金屬材料的溫變形

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金屬材料在高于室溫但低于再結晶開始溫度的溫度范圍內進行的塑性變形過程。在金屬塑性加工領域中通稱溫加工。溫變形過程中，金屬或合金內產生加工硬化的同時，伴隨有動態(tài)回復軟化和變形間隙時間內的靜態(tài)軟化，但加工硬化程度大于軟化程度。隨加工硬化和加工軟化程度的不同，金屬的硬度和屈服強度也不同。與冷變形相比，金屬的屈服強度低，塑性高，變形抗力低。

變形方式

金屬材料的溫變形的方式有溫軋、溫拔、溫擠壓等。

溫變形主要用于以下一些情況：

(1)冷變形時強烈硬化和變形抗力較高的金屬或合金，例如不銹鋼、高碳合金鋼及工具鋼等；

(2)冷態(tài)塑性差，冷變形時容易開裂的材料，如59-1鉛黃銅、錳-鋁-碳精密合金等；

(3)冷變形極為困難，而熱變形時又嚴重氧化或吸氣以及容易開裂的材料，如鎢、鉬、鉻、鈦等及它們的合金；

(4)制品形狀復雜、一次變形量又大的零件以及旨在改善產品綜合力學性能的加工；

(5)現(xiàn)有設備能力不足，零件尺寸較大，須組織多工步的連續(xù)生產時。

生產中采用溫變形的目的主要是：

(1)改善金屬或合金的加工性能。如溫拔低塑性鋼絲，可明顯地消除內應力，改善其塑性和降低變形抗力；

(2)改善產品的使用性能。溫變形可以在保證有足夠塑性貯備的情況下，提高金屬或合金的強度；

(3)在鋁及鋁合金的生產中，為充分利用熱軋后的塑性及余熱，采用屬于溫變形的所謂中溫軋制，以加速材料的生產并有效地節(jié)省能耗。

溫變形時，由于變形溫度較低，位錯的活動性較差，變形后的位錯大多是相當紊亂和無規(guī)則地分散在晶體內。當變形溫度較高時，位錯活動性較大，位錯可以進行交滑移，位錯大多集聚在局部區(qū)域并糾結在一起，組成位錯發(fā)團(見位錯纏結)。這樣，在金屬中便出現(xiàn)許多由位錯發(fā)團分隔開的、位錯密度較低的區(qū)域。這些區(qū)域之間的取向差別不大，這種組織稱為亞晶或胞狀組織。變形量越大，亞晶越細小。在亞晶界上糾結了大量位錯。當變形方式和變形量一定時，位錯密度隨變形前晶粒大小、雜質的多少或變形溫度的高低而變化，一般說來，晶粒細、溫度低和雜質多都會使變形后的位錯密度增大。

溫變形制品的表面粗糙度和尺寸精確度接近冷變形的制品；變形工具的服役壽命比冷變形的長；由于溫變形時金屬的變形抗力比冷變形時低些，變形能耗較低，且能更充分地利用金屬的塑性。

溫變形時由于金屬或合金內部存在加工硬化和回復軟化兩個過程，引起組織狀態(tài)不同，變形不均性增大，另外，因變形道次多，時間拖長，材料各部位冷卻不均，都導致制品的性能分布不均，這是在溫變形時應注意的。