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组织状态影响冷挤压变形的研究

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:晶粒大小的均匀程度对塑性也有影响,晶粒大小相差悬殊的多晶体,塑性较差。

组织状态影响冷挤压变形的研究

1.晶格类型的影响

面心立方晶格金属(如Al、Cu、Ni等)的塑性最好,体心立方晶格金属(如V、W、Mo等)的塑性次之,密排六方晶格金属(如Mg、Zn、Cd等)的塑性最差。这是由于密排六方晶格的滑移系较少,只有3个,而面心立方晶格及体心立方晶格的滑移系共有12个。不过又由于面心立方晶格在同一滑移面上的滑移方向有3个,而体心立方晶格只有2个。因此,面心立方晶格的塑性比体心立方晶格的塑性更好一些。当然,金属塑性的好坏,不只与基体金属的滑移系多少有关,还与其他很多因素有关。

2.晶粒大小的影响

晶粒越小塑性越高,变形抗力越大。这是由于晶粒越小,在一定体积内的晶粒数目越多,则在同样的变形量下,变形分散在更多的晶粒内进行,每个晶粒内的变形比较均匀,而不致产生过分应力集中的现象,因此,小晶粒塑性高。晶粒越小,晶界相对较多,因为晶界强度高于晶内,所以小晶粒的变形抗力也较大。晶粒大小的均匀程度对塑性也有影响,晶粒大小相差悬殊的多晶体,塑性较差。这是由于大小晶粒变形的难易程度不同,造成变形和应力分布很不均匀,势必使塑性降低。

3.固溶体性质的影响

加入合金元素以单相固溶体形式存在时,金属的塑性较高;有过剩相存在时,一般说来塑性较低。

固溶体中合金元素的含量越高,则变形抗力也越高。这是由于无论是间隙固溶体,还是置换固溶体,加入合金元素都会引起晶格歪扭,加入的量越多,引起晶格的歪扭程度越严重,变形抗力也就越大。(www.xing528.com)

4.第二相性质的影响

当合金以多相混合物构成时,除了基体金属对冷挤压变形有很大影响以外,第二相的性质、形状、大小、数量和分布情况,对冷挤压变形的影响也很大。

1)当第二相为低熔点物质且位于晶界处时,金属的塑性较低;当第二相虽是低熔点物质,但以存在于晶内为主时,仍可以获得较好的塑性。

2)当第二相为硬脆的化合物(碳化物、氮化物及金属间化合物),且这些化合物在晶界上形成网状分布时,由于塑性相的晶粒被脆性相分割包围,从而使其变形能力无从发挥,晶界区域的应力集中也难以松弛,合金的塑性将大大下降,经很小量变形就会在脆性相的网络处产生断裂。此时,脆性相的数量越多,合金的塑性就越差。

3)当第二相为硬脆的化合物且晶内呈片状分布时,由于这种分布对基体金属的塑性比呈网状分布要好一些,而且随着细化程度增加,可使基体金属的强度增大,塑性也比粗片状分布相对地好一些。

4)当第二相呈细质点弥散分布时,基体金属的塑性下降得最小。此时由于位错或其他缺陷的运动受到更大的阻碍,则可能显著提高合金的强度,即提高变形抗力。

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