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        變形溫度對鍛件塑性的影響

        發布時間:2019/05/08 點擊數:365

               對于大多數金屬,隨著變形溫度升高,總的趨勢是塑性增加,但在溫度變化過程某些溫度區間,金屬的塑性降低,出現脆性區??梢钥闯?,在超低溫區域金屬塑性極低,在-200℃時由于原子的熱振動能力極低及晶界形成脆性相,幾乎沒有塑性。隨著溫度的升高,塑性增加,人約在200℃出現峰值,超過200℃塑性下降,在400℃左右塑性有較大的降低,出現第一個低谷值,塑性降低的原因可能與氮化物、氧化物等在晶界、滑移面沉淀析出有關,類似于時效硬化,此溫度區間稱為藍脆區。溫度繼續升高,溫度在800℃,塑性出現第二個峰值,超過800℃,塑性開始下降,在1000℃左右出現第二個低谷值,塑性下降,區域三鍛件塑性降低的原因可能和珠光體轉變為奧氏體,形成鐵素體和奧氏體兩相共存,或晶界出現低熔點的共晶體有關,此溫度區間稱為熱脆性區,超過熱脆性區塑性有所增加,溫度在1200℃時,出現第三個峰值,溫度超過1200℃,塑性開始下降,溫度超過1250℃,碳鋼出現過熱、過燒、晶粒粗大及晶界低熔點物質的局部熔化等,塑性又急劇下降,出現高溫脆性區。

               在塑性加工時,應避開上述各脆性區。例如,鋼的溫變形加工,不要在藍脆溫度范圍進行,否則容易脆裂;鋼的熱加工,不能進入高溫脆性區,避免鍛后組織粗大或斷裂缺陷;至于熱脆性區,此時塑性已經較高,變形抗力低,為了鍛造加工操作方便,有時也可利用。


        軸類鍛件


               溫度升高,塑性增加的原因主要有如下幾點。

               1.隨著溫度的升高,材料發生了回復與再結晶?;貜褪购辖鸬玫揭欢ǔ潭鹊能浕?,再結晶則完全消除加工硬化效應,提高塑性。

               2.溫度升高,材料原子動能增加,提高位錯的活動性,增加滑移系,改善了鍛件晶粒之間的變形協調性。如面心立方晶體結構的鋁,在室溫時滑移面為(111),當溫度升高到400℃時,除廣(111)面外,(100)面也參與滑移,塑性增加,在450-550℃的溫度范圍鋁的塑性最好,超過600℃塑性急劇下降,這與組織過熱和(111)面滑移停止作用有關。

               3.隨溫度升高,材料的組織發生了變化,如由多相組織為單相組織變,塑性不利位置的晶格位相轉變為對塑性有利的晶格位相。對于碳鋼,950-1250℃溫度范圍塑性較好,這與碳鋼處于單相奧氏體組織狀態密切相關。

               4.隨著溫度的升高,發生熱塑性,熱塑性發生在晶界處,晶粒愈細,溫度愈高,熱塑性作用愈大。在回復溫度下,熱塑性對金屬塑性變形所起的作用不明顯,在高溫下,熱塑性作用增強。

               5.隨溫度的升高,晶界切變抗力顯著降低,晶間滑移容易進行,晶間滑移及時消除相鄰晶界不均勻變形所形成的應力集中,增加晶間滑移量,提高高溫塑性。

               溫度對各種金屬及合金的影響規律,可用表示塑性和變形抗力的綜合指標可鍛性表示。隨溫度升高,一方面金屬及合金可鍛性提高,另一方面溫度升高造成晶粒粗大及其第二相的析出,可鍛性一般不隨溫度增加而一直增加。



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