塑性变形对金属材料的组织和性能的影响

冷梦

          塑性变形对金属材料的组织和性能的影响
    塑性变形对金属材料组织和性能的影响是十分明显
的。主要反应在强度与硬度的提高和塑性的下降。这种性能
的变化，主要是金属材料在塑性变形时内部组织结构的变化
所引起的。
    1.性能的影响一加工硬化
    塑性变形对金属材料性能的主要影响，是造成材料的加
工硬化。即随着变形量的增加，强度与硬度显著提高，而塑
性明显下降。如纯铜和低碳钢在不同程度变形状态下.其强
度和韧性的变化情况，如图1-20所示。同时。由于塑性变
形的产生，使金属材料的其它物理化学性能也发生变化.如塑性
变形使电阻增加.抗腐蚀性能降低等。
    2.组织和结构的影晌
    冷加工的塑性变形，使金属材料的晶粒内部首先产生滑移带。
随着变形量的增大，滑移带逐渐增多。X射线分析表明，此时晶
粒逐渐被“碎化”，形成许多位向略有不同(位向差不大于I度)
的小晶块，好象在原晶粒内又出现许多
小晶粒，这种组织称为亚晶粒或亚结构。
    亚结构的形成，在亚晶界中集聚大量的位错，给位错的进一
步移动造成较大障碍。因而使滑移变形较难继续进行，即造成加
工硬化。
    当塑性变形量很大时，由于变形时晶体的移动，使晶粒的某
一晶向不同程度的转到与外力相近的方向。这就使原来位向各不
相同的晶粒，取得接近一致的位向，即所谓择优取向。这种组织
称为形变织构。
    同一金属材料随着加工方式的不同，可以出现不同的织构。
如位伸时形成的织构，称丝织构，压延形成的织构，称板织构。
在丝织构中，只是各晶粒的某一晶向平行于拉拔方向。而在
板织构中，不仅是某一晶向平行于压延方向，而且使某一晶
面平行于压延平面。因此，金属材料中织构的形成，使其性能
产生了方向性，这给金属材料的加工工艺造成较大的影响。
如有织构的铜板，在冲制环形或筒形工件时，会使工件上有
挤压不齐和薄厚不均的缺陷产生。有织构的镁板，几乎所有
晶粒的滑移面都与板面平行，故垂直或平行板面方向的塑性
趋于零，这将使其无法加工。因而，织构在很多情况下是不
希望存在的。