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1、 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库金属材料与热处理课程冷塑性变形对金属组织的影响主讲教师：党 杰西安航空职业技术学院冷塑性变形对金属组织的影响一、金属塑性变形的分类按变形温度的不同，金属的塑性变形可以分为三种形式：（1）冷变形是指在再结晶温度以下的变形。变形后具有明显的加工硬化现象(冷变形强化）。如冷挤压、冷轧、冷冲压等。（2）热变形是指在再结晶温度以上的变形。在其变形过程中，其加工硬化随时被再结晶所消除。因而，在此过程中表现不出加工硬化现象。如热轧、热锻、热挤压等。（3）温变形是指介于冷、热变形之间的变形，加工硬化和再结晶同时存在。如：温锻、温挤压等。二、冷塑性变形对金属组织的影响（

2、1）形成纤维状组织 金属在外力作用下产生塑性变形时，随着金属外形拉长其晶粒也相应地被拉长。当变形量很大时，各晶粒将会被拉长成细条状或纤维状，晶界模糊不清，金属中的夹杂物和第二相也被拉长，这种组织称为纤维组织，如图1所示。形成纤维组织后，金属的性能有明显的方向性，例如沿纤维组织方向的强度和塑性明显高于垂直于纤维组织方向。 a） 变形前 b） 变形中 c） 变形后形成纤维组织图1 变形前后晶粒形状的变形示意图（2）晶粒内产生亚结构 金属经大的塑性变形时， 由于位错的密度增大并发生交互作用，大量位错堆积在局部地区， 并相互缠结， 形成不均匀的分布, 使晶粒分化成许多位向略有不同的小晶块， 从而在晶粒

3、内产生亚结构（亚晶粒），如图2所示。图2 金属冷变形后的亚结构（3）产生形变织构 金属发生塑性变形时，各晶粒的晶格位向会沿变形方向发生转变，当变形量很大时，各晶粒的位向将与外力方向趋于一致，晶粒趋向于整齐排列，这种现象叫做择优取向，所形成的有序结构称为形变织构，图3为典型的形变织构。图3 典型的形变织构形变织构会使金属性能呈明显的各向异性，在多数情况下对金属的后续加工或使用不利。例如，用有织构的板材冲压筒形零件时，由于不同方向上的塑性差别很大，使变形不均匀，导致零件边缘不齐，即出现“制耳”现象，使零件边缘不齐，厚薄不匀，如图4所示。但织构在某些情况下是有利的，例如制造变压器铁芯的硅钢片，利用织构可使变压器铁芯的磁导率明显增加，磁滞损耗降低，从而提高变压器的效率。图4 冷冲压制耳现象a） 无制耳 b） 有制耳通常，形变织构很难消除，生产中为避免织构产生，常将零件的较大变形量分为几次变形来完成，并增加“中间退火”工序。（4）造成晶内及晶间破坏 在冷变形过程中不发生软化过程的愈合作用，因滑移（位错的运动及其受阻、双滑移、交叉滑移等）、孪晶等过程的复杂作用以及各晶粒所产生的相

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