塑性加工過程的組織性能變化

第6章

塑性加工過程的組織性能

變化和溫度----速度條件

§6.1塑性加工中金屬的組織與性能§6.2金屬塑性變形的溫度-速度效應(yīng)§6.3形變熱處理

§6.1塑性加工中金屬的組織與性能6.1.1冷變形6.1.2熱變形6.1.3塑性變形對(duì)固態(tài)相變的影響

6.1.1冷變形1．冷變形的概念2．冷變形時(shí)金屬顯微組織的變化3．冷變形時(shí)金屬性能的變化

1.冷變形的概念

變形溫度低于回復(fù)溫度，在變形中只有加工硬化作用而無(wú)回復(fù)與再結(jié)晶現(xiàn)象，通常把這種變形稱為冷變形或冷加工。冷變形時(shí)金屬的變形抗力較高，且隨著所承受的變形程度的增加而持續(xù)上升，金屬的塑性則隨著變形程度的增加而逐漸下降，表現(xiàn)出明顯的硬化現(xiàn)象。金屬的冷變形一般要進(jìn)行幾次。每次只能根據(jù)金屬本身的性質(zhì)與具體的工藝條件，完成一定數(shù)值的總變形量。在各道次冷變形中間，要將硬化的、不能繼續(xù)變形的坯料進(jìn)行退火處理以恢復(fù)塑性，這種冷變形后退火，退火后又重復(fù)進(jìn)行冷變形的作業(yè)，稱為冷變形－退火循環(huán)?？梢?，恰當(dāng)?shù)乩美渥冃危嘶鹧h(huán)可以將金屬加工到任意形狀和大小，以及任意程度的硬化或軟化狀態(tài)的制品。冷變形的優(yōu)點(diǎn)是制品表面光潔、尺寸精確、形狀規(guī)整；可以得出具有任意硬化程度和軟化程度的產(chǎn)品，以滿足工業(yè)對(duì)材料的不同要求，而這是熱變形很難實(shí)現(xiàn)的。順便指出，用退火工作來(lái)進(jìn)行對(duì)硬化材料的部分軟化制取半硬、3/4硬等制品時(shí)，因?yàn)樵俳Y(jié)晶過程進(jìn)行很快，受爐溫的波動(dòng)很敏感，不如用冷變形以控制變形程度嚴(yán)格(特別是那些不可熱處理強(qiáng)化的金屬和合金)。2.冷變形時(shí)金屬顯微組織的變化（1）纖維組織

多晶體金屬經(jīng)冷變形后，原來(lái)等軸的晶粒沿著主變形的方向被拉長(zhǎng)。變形量越大，拉長(zhǎng)的越顯著。當(dāng)變形量很大時(shí)，各個(gè)晶粒已不能很清楚地辨別開來(lái)，呈現(xiàn)纖維狀，故稱纖維組織。被拉長(zhǎng)的程度取決于主變形圖和變形程度。

（2）亞結(jié)構(gòu)隨著冷變形的進(jìn)行，位錯(cuò)密度迅速提高。只有在變形量比較小或者在層錯(cuò)能低的金屬中，位錯(cuò)的分布才是比較分散和比較均勻的。在變形量大而且層錯(cuò)能較高的金屬中，位錯(cuò)的分布是很不均勻的。紛亂的位錯(cuò)糾結(jié)起來(lái)，形成位錯(cuò)纏結(jié)的高位錯(cuò)密度區(qū)，將位錯(cuò)密度低的部分分隔開來(lái)，好像在一個(gè)晶粒的內(nèi)部又出現(xiàn)許多“小晶粒”似的，只是它們的取向差不大（幾度到幾分），這種結(jié)構(gòu)稱為亞結(jié)構(gòu)。

當(dāng)材料料含有有雜質(zhì)質(zhì)和第第二相相時(shí)，，在變變形量量大和和變形形溫度度低的的情況況下，，所形形成的的亞晶晶小，，亞晶晶間的的取向向差大大。亞亞晶的的完整整性差差(即即亞晶晶內(nèi)晶晶格的的畸變變大)。相反的的情況況下所所產(chǎn)生生的亞亞晶的的完整整性好好且尺尺度較較大。。冷變形形過程程中形形成弧弧結(jié)構(gòu)構(gòu)是許許多金金屬(例如如銅、、鐵、、鉬、、鎢、、鉭、、鈮等等)普普遍存存在的的現(xiàn)象象。一一般認(rèn)認(rèn)為亞亞結(jié)構(gòu)構(gòu)對(duì)金金屬的的加工工硬化化起重重要作作用，，由于于各晶晶塊的的方位位不同同，其其邊界界叉為為大量量位錯(cuò)錯(cuò)纏結(jié)結(jié)，對(duì)對(duì)晶內(nèi)內(nèi)的進(jìn)進(jìn)一步步滑移移起阻阻礙作作用。。因此此，亞結(jié)構(gòu)構(gòu)可提提高金金屬和和臺(tái)金金的強(qiáng)強(qiáng)度。。利用用亞晶晶來(lái)強(qiáng)強(qiáng)化金金屆材材料是是強(qiáng)化化措施施之一一。