属的再结晶温度不同,冷、热加工的温度界限差别极大。例如,钨的最低再结晶温度是1200℃,对钨来说,即使在1000℃高温下的加工也属于冷加工;锡的最低再结晶温度为-7℃,对锡来说,即使在室温下进行的加工,也属于热加工。

金属热加工中的热塑性变形及再结晶温度差异

1.热加工冷加工的本质区别

金属的冷塑性变形加工和热塑性变形加工是以再结晶温度来划分的。凡在金属的再结晶温度以上进行的加工均称为热加工,如锻造、热轧等。在再结晶温度以下进行的加工称为冷加工,如冷轧、冷拉等。各种金属的再结晶温度不同,冷、热加工的温度界限差别极大。例如,钨的最低再结晶温度是1200℃,对钨来说,即使在1000℃高温下的加工也属于冷加工;锡的最低再结晶温度为-7℃,对锡来说,即使在室温下进行的加工,也属于热加工。

热加工时,由于金属原子的结合力减小,而且加工硬化现象随时被再结晶过程消除,从而使金属的强度、硬度降低,塑性、韧性增大,因此其塑性变形要比低温时容易得多。

2.热加工对金属组织和性能的影响

正确的热加工可以改善金属材料的组织和性能。(www.daowen.com)

(1)消除铸态金属的组织缺陷 通过热加工,可使钢锭中的气孔、缩孔大部分焊合,铸态的疏松被消除,从而提高金属的致密程度。

(2)细化晶粒 热加工的金属经过塑性变形和再结晶作用,只要能避免临界变形度(为2%~10%)及过高的终锻温度,就可以细化晶粒,提高钢的力学性能。

(3)形成纤维组织 在热加工过程中,铸态组织中的各种夹杂物在高温下具有一定的塑性,会沿着变形方向伸长而形成纤维组织,使金属材料的力学性能在不同的方向上有明显的差异。通常沿着纤维的方向,其抗拉强度及韧性高,而抗剪强度低;在垂直于纤维的方向上,抗剪强度较高,而抗拉强度较低。

(4)形成带状组织 如果钢在铸态组织中存在比较严重的偏析,或热加工时终锻(终轧)温度过低,那么钢内就会出现与热加工方向大致平行的多条带所组成的偏析组织,这种组织形态称为带状组织。带状组织是一种缺陷,会引起钢材力学性能的各向异性。一般可用热处理的方法消除带状组织。

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