⑴ 為何鋼材的冷加工強化及時效處理其主要目的是什麼
加工來硬化--金屬在冷加工後,源由於晶粒被壓扁,拉長,晶格歪曲,晶粒破碎,使金屬的塑性降低 強度和硬度增高,把這種現象就加工硬化。
意義:他是強化金屬 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。另外,加工強化也給金屬的冷加工生產,創造了條件。因為金屬在冷加工工程中加工到一定程度就不能再繼續加工,所以在一定條件下不致因變形而發生斷裂。
時效處理分人工時效和自然時效。目的:消除內應力,減小零件變形,穩定尺寸,對精度要求高的零件更為重要。
人工時效:將經過淬火的鋼件加熱到100~160攝氏度,經過長時間的保溫,隨後冷卻。
自然時效:將鑄件放在露天;鋼件(如長軸 絲桿等)放在海水中或長期懸吊或輕輕敲打,要經過自然時效的工件,最好先進行粗加工
⑵ 熱加工與冷加工的主要區別在於是否有加工強化現象產生
你的問題問的不是很抄明確,冷、熱加工襲的含義有兩種 :
1、金屬的冷變形加工和熱變形加工是以再結晶溫度來劃分的,凡在金屬的再結晶溫度以上進行的加工稱為熱加工,而在再結晶溫度以下進行的加工稱為冷加工.例如鎢的最低再結晶溫度為1200°C,在低於1200°C的高溫下加工仍屬於冷加工,而錫的最低再結晶溫度約為-7°C,在室溫下進行的加工已屬於熱加工.
2、在機械加工中,一般把鑄造、鍛造、焊接等稱為熱加工,熱加工多用於毛坯製造;把車、銑、刨、磨、鉗等加工手段稱為冷加工,一般用於對零件毛坯的進一步精加工.
⑶ 加工硬化,固溶強化和彌散強化有什麼不同
一、三者的原理不同:
1、加工硬化的原理:金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高,阻礙金屬的進一步變形,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,金屬內部產生了殘余應力等。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。
2、固溶強化的原理:融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變,晶格畸變增大了位錯運動的阻力,使滑移難以進行,從而使合金固溶體的強度與硬度增加。
3、彌散強化的原理:通過控制這些相的尺寸、形狀、數量和單個相的性能,可以獲得理想的性能組合。如果材料中添加的合金元素太多,以致超過了其溶解度,就會出現第二相,形成兩相合金。在這兩種相之問的界面上的原子排列不再具有品格完整性。在金屬等塑性材料中,這些相界面會阻礙位錯的滑移,從而使材料得到強化。
二、三者的作用不同:
1、加工硬化的作用:可以改進低碳鋼的切削性能,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。
2、固溶強化的作用:通過融入某種溶質元素來形成固溶體而使金屬強化,合金的生成常會改善元素單質的性質。
3、彌散強化的作用:彌散強化是強化效果較大的一種強化合金的方法,很有發展前途。若化合物在固溶體晶粒內呈彌散質點或粒狀分布,則既可顯著提高合金強度和硬度,又可使塑性和韌性下降不大,並且顆粒越細小,越呈彌散均勻分布,強化效果越好。
三、三者的概述不同:
1、加工硬化的概述:加工硬化就是隨著冷變形程度的增加,金屬材料強度和硬度指標都有所提高,但塑性、韌性有所下降。
2、固溶強化的概述:固溶強化作用是指合金元素固溶於基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強度提高。
3、彌散強化的概述:彌散強化是指一種通過在均勻材料中加入硬質顆粒的一種材料的強化手段。是指用不溶於基體金屬的超細第二相(強化相)強化的金屬材料。
⑷ 什麼是金屬加工強化
金屬在冷加工後產生塑性變形程度越高,強度提高而塑性韌性下降稱專為加工強化屬。
加工強化的意義:它是強化金屬提高強度、硬度、耐磨性的方法之一,對於純金屬以及不能用熱處理方法強化的金屬來說尤其重要。另外,加工強化也給金屬的冷加工生產創造了條件。以為金屬在冷加工工程中加工到一定程度就不能再繼續加工,所以在一定條件下不致因變形而發生斷裂。由於屈服強度提高,從而達到節約材料的目的。
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⑸ 什麼是加工強化高強度鋼