對(duì)于低低層錯(cuò)錯(cuò)能金金屬，，如不不銹鋼鋼和黃黃銅等等，由由于擴(kuò)擴(kuò)展位位錯(cuò)很很寬，，位錯(cuò)錯(cuò)靈活活性差差，這這些材材料中中易觀觀察到到位錯(cuò)錯(cuò)的塞塞積群群，不不易形形成胞胞狀亞亞結(jié)構(gòu)構(gòu)。（3））變形形織構(gòu)構(gòu)多晶體體塑性性變形形時(shí)，，各個(gè)個(gè)晶粒?；埔频耐瑫r(shí)，，也伴伴隨著著晶體體取向向相對(duì)對(duì)于外外力有有規(guī)律律的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，，使取取向大大體趨趨于一一致叫叫做“擇優(yōu)優(yōu)取向向”。具有有擇優(yōu)優(yōu)取向向的物物體，，其組組織稱稱為“變形形織構(gòu)構(gòu)”。金屬及及合金金經(jīng)過過擠壓壓、拉拉拔、、鍛造造和軋軋制以以后，，都會(huì)會(huì)產(chǎn)生生變形形織構(gòu)構(gòu)。塑塑性加加工方方式不不同，，可出出現(xiàn)不不同類類型的的織構(gòu)構(gòu)。通通常，，變形形織構(gòu)構(gòu)可分分為絲絲織構(gòu)構(gòu)和板板織構(gòu)構(gòu)。絲織構(gòu)系在在拉拔和擠擠壓加工中中形成，這這種加工都都是在軸對(duì)對(duì)稱情況下下變形，其其主變形圖圖為兩向壓壓縮一向拉拉伸。變形形后晶粒有有一共同晶晶向趨向與與最大主變變形方向平平行，以此此晶向來(lái)表表示絲織構(gòu)構(gòu)。絲織構(gòu)經(jīng)較大變形形程度的拉拉拔后：面面心立方金金屬:<111>和<100>體心立方金金屬：<110>板織構(gòu)是某某一特定晶晶面平行于于板面，某某一特定晶晶向平行于于軋制方向向，因此，，板織構(gòu)用用其晶面和和晶向共同同表示。例例如體心立立方金屬，，當(dāng)其(100)晶晶面平行于于軋面，[011]晶向平行行于軋向時(shí)時(shí)，此板織織構(gòu)可用(100)[0l1]來(lái)表示示。板織構(gòu)（4）晶內(nèi)內(nèi)及晶間的的破壞在冷變形過過程中不發(fā)發(fā)生軟化過過程的愈合合作用，因因滑移（位位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)及其受阻阻、雙滑移移、交叉滑滑移等），，雙晶等過過程的復(fù)雜雜作用以及及各晶粒所所產(chǎn)生的相相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)與與移動(dòng)，造造成了在晶晶粒內(nèi)部及及晶粒間界界處出現(xiàn)一一些顯微裂裂紋、空洞洞等缺陷使使金屬密度度減少，是是造成金屬屬顯微裂紋紋的根源。。冷變形時(shí)金金屬顯微組組織的變化化（1）纖維維組織（2）亞結(jié)結(jié)構(gòu)（3）變形形織構(gòu)（4）晶內(nèi)內(nèi)及晶間的的破壞3.冷變變形時(shí)金屬屬性能的變變化（1））物物化化性性能能a.密密度度金屬屬經(jīng)經(jīng)冷冷變變形形后后，，晶晶內(nèi)內(nèi)及及間間晶晶出出現(xiàn)現(xiàn)了了顯顯微微裂裂紋紋、、裂裂口口、、空空洞洞等等缺缺陷陷致致使使金金屬屬的的密密度度降降低低。。b.電電阻阻冷變變形形一一般般使使金金屬屬材材料料的的電電阻阻增增加加。。c.化化學(xué)學(xué)穩(wěn)穩(wěn)定定性性冷變變形形后后，，金金屬屬的的殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力和和內(nèi)內(nèi)能能增增加加，，從從而而使使化化學(xué)學(xué)不不穩(wěn)穩(wěn)定定性性增增加加，，耐耐蝕蝕性性能能降降低低。。（2））力力學(xué)學(xué)性性能能由于于發(fā)發(fā)生生了了晶晶內(nèi)內(nèi)及及晶晶間間破破壞壞，，晶晶格格產(chǎn)產(chǎn)生生了了畸畸變變以以及及出出現(xiàn)現(xiàn)第第二二、、三三類類殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力等等，，故故經(jīng)經(jīng)受受冷冷變變形形后后的的金金屬屬及及合合金金，，其其塑性指標(biāo)標(biāo)隨所承承受的變變形程度度的增加加而下降降，在極限情情況下可可達(dá)到接接近于完完全脆性性的狀態(tài)態(tài)。