第二节第二节 塑性变形对组织和性能的影响塑性变形对组织和性能的影响 一、晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性一、晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性 纤维组织纤维组织: : 晶粒拉长晶粒拉长; ; 带状组织：带状组织：杂质呈细带状或链状分布杂质呈细带状或链状分布1 加工硬化加工硬化 （（1 1））加加工工硬硬化化（（应应变变强强化化、、冷冷作作强强化化））：：随随变变形形量量的的增增加加，，材材料料的的强强度度、、硬硬度度升升高高而而塑塑韧韧性性下下降降的现象 二、二、 晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化2 单晶体的加工硬化曲线：单晶体的加工硬化曲线：三个阶段组成：三个阶段组成： I阶段阶段——易滑移阶易滑移阶段；段；ⅡⅡ阶段阶段————线性硬化线性硬化阶段；阶段；ⅢⅢ阶段阶段————抛物线型抛物线型硬化阶段硬化阶段 3 位错的交割位错的交割 晶晶体体中中位位错错线线的的方方位位各各式式各各样样，，不不同同滑滑移移面面上上运运动动的的位位错错在在运运动动中中相相遇遇就就有有可可能能发发生生位位错错互互相相切切割割现现象象，，称称之之为为位位错的交割．错的交割． 位位错错的的交交割割的的结结果果在在原原来来是是直直的的位位错错线线上上形形成成一一段段一一个个或或几几个个原原子子间间距距大大小小的的折折线线（（割割阶阶）），，使使原原来来的的位位错错线线变变长长，，能能量量增增加加，，因因此此交交割割过过程程对对位位错错运运动动具具有有阻阻碍碍作作用用，，使使变形过程中产生变形过程中产生应变硬化。
应变硬化14h4 多晶体的加工硬化效应比单晶体强晶粒越细，硬化效应越强多晶体的加工硬化效应比单晶体强晶粒越细，硬化效应越强5 1.1.固溶体的加工硬化：主要通过柯氏气团对位错固溶体的加工硬化：主要通过柯氏气团对位错的钉扎作用的钉扎作用2.2.单晶体的加工硬化：主要通过位错间的相互纠单晶体的加工硬化：主要通过位错间的相互纠缠作用3.3.多多晶晶体体的的加加工工硬硬化化：：除除了了位位错错间间的的相相互互纠纠缠缠作作用用外外，，还还有有晶晶界界对对位位错错运运动动的的阻阻碍碍作作用用多多晶晶体体的加工硬化效应比单晶体的加工硬化效应强的加工硬化效应比单晶体的加工硬化效应强 总结总结6 加工硬化的利弊加工硬化的利弊 （（1 1）利）利强化金属的重要途径（如铝、铜、不锈钢）；强化金属的重要途径（如铝、铜、不锈钢）；材料加工成型的保证（如冷拔钢丝）；材料加工成型的保证（如冷拔钢丝）；提高材料使用安全性提高材料使用安全性 （ （2 2）弊）弊 变形阻力提高，动力消耗增大变形阻力提高，动力消耗增大. .7 塑性变形对材料物理、化学性能的影响塑性变形对材料物理、化学性能的影响 导电率、导磁率下降，比重、热导率下降；导电率、导磁率下降，比重、热导率下降； 结构缺陷增多，扩散加快；结构缺陷增多，扩散加快； 化学活性提高，腐蚀加快。
化学活性提高，腐蚀加快 8 （（1 1））形形变变织织构构：：多多晶晶体体材材料料由由塑塑性性变变形形导导致致的的各各晶晶粒粒呈呈择择优优取取向向的的组组织织变变形形量量达达到到70-90%70-90%时时产生三、织构现象的产生三、织构现象的产生（（2 2）类型）类型 丝丝织织构构：：某某一一晶晶向向趋趋于于与与拔拔丝丝方方向向平平行行拉拉拔时形成）拔时形成） 板板织织构构：：某某晶晶面面趋趋于于平平行行于于轧轧制制面面，，某某晶晶向向趋趋于于平平行行于于主主变变形形方方向向轧制时形成）（轧制时形成）9 形变织构对性能的影响形变织构对性能的影响 力学性能：深冲板材变形易产生制耳 力学性能：深冲板材变形易产生制耳 (各向异性各向异性) ) 物理性能物理性能: :硅钢片硅钢片{100}[100]{100}[100]织构可减少铁损织构可减少铁损10 金金属属变变形形功功的的9090％％转转变变为为热热能能，，剩剩余余1010％％的的功功转转变变为为残残余余内内应应力残留于金属中力残留于金属中 第一类残余内应力（第一类残余内应力（ ⅠⅠ）：宏观内应力，由整个物）：宏观内应力，由整个物 体变形不均匀引起。
体变形不均匀引起分类分类 第二类残余内应力（第二类残余内应力（ ⅡⅡ）：微观内应力，由晶粒变）：微观内应力，由晶粒变 形不均匀引起形不均匀引起 第三类残余内应力（第三类残余内应力（ ⅢⅢ）：点阵畸变，由位错、空）：点阵畸变，由位错、空 位等引起位等引起80-90%80-90% ⅠⅠ四、四、 残余内应力残余内应力 残余应力易残余应力易引起变形、开裂，如黄铜弹壳的腐蚀开裂引起变形、开裂，如黄铜弹壳的腐蚀开裂 消除：去应力退火消除：去应力退火。
