1樓:彼岸的暗夜
冷作硬化工藝就是利用金屬材料的冷作硬化,達到提高金屬材料的強度、硬度、耐磨性的加工方法.
這種工藝的使用例子有:噴沙(提高表面硬度、耐磨性)、冷扎(提高板材型材的強度)、冷敦(提高螺栓的強度)等等.
什麼是加工硬化?在生產中有什麼實際意義?
2樓:匿名使用者
金屬材料經壓力加工(如軋製、鍛造、擠壓、拉絲和衝壓等)變形後,不僅改變了其外形尺寸,而且也使內部組織和效能發生變化。例如,經冷塑性變形後,金屬的強度、硬度顯著提高而塑性、韌性下降,也就是常稱的加工硬化或形變強化。
經熱塑性變形後,強度提高不明顯,但塑性和韌性會有所改善。不過,若壓力加工工藝不當,在變形量超過金屬的塑性值後,將會產生裂紋或斷裂。
實際意義:加工硬化是強化金屬(提高強度)的方法之一,對純金屬以及不能用熱處理方法強化的金屬來說尤其重要。
例如可以用冷拉、滾壓和噴丸等工藝,提高金屬材料、零件和構件的表面強度;或者零件受力後,某些部位區域性應力常超過材料的屈服極限,引起塑性變形,由於加工硬化限制了塑性變形的繼續發展,可提高零件和構件的安全度。
擴充套件資料
如果材料在屈服後一定的塑性變形處解除安裝,隨後立即再拉伸,則屈服平臺不再出現,即下圖中的bac。
若解除安裝後在室溫停留較長時間,或在較高溫度下停留一定時間後,再進行拉伸,又出現屈服現象,即曲線將沿bdc進行,這種現象稱為應變時效。顯然,應變時效也是一種加工硬化現象。應變時效也會導致材料的強度與硬度升高,而塑性、韌性的下降。
在塑性變形超過一定比例後,如果即進行再結晶退火,已經消除了加工硬化引起的強度增加、韌性下降,通常也無需要考慮再次載入後還有沒有屈服現象了另。
通常以鋼材應變時效前後其衝擊韌性降低的百分比,來衡量鋼材對應變時效的敏感程度,稱為應變時效敏感性係數。有專門的國標,gb/t 4160-2004《鋼的應變時效敏感性試驗方法(夏比衝擊法)》。
但由於已經有其他韌性指標,包括gb/t 150、gb/t 713等標準都沒有提到這個應變時效敏感性係數。
3樓:匿名使用者
金屬在冷加工後,由於晶粒被壓扁、拉長,晶格歪扭、晶粒變形,使金屬的塑性降低、強度和硬度增高,把這種現象叫做加工硬化。
生產中的實際意義:
好處:加工硬化是強化金屬(提高強度)的方法之一,對純金屬以及不能用熱處理方法強化的金屬來說尤其重要。例如可以用冷拉、滾壓和噴丸(見表面強化)等工藝,提高金屬材料、零件和構件的表面強度;或者零件受力後,某些部位區域性應力常超過材料的屈服極限,引起塑性變形,由於加工硬化限制了塑性變形的繼續發展,可提高零件和構件的安全度;
壞處:加工硬化提高了變形抗力,給金屬的繼續加工帶來困難。如冷拉鋼絲,由於加工硬化使進一步拉拔耗能大,甚至被拉斷,因此必須經中間退火,消除加工硬化後再拉拔。
又如在切削加工中會使工件表層脆而硬,在切削時增加切削力,加速刀具磨損等。
4樓:匿名使用者
金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高,而塑性和韌性降低的現象。又稱冷作硬化。產生原因是,金屬在塑性變形時,晶粒發生滑移,出現位錯的纏結,使晶粒拉長、破碎和纖維化,金屬內部產生了殘餘應力等。
加工硬化的程度通常用加工後與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示。
經過冷拉、滾壓和噴丸(見表面強化)等工藝,能顯著提高金屬材料、零件和構件的表面強度;
零件受力後,某些部位區域性應力常超過材料的屈服極限,引起塑性變形,由於加工硬化限制了塑性變形的繼續發展,可提高零件和構件的安全度;
金屬零件或構件在衝壓時,其塑性變形處伴隨著強化,使變形轉移到其周圍未加工硬化部分。經過這樣反覆交替作用可得到截面變形均勻一致的冷衝壓件;
可以改進低碳鋼的切削效能,使切屑易於分離。但加工硬化也給金屬件進一步加工帶來困難。如冷拉鋼絲,由於加工硬化使進一步拉拔耗能大,甚至被拉斷,因此必須經中間退火,消除加工硬化後再拉拔。
又如在切削加工中為使工件表層脆而硬,再切削時增加切削力,加速刀具磨損等。
5樓:匿名使用者
金屬材料晶粒加工。如軋製,鍛造,擠壓,拉絲和衝壓等變形後不僅改變了外形尺寸,而目也使內部組止和效能發生變化。
6樓:匿名使用者
1經過冷拉、滾壓和噴丸(見表面強化)等工藝,能顯著提高金屬材料、零件和構件的表面強度;
2零件受力後,某些部位區域性應力常超過材料的屈服極限,引起塑性變形,由於加工硬化限制了塑性變形的繼續發展,可提高零件和構件的安全度;
3金屬零件或構件在衝壓時,其塑性變形處伴隨著強化,使變形轉移到其周圍未加工硬化部分。經過這樣反覆交替作用可得到截面變形均勻一致的冷衝壓件;
4可以改進低碳鋼的切削效能,使切屑易於分離。但加工硬化也給金屬件進一步加工帶來困難。如冷拉鋼絲,由於加工硬化使進一步拉拔耗能大,甚至被拉斷,因此必須經中間退火,消除加工硬化後再拉拔。
又如在切削加工中為使工件表層脆而硬,再切削時增加切削力,加速刀具磨損等。
什麼是冷作硬化?