另外外，由于于晶格畸畸變、出出現(xiàn)應(yīng)力力、晶粒粒的長(zhǎng)大大、細(xì)化化以及出出現(xiàn)亞結(jié)結(jié)構(gòu)等，，金屬的的抗力指標(biāo)標(biāo)則隨變變形程度度的增加加而提高高。金屬在冷冷變形時(shí)時(shí)所消耗耗的能量量，大部部分轉(zhuǎn)變變成熱能能而散失失了．其其中一小小部分(不超過過總能量量的10％)，，當(dāng)外力力去除后后，仍保保留在金金屬的內(nèi)內(nèi)部，被被稱為金金屬的儲(chǔ)存能能(或殘殘留能能)。。金屬中中的儲(chǔ)儲(chǔ)存能能是以以原予予偏離離其點(diǎn)點(diǎn)陣平平衡位位置的的位能能形式式存在在的。。即儲(chǔ)儲(chǔ)存能能以點(diǎn)點(diǎn)缺陷陷、位位鍺和和層錯(cuò)錯(cuò)的形形式存存在于于金屬屬晶體體中。。金屬的的儲(chǔ)存存能隨隨著熔熔點(diǎn)的的減低低而減減少；；隨晶粒粒度的的減小小而增增加；；隨第二二相與與基體體變形形的不不協(xié)調(diào)調(diào)的增增加而而增加加；凡是能能引起起加工工硬化化的因因素，，均能能使儲(chǔ)儲(chǔ)存能能增加加；隨變形形程度度的增增加而而增加加；隨不均均勻變變形程程度增增大而而增大大。（3））織構(gòu)構(gòu)與各各向異異性金屬材材料經(jīng)經(jīng)塑性性變形形以后后，在在不同同加工工方式式下，，會(huì)出出現(xiàn)不不同類類型的的織構(gòu)構(gòu)。由由于織織構(gòu)的的存在在而使使金屬屬呈現(xiàn)現(xiàn)各向向異性性。熱熱變變形1．熱熱變形形的概概念2．熱熱變形形對(duì)金金屬組組織性性能的的影響響3．熱熱變形形過程程中的的回復(fù)復(fù)與再再結(jié)晶晶1.熱變變形的概念念所謂熱變形形（又稱熱熱加工）是是指變形金金屬在完全再結(jié)晶晶條件下進(jìn)行的塑性性變形。一一般在熱變變形時(shí)金屬屬所處溫度度范圍是其其熔點(diǎn)絕對(duì)對(duì)溫度的0.75~0.95倍，在變變形過程中中，同時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生軟化與硬化化，且軟化進(jìn)行行的很充分分，變形后后的產(chǎn)品無(wú)無(wú)硬化的痕痕跡。與其它加工工方法相比比，如冷加加工，具有有自己一系系列的優(yōu)點(diǎn)，諸如：（1）金屬屬在熱加工工變形時(shí)，，變形抗力較低，消耗耗能量較少少。（2）金屬屬在熱加工工變形時(shí)，，其塑性升高，產(chǎn)生生斷裂的傾傾向性減小小。（3）與冷冷加工相比比較，熱加加工變形一一般不易產(chǎn)產(chǎn)生織構(gòu)。（4）在生生產(chǎn)過程中中，不需要要像冷加工工那樣的中間退火，從而可使使生產(chǎn)工序序簡(jiǎn)化，生生產(chǎn)效率提提高。（5）熱加加工變形可可引起組織織性能的變變化，以滿滿足對(duì)產(chǎn)品品某些組織與性能能的要求。同其它加工工方法相比比也有如下下的不足：（1）對(duì)薄或細(xì)的軋件，由由于散熱較較快，在生生產(chǎn)中保持持熱加工的的溫度條件比較困難。。因此，目目前對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)薄的或細(xì)細(xì)的金屬材材料來(lái)講，，一般仍采采用冷加工工（如冷軋軋、冷拉））的方法。。（2）熱加加工后軋件件的表面不如冷加工工生產(chǎn)的尺尺寸精確和和光潔。因因?yàn)樵诩訜釤釙r(shí)，由于于軋件表面面生成氧化皮和冷卻時(shí)收縮的不均勻。。（3）熱加加工后產(chǎn)品品的組織及性能能不如冷加工工時(shí)均勻。。因?yàn)闊峒蛹庸そY(jié)束時(shí)時(shí)，工件各各處的溫度度難于均勻勻一致。（4）不依依賴熱加工工提高材料強(qiáng)度。（5）有些些金屬具有有熱脆的不進(jìn)行熱熱加工。