【材料课件】压力加工-组织性能

冷压力加工对金属材料组织和性能的影响

——金属材料在塑性变形中组织和性能的变化孙巧艳材料科学与工程学院冷压力加工对金属材料组织和性能的影响

——金属材料在塑性变1一基本概念1压力加工：金属材料在外力作用下发生的一种塑性变 形过程。工业生产中的锻造、挤压、轧制、拉拔等生产工艺都属于压力加工。2压力加工的目的（1）获得规定形状和尺寸的零件和产品（2）改变钢的组织和性能3

压力加工的分类冷压力加工（T<T再）热压力加工（T>T再）按加工温度是否高于再结晶温度一基本概念1压力加工：金属材料在外力作2金属材料在塑性变形中组织和性能的变化

（以工业纯铁和钢为例）1晶粒形态的变化（1）铁素体晶粒形态的变化（工业纯铁）晶粒被拉长或者压扁晶粒被拉长或者压扁成为细条状组织和纤维组织，晶粒破碎成亚晶粒（组织的变化包括晶粒形态和微观缺陷的变化）等轴晶粒未变形原始晶粒轻微变形的滑移线拉长或压扁的晶粒细条状组织和纤维组织金属材料在塑性变形中组织和性能的变化

（以工业纯铁和钢为例）32晶体微观缺陷的变化（工业纯铁和钢类似）塑性变形原子排列发生畸变晶格扭曲晶体缺陷增多择优取向（织构）(2)渗碳体对碳钢变形的影响(阻碍铁素体的变形）数量尺寸形态渗碳体含量增加，阻碍作用增大层片越细，阻碍作用增大片状的比球状的阻碍作用大，网状的比片状的更大。阻碍变形取决于空位、位错、晶界、亚晶界各晶粒内原子排列位向趋于一致2晶体微观缺陷的变化（工业纯铁和钢类似）塑性变形原43金属材料性能的变化物理、化学性能电阻增加，抗腐蚀能力降低力学性能强度、硬度升高，塑性、韧性下降4残余应力加工硬化金属性能经过塑性变形残余压应力和残余拉应力由于材料内部各部分变形不均匀变形造成的3金属材料性能的变化物理、化学性能电阻增加，抗腐蚀能5三实际应用1加工硬化—强化金属材料的方法之一纯铁和低碳钢抗拉强度增加400~500MPa高碳钢（细片状珠光体组织）抗拉强度可增加1000MPa以上对于不能通过热处理强化的材料，显得尤为重要。其他方面：金属材料具有加工硬化能力，零件在偶尔过载时可防止突然断裂；还可以使各种冷加工工艺得以进行。70%变形度80%变形度三实际应用1加工硬化—强化金属材料的方法之一纯62织构对材料性能的影响各晶粒内原子排列位向趋于一致——称为织构或者择优取向导致金属材料出现各向异性有利的影响变压器铁心硅钢片的导磁性能沿扎制方向显著提高，提高变压器的效率不利的影响在深冲杯形工件时，容易出现制耳现象，导致杯口边沿不齐，造成废品2织构对材料性能的影响各晶粒内原子排列位向趋于一致——73残余应力的影响(由于材料内部各部分变形不均匀变形造成的)不利的影响导致工件尺寸不稳定抵抗腐蚀能力降低解决方法去应力退火有利的影响提高材料的疲劳强度产生残余压应力的方法喷丸滚压限于表层残余压应力3残余应力的影响(由于材料内部各部分变形不均匀变形造成8演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！9冷压力加工对金属材料组织和性能的影响

——金属材料在塑性变形中组织和性能的变化孙巧艳材料科学与工程学院冷压力加工对金属材料组织和性能的影响

——金属材料在塑性变10一基本概念1压力加工：金属材料在外力作用下发生的一种塑性变 形过程。工业生产中的锻造、挤压、轧制、拉拔等生产工艺都属于压力加工。2压力加工的目的（1）获得规定形状和尺寸的零件和产品（2）改变钢的组织和性能3

压力加工的分类冷压力加工（T<T再）热压力加工（T>T再）按加工温度是否高于再结晶温度一基本概念1压力加工：金属材料在外力作11金属材料在塑性变形中组织和性能的变化

（以工业纯铁和钢为例）1晶粒形态的变化（1）铁素体晶粒形态的变化（工业纯铁）晶粒被拉长或者压扁晶粒被拉长或者压扁成为细条状组织和纤维组织，晶粒破碎成亚晶粒（组织的变化包括晶粒形态和微观缺陷的变化）等轴晶粒未变形原始晶粒轻微变形的滑移线拉长或压扁的晶粒细条状组织和纤维组织金属材料在塑性变形中组织和性能的变化

（以工业纯铁和钢为例）122晶体微观缺陷的变化（工业纯铁和钢类似）塑性变形原子排列发生畸变晶格扭曲晶体缺陷增多择优取向（织构）(2)渗碳体对碳钢变形的影响(阻碍铁素体的变形）数量尺寸形态渗碳体含量增加，阻碍作用增大层片越细，阻碍作用增大片状的比球状的阻碍作用大，网状的比片状的更大。阻碍变形取决于空位、位错、晶界、亚晶界各晶粒内原子排列位向趋于一致2晶体微观缺陷的变化（工业纯铁和钢类似）塑性变形原133金属材料性能的变化物理、化学性能电阻增加，抗腐蚀能力降低力学性能强度、硬度升高，塑性、韧性下降4残余应力加工硬化金属性能经过塑性变形残余压应力和残余拉应力由于材料内部各部分变形不均匀变形造成的3金属材料性能的变化物理、化学性能电阻增加，抗腐蚀能14三实际应用1加工硬化—强化金属材料的方法之一纯铁和低碳钢抗拉强度增加400~500MPa高碳钢（细片状珠光体组织）抗拉强度可增加1000MPa以上对于不能通过热处理强化的材料，显得尤为重要。其他方面：金属材料具有加工硬化能力，零件在偶尔过载时可防止突然断裂；还可以使各种冷加工工艺得以进行。70%变形度80%变形度三实际应用1加工硬化—强化金属材料的方法之一纯152织构对材料性能的影响各晶粒内原子排列位向趋于一致——称为织构或者择优取向导致金属材料出现各向异性有利的影响变压器铁心硅钢片的导磁性能沿扎制方向显著提高，提高变压器的效率不利的影响在深冲杯形工件时，容易出现制耳现象，导致杯口边沿不齐，造成废品2织构对材料性能的影响各晶粒内原子排列位向趋于一致——163残余应力的影响(由于材料内部各部分变形不均匀变形造成的)