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冷變形金屬更容易斷裂是什麼原因

發布時間: 2021-03-10 00:41:23

Ⅰ 冷變形後的金屬在加熱過程中將發生再結晶這種轉變是什麼

金屬冷塑性形來變後晶體缺陷密度增自大,自由焓提高,處於熱力學不平衡狀態。它有一種恢復到形變前的狀態的自發傾向,因而加熱時它的組織和結構將發生變化,轉變的驅動力便是冷形變時產生的儲存能。
1)如果加熱溫度較低或保溫時間較短時,發生回復。此時點缺陷密度顯著下降,位錯密度也有所下降。形變胞成為邊界明晰的亞晶粒,並發生多邊化。在性能方面,硬度下降很少,電阻率有所降低。第一類內應力在回復階段大部消除;
2)如果加熱溫度較高、保留時間較長,就會發生再結晶。再結晶是形核和核長大過程。在這一過程中,新的、位錯密度低的晶粒在冷形變基體上逐步形成。再結晶完成後,金屬的組織結構和性能基本上恢復到冷形變前的狀態。冷形變數大的金屬再結晶後會出現再結晶結構,導致金屬性能的各向異性;
3)再結晶完成後繼續加熱或保溫,晶粒將正常長大。加熱超過某一溫度,晶粒會異常長大,發生二次再結晶。
高溫下進行形變時,金屬中將發生動態回復和動態再結晶。

Ⅱ 冷變形金屬在加熱過程中要發生哪些變化,簡要說明再結晶的一般規律

金屬再結晶是指將金屬加熱到該金屬熔點的0.4倍時,金屬原子獲得更多的熱能,使塑性變形後的金屬被拉長了的晶粒重新生核、結晶,變為與變形前晶格結構相同的等新軸晶粒的過程。
金屬的再結晶過程是在一定溫度范圍內進行的。通常把變形程度在70%以上的冷變形金屬經1h加熱能完全再結晶的最低溫度,定為再結晶渡。實驗證明,金屬的熔點愈高,在其他條件相同時,其再結晶溫度也愈高。金屬的再結晶溫度(T再)與其熔點(T熔)間的關系,大致可用下式表示:
T再=0.4 T熔
式中各溫度值,應為絕對溫度。
晶粒長大 冷變形金屬再結晶後,一般都得到細小均勻的等軸晶粒。但繼續升高加熱溫度或延長保溫時間,再結晶後的晶粒又會逐漸長大,使晶粒粗化。

Ⅲ 什麼是金屬材料的疲勞斷裂產生疲勞斷裂的原因是什麼

1、金屬材料的疲勞斷裂:許多機械零件和工程構件,是承受交變載荷工作的。在交變載荷的作用下,雖然應力水平低於材料的屈服極限,但經過長時間的應力反復循環作用以後,也會發生突然脆性斷裂,這種現象叫做金屬材料的疲勞。

2、產生原因:在交變應力作用下,材料和結構受到多次重復變化的載荷作用後,應力值雖然始終沒有超過材料的強度極限,甚至比彈性極限還低,在交變載荷重復作用下材料和結構產生破壞。

(3)冷變形金屬更容易斷裂是什麼原因擴展閱讀

通常,疲勞裂紋擴展可以分為三個階段:第I階段(裂紋萌生,shot cracks),第II階段(裂紋擴展,long cracks),第III階段(瞬時斷裂,final fracture)

第I階段:一旦裂紋萌生以後,就會沿著最大剪切應力平面(約45º)擴展,這一階段是短裂紋萌生和擴展階段。裂紋一直擴展直到遇到障礙物,如晶界、夾雜物或珠光體區。它無法容納初始裂紋的擴展方向。因此,晶粒細化是可以提升材料疲勞強度的利用了引入大量微觀障礙物的原理。