2.熱變變形對(duì)金屬屬組織性能能的影響（1）熱熱變形對(duì)對(duì)鑄態(tài)組織織的改造造回憶：鑄態(tài)組織織有何特特點(diǎn)？一般來(lái)說說，金屬屬在高溫溫下塑性高、抗力小，加之原原子擴(kuò)散散過程加加劇，伴伴隨有完完全再結(jié)結(jié)晶時(shí)，，更有利利于組織織的改善善。故熱熱變形多多作為鑄鑄態(tài)組織織初次加工工的方法。。熱變形能最有效效地改變變金屬和和合金的的鑄錠組織織，可以使使鑄態(tài)組組織發(fā)生生下述有有利變化化。a.一般般熱變形形是通過過多道次的的反復(fù)變變形來(lái)完成。。b.由于于應(yīng)力狀狀態(tài)中靜水壓力力分量的作用，，可使錠錠中存在在的氣泡泡焊合，，縮孔壓壓實(shí)，疏疏松壓密密，變?yōu)闉檩^致密密的結(jié)構(gòu)構(gòu)。c.由于于高溫下下原子熱運(yùn)運(yùn)動(dòng)能力加強(qiáng)強(qiáng)，在應(yīng)應(yīng)力作用用下，借借助原子子的自擴(kuò)散和和互擴(kuò)散散，可使鑄鑄錠中化化學(xué)成分分的不均勻性相對(duì)減少少。上述三方方面綜合合作用的的結(jié)果，，可使鑄鑄態(tài)組織織改造成成變形組織織（或加工工組織）），它比比鑄錠有有較高的的密度、均勻細(xì)小小的等軸軸晶粒及比較均勻勻的化學(xué)學(xué)成分，因而塑性和抗抗力的指標(biāo)都都明顯提提高。（2）熱熱變形制制品晶粒度的控制在熱變形形過程中中，為了了保證產(chǎn)產(chǎn)品性能能及使用用條件對(duì)對(duì)熱加工工制品晶晶粒尺寸寸的要求求，控制制熱變形形產(chǎn)品的的晶粒度度是很重重要的。。熱變形后后制品晶晶粒度的的大小，，取決于于變形程度度和變形溫度度（主要是是加工終了溫度度）。第二二類再結(jié)結(jié)晶全圖圖，是描描述晶粒大小小與變形程度度及變形溫度度之間關(guān)系系的。如如圖6-14所所示。根根據(jù)這種種圖即可可確定為為了獲得得均勻的的組織和和一定尺尺寸晶粒粒時(shí)，所所需要保保持的加工終了了溫度及應(yīng)施加加的變形程度度。圖6-14第第二類類再結(jié)晶晶全圖（（LY2）（a）在在壓力機(jī)機(jī)上壓縮縮（（b）在在鍛錘下下壓縮（3）熱熱變形時(shí)時(shí)的纖維組織織金屬內(nèi)部部所含有有的雜質(zhì)、第第二相和各種缺陷，在熱變形形過程中中，將沿沿著最大大主變形形方向被拉長(zhǎng)、、拉細(xì)而形成纖維組織織或帶狀結(jié)構(gòu)。這些帶狀結(jié)構(gòu)構(gòu)是一系列平平行的條紋，，也稱為流線。纖維組織一般般只能在變形形時(shí)通過不斷地改變變變形的方向來(lái)避免，很難難用退火的方方法去消除。。當(dāng)夾雜物（（或晶間夾雜雜層）數(shù)量不不多時(shí)，可用用長(zhǎng)時(shí)高溫退退火的方法，，依靠成分的的均勻化，和和組織不均勻勻處的消失以以去除。在個(gè)個(gè)別情況下，，當(dāng)這些晶間間夾雜物能溶溶解或凝聚時(shí)時(shí)，纖維組織織也可以被消消除。3.熱變形過過程中的回復(fù)復(fù)與再結(jié)晶一般將熱變形形過程中，在在應(yīng)力狀態(tài)作作用下所發(fā)生生的回復(fù)與再再結(jié)晶過程稱稱為動(dòng)態(tài)的，以區(qū)別冷變變形后退火過過程中、熱變變形的各道次次之間以及熱熱變形后在空空氣中冷卻時(shí)時(shí)所發(fā)生的、、屬于靜態(tài)的回復(fù)與再結(jié)晶晶過程。（a）圖為高層錯(cuò)能金屬在熱軋加工率比較小小時(shí)（50%），，只發(fā)生動(dòng)態(tài)態(tài)回復(fù)；（b）圖表示示低層錯(cuò)能金屬屬，由于熱軋變變形程度?。ǎ?0%），，熱軋時(shí)，只只發(fā)生動(dòng)態(tài)回回復(fù)，隨后發(fā)發(fā)生靜態(tài)回復(fù)復(fù)和靜態(tài)再結(jié)結(jié)晶；（c）圖表示示高層錯(cuò)能金屬屬在擠壓變形程度大（99%）時(shí)時(shí)，在擠壓中中發(fā)生動(dòng)態(tài)回回復(fù)，出?？