金屬塑性變形的重要特點(diǎn)之一是加工硬化,或稱冷作硬化,其表現(xiàn)是:如要繼續(xù)變形,外力必須增大。顯然,這種變化是由塑性變形時金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的變化所引起的。
變形金屬的加工硬化
金屬在某一溫度以下進(jìn)行塑性變形時,隨著變形程度的增加,強(qiáng)度和硬度升髙,而塑性下降的現(xiàn)象稱為加工硬化。這是由于金屬內(nèi)部各晶粒的晶格位向不一致,當(dāng)發(fā)生塑性變形時,各晶粒內(nèi)部逐步產(chǎn)生了滑移,使沿滑移面附近的晶格出現(xiàn)扭曲,晶粒此時也被破碎,晶界增多因而阻礙進(jìn)一步的滑移。因此,要想再次產(chǎn)生滑移變形,就耍增加外力。
加工硬化給金屬鍛件的進(jìn)一步變形和以后的切削加工帶來了困難。如在過低溫度下停鍛,由于產(chǎn)生加工硬化,使金屬塑性下降,要繼續(xù)塑性變形困難,就不得不增加中間退火工藝,而降低了生產(chǎn)率和提高了生產(chǎn)成本,這是不利因素。加工硬化也有其好的實(shí)際應(yīng)用意義,如對一些無法通過熱處理強(qiáng)化的金屬材料,可采用加工硬化來強(qiáng)化,以提高金屬零件的承載能力。例如lCr18Ni9Ti 材料在200°C左右變形,就是采用加工硬化來提高其強(qiáng)度的。另外,沖壓金屬杯形坯時,因?yàn)橐炎冃尾糠质紫犬a(chǎn)生加工硬化,使變形轉(zhuǎn)移到其它部分繼續(xù)進(jìn)行,從而獲得壁厚均勻的杯形件。加工硬化還可以用來提高產(chǎn)品表面粗糙度、耐磨性和強(qiáng)度.
加工硬化現(xiàn)象不僅存在于黑色金屬加工過程中,不少有色金屬材料(鋁、銅等)也常用加工硬化的方法來提高其硬度和強(qiáng)度。 金屬鍛件產(chǎn)生加工硬化后使其某些物理、化學(xué)性能也發(fā)生顯著的變化,如電阻增加、耐蝕性降低等。