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冷变形

发布时间:2008-08-02 00:00 作者:互联网 来源:百科
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冷变形(cold deformation)金属材料在低于再结晶温度下的塑性变形。在金属塑性加工领域中通称冷加工。冷变形时工件发生加工硬化,但不发生再结晶软化。冷变时工件的组织和性能发生变化(1)晶粒形状改变。随着冷变形的

冷变形(cold  deformation)

金属材料在低于再结晶温度下的塑性变形。在属塑性加工领域中通称冷加工。冷变形时工件发生加工硬化,但不发生再结晶软化。

冷变时工件的组织和性能发生变化

(1)晶粒形状改变。随着冷变形的进行。晶粒沿最大主变形方向拉长或压扁,变形达到相当程度后,形成纤维状组织(见纤维组织)。由于变形的不均匀性,工件内晶粒被拉长、压扁或呈纤维状的程度也不完全一致。

(2)晶粒内可能出现滑移带和孪生带,且空位、间隙原子、位错层错增多,位错的增殖、交截(见位错交截)、塞积(见位错塞积)和缠结(见位错缠结)增多,位错密度由l×106cm-2逐步增加到1×1010~1012cm-2金属的内能增加,从而使金属的强度硬度以及金属的变形抗力等指标提高,延伸率等塑性指标降低,一些理化性能也发生变化,如电阻率增大,抗蚀性下降等。

(3)出现变形织构。在较大的冷变形程度下,金属各晶粒的位向从杂乱无序的随机状态逐渐转变为有序状态,即通称的择优取向。这就引起工件各方向上的性能发生差异,即各向异性。各向异性的程度即织构的强弱与变形量的大小、金属的成分和原有的组织状态有关。

(4)晶间和晶内发生破坏。冷变形导致位错塞积,当其应力值大于金属断裂强度时则形成裂纹和空洞,晶内或晶间联系遭到破坏,甚至发生断裂。

为了恢复冷变形金属的塑性、修复破坏、降低变形抗力和强度,根据金属的性质和生产工艺条件,在工件的冷变形量达到适当程度时,进行软化退火或再结晶退火(见低温退火)或回复,以控制工件的性能或有利于继续变形。

冷变形时的功,一部分消耗于工件与工具问的摩擦,一部分消耗于使工件产生塑性变形。后者中的80%左右转化为,使工件温升及散失于周围介质中,约20%转化为金属的内能,储存于工件内,是以后热处理时组织变化的驱动力之一。冷变形给金属引入大量的晶体缺陷,如空位、位错、层错等,与这些缺陷相伴生的能量是上述储存能的主要形式,很少的一部分储存能以残余弹性应变形式存在。

冷变形如冷轧冷拔、冷冲、冷锻、冷挤压等是金属塑性加工的重要方式,用于生产薄板、带卷、箔材线材管材、棒材和一些五金零件。冷变形制品表面光洁,尺寸精确,形状规整。


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