卓缀螅l(fā)生靜靜態(tài)回復(fù)和靜靜態(tài)再結(jié)晶；；（d）圖表示示低層錯(cuò)能金屬屬，在擠壓變形形程度大（99%）時(shí)，，在擠壓中發(fā)發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)復(fù)與動(dòng)態(tài)再結(jié)結(jié)晶。出?？卓缀螅l(fā)生靜靜態(tài)回復(fù)、靜靜態(tài)再結(jié)晶和和亞動(dòng)態(tài)再結(jié)結(jié)晶。靜態(tài)再結(jié)結(jié)晶（1）動(dòng)動(dòng)態(tài)回復(fù)復(fù)金屬在熱熱變形時(shí)時(shí)，若只只發(fā)生動(dòng)動(dòng)態(tài)回復(fù)復(fù)的軟化化過程，，其應(yīng)力力-應(yīng)變變曲線，，如圖6-17a所示示。曲線線明顯地地分為三個(gè)階段段。第一階段段為微變形階階段。此時(shí)，，試樣中中的應(yīng)變變速率從從零增加加到試驗(yàn)驗(yàn)所要求求的應(yīng)變變速率，，其應(yīng)力力-應(yīng)變變曲線呈呈直線，，當(dāng)達(dá)到屈屈服應(yīng)力力以后，，變形進(jìn)進(jìn)入了第二階段段，加工硬硬化率逐逐漸降低低。最后進(jìn)入入第三階階段，為為穩(wěn)定變形形階段。此時(shí)，，加工硬化化被動(dòng)態(tài)回復(fù)復(fù)所引起起的軟化化過程所抵抵消。即即由變形形所引起起的位錯(cuò)錯(cuò)增加的的速率與與動(dòng)態(tài)回回復(fù)所引引起的位位錯(cuò)消失失的速率率幾乎相相等。達(dá)達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡衡。圖6-17動(dòng)動(dòng)態(tài)流流變曲線線實(shí)驗(yàn)研究究表明：：1）發(fā)生生動(dòng)態(tài)回回復(fù)有一一個(gè)臨界變形形程度，只有達(dá)達(dá)到此值值才能形形成亞晶晶。2）當(dāng)變變形達(dá)到到平穩(wěn)態(tài)態(tài)后，亞亞晶也保保持一個(gè)個(gè)平衡形形狀。在在低的變變形溫度度（0.3~0.6Tm）下下，即使使變形量量很小，，亞晶形狀狀是長(zhǎng)條的的；而在在高的變變形溫度度（0.6~0.7Tm））下，即即使變形形量很大大，亞晶晶也能構(gòu)構(gòu)成等軸軸的形狀狀。3）亞晶晶間的取取向一般般分散在在10~70的寬廣范范圍內(nèi)，，而且和和變形量量、變形形溫度關(guān)關(guān)系不大大。4）熱變變形達(dá)到到平穩(wěn)態(tài)態(tài)后，亞亞晶的平平均尺寸寸有一個(gè)個(gè)平衡值值，它又又隨變形形溫度的的增加或或變形速速度的增增加而下下降。給給定一個(gè)個(gè)平穩(wěn)態(tài)態(tài)屈服應(yīng)應(yīng)力，對(duì)對(duì)應(yīng)有一一個(gè)平均均的亞晶晶尺寸。。（2）動(dòng)態(tài)再再結(jié)晶a)流變特征征在變形開始階段，存在明顯的的加工硬化，而應(yīng)力隨應(yīng)應(yīng)變的增加而而急劇增大到到某一峰值。。流變應(yīng)力很快快越過峰值并并隨應(yīng)變的增增加而下降，，結(jié)果在整體體上呈現(xiàn)應(yīng)變軟化。進(jìn)一步增大應(yīng)應(yīng)變，流變應(yīng)應(yīng)力基本不隨隨應(yīng)變的增大大而發(fā)生變化化或下降很少少，即進(jìn)入所所謂的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)階段段。變形溫度和應(yīng)變速度均對(duì)熱加工硬硬化有很大影影響。在其它它條件相同時(shí)時(shí)，降低變形形溫度或增大大應(yīng)變速度均均可使加工硬硬化加劇，同同時(shí)峰值應(yīng)力力以及峰值應(yīng)應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的的應(yīng)變?cè)龃?。。