7樓:虔誠的圖騰
金屬材料在常溫或在結晶溫度以下的加工產生強烈的塑性變形,使晶格扭曲、畸變,晶粒產生剪下、滑移,晶粒被拉長,這些都會使表面層金屬的硬度增加,減少表面層金屬變形的塑性,稱為冷作硬化。
金屬在冷態塑性變形中,使金屬的指標強化,如屈服點、硬度等提高,塑性指標如伸長率降低的現象稱為冷作硬化。
冷、熱加工的分界限是金屬的再結晶溫度。高於再結晶溫度的加工為熱加工或熱變形,低於再結晶溫度的加工為冷加工或冷變形。
熱變形時加工硬化和再結晶現象同時出現,但加工硬化很快被再結晶軟化所抵消,變形後具有再結晶組織,因而無加工硬化現象。
冷變形中無再結晶出現,因而有加工硬化現象。冷變形時的加工硬化使塑性降低,每次的冷變形程度不宜過大。如冷加工工件的變形率過大,應於成型後進行退火或固溶處理,以恢復材料的效能。
8樓:小紅帽菁櫺
金屬在冷態塑性變形中,使金屬的強度指標,如屈服點、硬度等提高,塑性指標如伸長率降低的現象稱為冷作硬化現象.
材料的冷作硬化現象,會使材料的塑性指標急劇下降,阻礙著材料的進一步變形,引起製品破裂.尤其是在拉深工作中,特別是多次拉深這種現象更為顯著.因此在衝壓加工中,必須採取有效措施,如採取中間退火工序以消除由於冷作硬化現象所對衝壓工藝帶來不利的影響.
什麼叫冷作硬化
9樓:四川瞭望工業
金屬材料在常溫或在結晶溫度以下的加工產生強烈的塑性變形,使晶格扭曲、畸變,晶粒產生剪下、滑移,晶粒被拉長,這些都會使表面層金屬的硬度增加,減少表面層金屬變形的塑性,稱為冷作硬化。金屬在冷態塑性變形中,使金屬的強化指標,如屈服點、硬度等提高,塑性指標如伸長率降低的現象稱為冷作硬化。
運用此工藝的例子
熱軋:把鋼材加熱後控制在再結晶溫度以上進行軋製加工的工藝稱為熱軋。而在再結晶溫度以下,包括常溫下進行扎制加工。
鋼材熱軋:具有良好的塑性,容易成型,成型後鋼材沒有內應力,便於下面工序加工。
鋼材冷軋具有冷加工硬化的特性。由於冷軋具有較好的機械效能,很多直接使用的鋼材都使用冷軋鋼材。
冷作硬化的力學現象
普通彈性材料(例如低碳鋼)在拉伸實驗中會經歷4個階段:彈性形變、屈服階段、強化階段、破壞直至斷裂
彈性形變:即材料所受拉力在彈性極限之內,拉力與材料伸長成正比(胡克定律)。當外力撤去之後,材料會恢復原來的長度。
屈服階段:在外部拉力超過彈性極限之後,材料失去抵抗外力的能力而「屈服」,即在此情況下外力無顯著變化材料依然會伸長。當外力撤去後,材料無法回到原來的長度。
強化階段:材料在內部晶體重新排列後重新獲得抵抗拉伸的能力,但此時的形變為塑性形變,外力撤去後無法回到原來的長度。
破壞階段:材料在過度受力後開始在薄弱部位出現頸縮現象,抵抗拉伸能力急劇下降,直至斷裂。
由於鋼材在從紅熱狀態冷卻後,內部熱應力及晶體排列的緣故,無法使其發揮出最大的抵抗拉伸能力,因此在常溫下,將鋼材拉伸至強化階段後撤去外力。鋼材經過這種加工後,長度增加,直徑縮小,彈性極限上升至相當於原材料強化階段,大大提升了材料的彈性極限。並且使應變率降低,提高了材料的剛度。
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