金属塑性变形与再结晶全解课件.ppt

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1、金属塑性变形与再结晶实验目的了解金属经冷加工变形后显微组织和机械性能的变化；讨论冷加工变形度对再结晶后晶粒度的影响；了解退火温度对金属再结晶后组织和性能的影响。实验设备及材料材料：纯铝设备：拉伸机、箱式电炉、卡尺、显微镜。什么是塑性变形？在外力作用下，当应力超过金属的弹性极限时，金属所发的永久变形称为塑性变形。塑性变形的方式：（１）滑移　表面抛光　塑性变形　　在显微镜下可观察滑移线（２）孪晶　　塑性变形　　再抛光腐蚀　　在显微镜下可观察孪晶滑移与变形孪晶（3）滑移晶体在切应力作用下借助于金属薄层沿滑移面相对移动的结果。滑移带拉伸试样表面滑移带滑移带示意图（4）孪晶对于滑移少的密排六方晶体及

2、体心立方晶体，在受到冲击、变形速度较快时，产生的塑性变形主要表现是孪晶。面心立方晶体孪生变形过程示意图滑移与变形孪晶90黄铜显微组织中的孪晶孪晶塑性变形对金属组织的影响产生纤维组织晶粒沿变形方向被拉长产生变形织构晶粒转动。变形量很大时，滑移面转向平行于外力方向，晶粒取向趋于一致呈现明显的各向异性主要是形成了纤维组织和变形织构产生形变强化变形过程中，位错密度升高，导致形变胞形成和不断细化，对位错的滑移产生巨大的阻碍作用，使金属的变形抗力显著升高。塑性变形对金属性能的影响变形金属在加热时组织与性能的变化塑性变形后，金属的内能增加，组织处于不稳定的状态对变形金属加热时，原子活动能力提高，材料会释

3、放多余的内能，直到恢复变形前的低内能状态随加热温度增加，变形后金属发生回复、再结晶、晶粒长大三个过程当加热温度较低时，原子活动能力低，分子短距离运动，F残↓，力学显微组织变化不大…晶界产生新晶核长大成等轴晶粒取代原晶粒强度硬度显著下降，塑性韧性提高温度↑大晶粒吞小,晶粒继续长大金属的再结晶温度T最低再结晶=0.4T金属的熔点温度为缩短退火周期，实际生产中再结晶退火温度通常为最低再结晶温度以上100~200℃。再结晶退火加工硬化消除（550℃30min)再结晶（等轴晶粒）工业纯铝去应力回火温度最低再结晶温度100℃350~420℃再结晶晶粒大小控制加热温度的影响：再结晶退火时的加热温度愈高，

4、金属的晶粒便愈大，在加热温度一定时，加热时间过长，也会使晶粒长大，但其影响不如加热温度的影响大。当变形度很小时，由于晶格畸变程度很小，不足以引起再结晶，故晶粒大小不变。能发生再结晶的最小变形度通常在2%～8%范围内，但再结晶晶粒特别粗大，这样的变形度称为临界变形度。当变形度大于临界变形度后,随着变形度的增大晶粒逐渐细化。当变形度很大（＞70%）退火后晶粒又变得很粗大。变形度的影响再结晶晶粒大小控制实验步骤每人领一块退火铝用铅笔在试片上画刻度线，在试片两端打上编号在拉伸机上按2%3%4%6%8%10%12%14%进行拉伸拉伸后的试样集中放入550℃的加热炉保温30min将退火冷却后的试样进行

5、浸蚀，当表面出现清晰的晶粒时，用水冲洗并吹干观察试样上晶粒的分布情况，数出每个试样上单位面积（cm2)内的晶粒数Z画出晶粒大小随变形度变化的曲线图，并找出临界变形度试样编号12345678变形度（%）234681012141cm2内的晶粒平均数晶粒平均面积浸蚀方法浸蚀剂：盐酸HCl45ml硝酸HNO315ml氢氟酸HF15ml蒸馏水H2O25ml浸蚀时间：当表面出现清晰的晶粒时，用水冲洗并吹干。