第II階段:由於裂紋擴展,實際載荷的上升,應力強度因子K不斷增加,在裂紋尖端附近的不同平面上開始發生滑移,於是就進入了第II階段。

第III階段:最終,當裂紋尖端應力強度因子超過了臨界應力強度因子,那麼裂紋失穩,發生快速擴展。

Ⅳ 什麼是金屬材料的冷成形性

個人理解抄:金屬材料的冷成形性襲是指金屬材料在常溫狀態下的成形性能。
金屬材料經常被在常溫狀態下進行拉深、翻邊、折彎、脹形、旋壓等加工,這些都被稱作金屬材料的冷變形。如果金屬材料在冷變形時不易斷裂,就稱該金屬的冷成形性能好。
金屬材料的機械性能中有一個很重要的量:延伸率。其實,延伸率的大小直接反應金屬材料的冷成形性能。

Ⅳ 冷變形金屬加熱後會發生什麼變化,對其組織有何影響

發生回復、再結晶
能夠消除由冷變形引起的晶格畸變、位錯等缺陷。韌性上升,強度適當下降,綜合性能良好

Ⅵ 什麼叫金屬的冷塑性變形

金屬不經過加熱的塑性變形,稱為冷塑性變形。例如,沖壓、冷彎 、冷拔、冷鐓等加工方法,都屬於冷塑性變形。

Ⅶ 冷變形強化對金屬組織性能有何影響 在實際生產中怎樣運用其他有利因素

冷變形強化也稱冷作強化,如鐵板在經過冷作加工後會明顯變硬,這是因為冷作加工後組織緊密所致,但有些冷作加工後的材料要經過低溫回火處理,否則強度要打折扣,8毫米以下的中、高碳鋼絲冷作加工後必須要低溫回火【也稱定型】處理,不然的話他冷作加工後的內應力會使強度和屈服極限大大降低

Ⅷ 冷變形對金屬性能的影響

①晶粒沿變形方向拉長,性能趨於 各向異性,如縱向的強度和塑性遠大於橫向等;

②晶粒破碎,位錯密度增加,產生加工硬化,即隨著變形量的增加,強度和硬度顯著提高,而塑性和韌性下降;

③織構現象的產生,即隨著變形的發生,不僅金屬中的晶粒會被破碎拉長,而且各晶粒的晶格位向也會沿著變形的方向同時發生轉動,轉動結果金屬中每個晶粒的晶格位向趨於大體一致,產生織構現象;

④冷壓力加工過程中由於材料各部分的變形不均勻或晶粒內各部分和各晶粒間的變形不均勻,金屬內部會形成殘余的內應力,這在一般情況下都是不利的,會引起零件尺寸不穩定。
各向異性纖維組織的形成和形變織構的出現,均使金屬的性能產生各向異性,這對塑性成形加工是不利的。用有織構的板材沖壓筒形件時,因在不同方向上塑性差別很大,工件的邊緣出現高低不平(俗稱「制耳」現象),且壁厚和硬度也不均勻。為了避免織構帶來的這類缺陷,變形量較大的工件往往經多次變形完成,並進行中間退火過程。

冷變形強化隨著塑性變形程度的增加,金屬的強度和硬度顯著提高,而塑性明顯下降,這一現象稱為冷變形強化,也稱加工硬化。變形過程中位錯密度的增加和晶粒的碎化是產生冷變形強化的主要原因。由於位錯之間的距離越來越小,交互作用不斷加劇,從而使位錯運動的阻力增大,金屬的塑性變形更加困難,要繼續變形就要增大外力,因此金屬的強度得以提高。

產生殘余內應力由於金屬塑性變形中存在不同層次和不同程度的變形不均勻性,使金屬在變形後形成宏觀范圍和微觀區域(如晶粒內部或晶粒之間)的多種殘余內應力。

Ⅸ 冷變形使金屬的組織結構和性能發生什麼變化有何意義

冷變形金屬內部的組織結構沒有發生變化,其組織與原來一致
熱變形金屬內部的組織結構會變為另外一種金相組織,至於會變成什麼樣的金相組織與金屬本身形態及加熱溫度及冷卻方式有關

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