圖6-19發(fā)發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)結(jié)晶的應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變曲線（2）動(dòng)態(tài)再再結(jié)晶b)組織特征征大部分動(dòng)態(tài)再再結(jié)晶組織由由大小不均的等軸晶粒組成，晶內(nèi)位錯(cuò)密度較靜態(tài)的高。再結(jié)晶晶粒粒大小不僅與與溫度有關(guān)，，而且還與應(yīng)應(yīng)變速率有關(guān)關(guān)。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的的其它特點(diǎn)：：1）動(dòng)態(tài)再結(jié)結(jié)晶要在很大大的變形量下下才能發(fā)生，，即其“臨界變形程度度”很大；2）和靜態(tài)再再結(jié)晶相似，，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶易于在晶界及亞晶界界處形核；3）由于動(dòng)態(tài)態(tài)再結(jié)晶“臨臨界變形度””比靜態(tài)再結(jié)結(jié)晶的大許多多，所以若在在變形過程中中發(fā)生了動(dòng)態(tài)態(tài)再結(jié)晶，那那么變形形一一停停止止馬馬上上即即能能發(fā)發(fā)生生靜靜態(tài)態(tài)再再結(jié)結(jié)晶晶而而無(wú)無(wú)需需孕孕育育期期。開開始始時(shí)時(shí)靜靜態(tài)態(tài)再再結(jié)結(jié)晶晶以以很很高高速速度度進(jìn)進(jìn)行行，，以以后后隨隨時(shí)時(shí)間間的的延延長(zhǎng)長(zhǎng)而而減減慢慢；；4））發(fā)發(fā)生生動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)再再結(jié)結(jié)晶晶或或變變形形過過程程中中的的靜靜態(tài)態(tài)再再結(jié)結(jié)晶晶所需需時(shí)時(shí)間間與與溫溫度度密密切切相相關(guān)關(guān)，一一般般而而言言，，溫溫度度愈愈高高所所需需時(shí)時(shí)間間愈愈短短。。塑塑性性變變形形對(duì)對(duì)固固態(tài)態(tài)相相變變的的影影響響1．．應(yīng)應(yīng)力力與與變變形形的的作作用用2．．溫溫度度和和變變形形速速度度的的作作用用1.應(yīng)應(yīng)力力與與變變形形的的作作用用在應(yīng)力力的的作作用用下，，可可使使相變變溫溫度度降降低低或使使平平衡衡狀狀態(tài)態(tài)下下為為固溶溶體體的合合金金，，發(fā)發(fā)生生新新相相的的析出出。在高高的的應(yīng)應(yīng)力力作作用用下下原子擴(kuò)散散過程的的加劇，可使相相變溫度度有所降降低。但但是，在在高的靜靜水壓力力下、應(yīng)應(yīng)力又妨妨礙產(chǎn)生生相變，，壓力的的增加也也可使金屬熔點(diǎn)點(diǎn)有明顯改改變，一一般是提提高熔點(diǎn)點(diǎn)的上限限溫度。。塑性變形形晶格畸變變激化能提提高擴(kuò)散加劇劇硬度，×10MPa回火延續(xù)時(shí)間，秒（a）（b）2.溫溫度和和變形速速度的作作用（1）在在變形過程中物體被冷卻到相變溫度，，并且相變是是在變形的同同一時(shí)間內(nèi)完完成的。（2）在變形過程中變形物體被加熱到相變溫度，，并且相變是是在變形過程程中實(shí)現(xiàn)的。。在一些情況下下，高變形速速度可引起相相的轉(zhuǎn)變，而而在另一些情情況則相反，，高變形速度度阻礙相變的的產(chǎn)生?！?.2金金屬塑性性變形的溫度度——速度效效應(yīng)6.2.1變形形溫度6.2.2變形形速度6.2.3變形形中的熱效應(yīng)應(yīng)及溫度效應(yīng)應(yīng)6.2.4熱力力學(xué)條件之間間的相互關(guān)系系6.2.1變形形溫度塑性變形時(shí)金金屬所具有的的實(shí)際溫度，稱為變形溫度，它與加熱溫度是有區(qū)別的。。