金屬材料的冷作硬化

2020-12-06 小許育兒經

金屬經塑性變形後,其機械性能、物理性能和化學性能都要發生變化,而機械性能 的變化是最值得注意的。

機械性能的變化表現在:隨著變形程度的增加,金屬的強度和硬度逐漸升高,而塑 性和韌性則逐漸降低。這種現象稱為加工硬化或冷作硬化。

冷作硬化產生的原因:

因為晶體在塑性變形時,晶粒內部的晶格發生歪扭,使滑核面凹凸不平,造成滑移困難使變形抗力增大。故強度和硬度增加。又因為品格的畸變,使晶界受損塑性降低

金屬的冷作硬化現象,在生產中有著非常重要的意義:

一,冷作硬化是強化金屬材料的一種重要工藝方法,其次加工硬化也是工件能夠成形的重要因素。

例如:冷拉鋼絲拉過模孔的部分,由於產生了加工硬化便不再繼續變形,而使變形轉移到尚未拉過模孔的部分 。這樣,鋼絲才能通過模孔產生均勻的變形。

二,冷作硬化還能保證工件在服役時的安全性

由於工件的形狀或服役時承受載荷的變化,在工件某些部位會出現應力集中或工件暫時出現過載現象。這些部位會發生微量的塑性變形,便產生了冷作硬化效應,進而強度得到提高,變形就自行終止,從而保證了工件服役時的安全性。

冷作硬化也有它不利的一面:

例如:在冷變形時,隨著變形程度的增加,材料的強度增加,而塑性降低,這樣不但由於變形抗力的增加而使動力消耗增加,更主要的是變形達到一定程度後,材料的塑性降低到不能再繼續變形,如再繼續加工就會使工件開裂。

材料產生冷作硬化後繼續加工產生裂紋

手工成形零件對此體會最深,板料越敲

越硬,猛敲甚至開裂。消除冷作硬化的方法是,不再繼續加工,將材料加熱,然後隨爐冷卻即常說的退火,使晶體內部晶格的畸變恢復,然後再繼續加工。要消除冷作硬化,必須 對半成品進行中間退火,這樣既增加了工藝成本又延長了生產周期。

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