铝可以冷作硬化吗

铝可以冷作硬化吗,第1张

金属材料在常温或在结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒产生剪切、滑移,晶粒被拉长,这些都会使表面层金属的硬度增加,减少表面层金属变形的塑性,称为冷作硬化。金属在冷态塑性变形中,使金属的强化指标,如屈服点、硬度等提高,塑性指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化。运用此工艺的例子热轧:把钢材加热后控制在再结晶温度以上进行轧制加工的工艺称为热轧。而在再结晶温度以下,包括常温下进行扎制加工。钢材热轧:具有良好的塑性,容易成型,成型后钢材没有内应力,便于下面工序加工。钢材冷轧具有冷加工硬化的特性。由于冷轧具有较好的机械性能,很多直接使用的钢材都使用冷轧钢材。冷作硬化的力学现象普通弹性材料(例如低碳钢)在拉伸实验中会经历4个阶段:弹性形变、屈服阶段、强化阶段、破坏直至断裂弹性形变:即材料所受拉力在弹性极限之内,拉力与材料伸长成正比(胡克定律)。当外力撤去之后,材料会恢复原来的长度。屈服阶段:在外部拉力超过弹性极限之后,材料失去抵抗外力的能力而“屈服”,即在此情况下外力无显著变化材料依然会伸长。当外力撤去后,材料无法回到原来的长度。强化阶段:材料在内部晶体重新排列后重新获得抵抗拉伸的能力,但此时的形变为塑性形变,外力撤去后无法回到原来的长度。破坏阶段:材料在过度受力后开始在薄弱部位出现颈缩现象,抵抗拉伸能力急剧下降,直至断裂。由于钢材在从红热状态冷却后,内部热应力及晶体排列的缘故,无法使其发挥出最大的抵抗拉伸能力,因此在常温下,将钢材拉伸至强化阶段后撤去外力。钢材经过这种加工后,长度增加,直径缩小,弹性极限上升至相当于原材料强化阶段,大大提升了材料的弹性极限。并且使应变率降低,提高了材料的刚度。

钢材经过冷作硬化处理后其弹性模量不变。

弹性模量是工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量,如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等,金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。但是总体来说,金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标,合金化、热处理(纤维组织)、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小,温度、加载速率等外在因素对其影响也不大,所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。

弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。

加工硬化------随着冷变形程度的增加,金属材料强度和硬度指标都有所提高,但塑性、韧性有所下降。

应变硬化------在材料的拉伸压缩实验中,材料经过屈服阶段之后,又增强了抵抗变形的能力。这时,要使材料继续变形需要增大应力。经过屈服滑移之后,材料重新呈现抵抗继续变形的能力,称为应变硬化。(又称为冷作应变)。

1常温下钢经过塑性变形后,内部组织将发生变化,晶粒沿着变形最大的方向被拉长,晶格被扭曲,从而提高了材料的抗变形能力。这种现象称为应变硬化或加工硬化。

2 金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,而塑性和韧性降低的现象。又称冷作硬化。产生原因是,金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力等。加工硬化的程度通常用加工后与加工前表面层显微硬度的比值和硬化层深度来表示。

钢材在常温或再结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒产生剪切、滑移,晶粒被拉长,这些都会使表面层金属的硬度增加,减少表面层金属变形的塑性,称为冷作硬化。金属在冷态塑性变形中,使金属的强化指标,如屈服点、硬度等提高,塑形指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化。

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