變形溫度既既取決于金屬屬變形前的加加熱溫度，又又與變形中能能量轉(zhuǎn)化而使使金屬溫度提提高的溫度有有關(guān)，同時(shí)又又與變形金屬屬同周圍介質(zhì)質(zhì)進(jìn)行熱交換換所損失的溫溫度有關(guān)。6.2.2變形形速度變形速度為單單位時(shí)間內(nèi)變變形程度的變變化或單位時(shí)時(shí)間內(nèi)的相對(duì)對(duì)位移體積，，即：式中———變形速速度；——變形程度度；V——變形物體體的體積；（秒-1）6.2.3變形形中的熱效應(yīng)應(yīng)及溫度效應(yīng)應(yīng)所謂“熱效應(yīng)”是指變形過過程中金屬的的發(fā)熱現(xiàn)象，熱效應(yīng)可用用發(fā)熱率來(lái)表表示：式中———發(fā)發(fā)熱率；AT——轉(zhuǎn)化為熱熱的那部分能能量；A——使物體產(chǎn)產(chǎn)生塑性變形形時(shí)的能量。塑性變形過程程中因金屬發(fā)發(fā)熱而促使金金屬的變形溫度升高高的效果，稱為為溫度效應(yīng)，用表表示：式中T1——變形前金金屬所具有的的溫度；T2——變形后因因熱效應(yīng)的作作用金屬實(shí)際際具有的溫度度。6.2.3變形形中的熱效應(yīng)應(yīng)及溫度效應(yīng)應(yīng)6.2.3變形形中的熱效應(yīng)應(yīng)及溫度效應(yīng)應(yīng)6.2.4熱力力學(xué)條件之間間的相互關(guān)系系1．變形溫和和變形速度恒恒定時(shí)，變形形程度與變形形抗力的關(guān)關(guān)系:2．變形程度度和變形速度度恒定時(shí)，變變形抗力與單單相狀態(tài)條件件下的變形溫溫度的關(guān)系為為：3．變形程度度和變形溫度度恒定時(shí)，變變形抗力與變變形速度的關(guān)關(guān)系為：綜合（6-4）、（6-5）、（6-6）式可可寫成式中A、a、、b、c、αα、β、、γ——取決于變變形條件和變變形材料的常常數(shù)，由實(shí)驗(yàn)驗(yàn)確定；——平均變形形程度；————平均變形速速度；T——變形溫度度，K。（6-4）（6-5）（6-6）（6-7）§6.3形變熱處理概念：綜合利用形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化，將壓力加加工與熱處理操作相結(jié)合，，使加工工藝與最終性能相統(tǒng)一的工藝藝方法。原理：塑性變形可對(duì)后續(xù)熱處理組組織產(chǎn)生決定性的的影響，而熱熱處理組織又又可反過來(lái)影影響塑性變形形。本質(zhì)：亞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化+析出強(qiáng)化關(guān)鍵：創(chuàng)造工藝條件件，使亞結(jié)構(gòu)構(gòu)得以保存。。分類：低溫形形變熱處理高溫形變熱處處理預(yù)形變熱處理理Mg-2.8mass.%Nd合金金固溶處理＋＋冷彎曲變形形（變形量為為1%）后的的電子顯微照照片[19]a-不經(jīng)時(shí)效效處理，×12000；；b-在250℃下時(shí)時(shí)效1h，××18000；c-在300℃下時(shí)效1h，×12000；d-在325℃下時(shí)效1h，×12000§6.3形變熱處理1.低溫形形變熱處理（（形變時(shí)效））淬火+冷/溫溫變形+人工工時(shí)效淬火+自然時(shí)時(shí)效+冷變形形+人工時(shí)效效淬火+人工時(shí)時(shí)效+冷變形形+人工時(shí)效效冷變形造成的的位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)，，使脫溶相形形核更為廣泛泛和均勻，有有利于強(qiáng)度和和塑性。Mg-3mass.%Nd合合金的的拉伸伸性能能隨時(shí)時(shí)效溫溫度的的變化化Mg-2.5mass%Nd合金金的電阻率率隨時(shí)時(shí)效時(shí)時(shí)間的的變化化§6.3形變熱熱處理理1.高高溫溫形變變熱處處理（1））工藝路路線：高溫溫變形形+淬淬火+時(shí)效效（2））組織條條件：無(wú)動(dòng)態(tài)態(tài)再結(jié)結(jié)晶無(wú)靜態(tài)態(tài)再結(jié)結(jié)晶過飽和和固溶溶體（3））變形條條件：較高的的變形形溫度度較低的的變形形速度度較小的的變形形程度度§6.3形變熱熱處理理3.預(yù)預(yù)形形變熱熱處理理（1））工藝路路線：高溫溫變形形+固溶+淬火火+時(shí)時(shí)效（2））組織條條件：無(wú)動(dòng)態(tài)態(tài)再結(jié)結(jié)晶無(wú)靜態(tài)態(tài)再結(jié)結(jié)晶過飽和和固溶溶體（3））擠壓效效應(yīng)及及組織織強(qiáng)化化效應(yīng)應(yīng)擠壓效效應(yīng)：：硬鋁鋁等鋁鋁合金金擠壓壓制品品的強(qiáng)強(qiáng)度比比軋制制或鍛鍛造的的高。。組織強(qiáng)強(qiáng)化效效應(yīng)：：凡是是淬火火后能能得到到未再再結(jié)晶晶組織織，使使時(shí)效效強(qiáng)化化超過一一般時(shí)時(shí)效強(qiáng)強(qiáng)化的的效應(yīng)應(yīng)。為了獲獲得組組織強(qiáng)強(qiáng)化效效應(yīng)，，關(guān)鍵鍵應(yīng)提提高再再結(jié)晶晶溫度度。金屬塑塑性加加工原原理PrincipleofPlasticDeformationinMetalsProcessing第四篇篇金屬塑塑性變變形力力學(xué)解解析方方法9、靜夜四無(wú)鄰鄰，荒居舊業(yè)業(yè)貧。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、雨中黃葉樹樹，燈下白頭頭人。。07:13:0407:13:0407:1312/23/20227:13:04AM11、以我獨(dú)沈沈久，愧君君相見頻。。。12月-2207:13:0407:13Dec-2223-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。07:13:0407:13:0407:13Friday,December23,202213、乍見見翻疑疑夢(mèng)，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2207:13:0407:13:04December23,202214、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國(guó)國(guó)見青青山。。。23十十二二月20227:13:04上上午07:13:0412月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。。十二月227:13上午午12月-2207:13December23,202216、行動(dòng)出成果果，工作出財(cái)財(cái)富。。2022/12/237:13:0407:13:0423December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時(shí)，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點(diǎn)的射線線向前。。7:13:04上午7:13上上午07:13:0412月-229、沒有失失敗，只只有暫時(shí)時(shí)停止成成功！。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結(jié)果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒有有。。。07:13:0407:13:0407:1312/23/20227:13:04AM11、成功功就是是日復(fù)復(fù)一日日那一一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小小努力力的積積累。。。12月月-2207:13:0407:13Dec-2223-Dec-2212、世間成事事，不求其其絕對(duì)圓滿滿，留一份份不足，可可得無(wú)限完完美。。07:13:0407:13:0407:13Friday,December23,202213、不知知香積積寺，，數(shù)里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2207:13:040