具體如來下: 1、在常溫下,對鋼材源進行冷拉、冷拔或冷軋等機械加工,使之產生一定的塑性變形,強度明顯提高,塑性和韌性有所降低,這個過程稱為鋼材的冷加工強化。 2、冷加工強化的目的:是提高鋼材的強度和節約鋼材。 3、鋼筋冷拉:是指常溫下將鋼筋張拉至應力超過屈服應力、但遠小於抗拉強度時再卸荷的加工方法。 4、冷拔:是將φ6~φ8mm的光圓鋼筋進行強力拉拔,使其通過截面小於鋼筋截面積的拔絲模孔,徑向擠壓縮小而縱向伸長。 5、冷軋:是將圓鋼在軋鋼機上軋成斷面按一定規律變化的鋼筋,可提高其強度以及與混凝土間的握裹力。 6、鋼材經冷加工後,隨著時間的延長,鋼筋強度進一步提高,這個過程稱為時效處理。 時效處理包括自然時效和人工時效。
⑹ 試述加工硬化對金屬材料的強化作用,這些變化有什麼實際意義試舉一些有用的例子,也舉一些有害的事實。
加工硬來化是金屬材料在再結晶源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。加工硬化由於強度和硬度升高而塑性和韌性降低,給金屬件的進一步進行塑性變形加工帶來困難。
有用的例子:
加工硬化可提高金屬的強度、硬度和耐磨性,特別是對於那些不能以熱處理方法提高強度的純金屬和某些合金尤為重要。如冷拉高強度鋼絲和冷卷彈簧等,就是利用冷加工變形來提高其強度和彈性極限。又如坦克和拖拉機的履帶、破碎機的顎板以及鐵路的道岔等也是利用加工硬化來提高其硬度和耐磨性的。
有害的事實:
如在冷軋鋼板的過程中會愈軋愈硬以致軋不動,不得不在加工過程中安排中間退火,通過加熱消除其加工硬化,多耗費能源。又如在切削加工中使工件表層脆而硬,從而加速刀具磨損、增大切削力等。
⑺ 金屬材料常用的強化方式及機理是什麼
金屬材料常用的強化方式有細晶強化、固溶強化、第二相強化、加工硬化。
1 細晶強化
通過細化晶粒而使金屬材料力學性能提高的方法稱為細晶強化,工業上將通過細 化晶粒以提高材料強度。
其原理是通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體,晶粒的大小可以用單位體積內晶粒的數目 來表示,數目越多,晶粒越細。
二.固溶強化
合金元素固溶於基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強度提高 的現象。
原理:融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變,晶格畸變增大了位錯運動的阻力, 使滑移難以進行,從而使合金固溶體的強度與硬度增加。
三.第二相強化
復相合金與單相合金相比,除基體相以外,還有第二相得存在。當第二相以細小 彌散的微粒均勻分布於基體相中時,將會產生顯著的強化作用。
原理:它們與位錯間的交互作用,阻礙了位錯 運動,提高了合金的變形抗力。 對於位錯的運動來說,合金所含的第二相有以下兩種情況:
1、不可變形微粒的強化作用。
2、可變形微粒的強化作用。 彌散強化和沉澱強化均屬於第二相強化的特殊情形。
四.加工硬化
隨著冷變形程度的增加,金屬材料強度和硬度指標都有所提高,但塑性、 韌性有所下降。
原理: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,金屬內部產生了殘余應力等。
(7)貴金屬材料的加工強化擴展閱讀:
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
①黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括雜質總含量<0.2%及含碳量不超過0.0218%的工業純鐵,含碳0.0218%~2.11%的鋼,含碳大於 2.11%的鑄鐵。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。
②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金,通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等,有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,並且電阻大、電阻溫度系數小。
③特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態金屬材料,以及准晶、微晶、納米晶金屬材料等;還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復合材料等。
金屬材料的疲勞現象,按條件不同可分為下列幾種:
⑴高周疲勞:指在低應力(工作應力低於材料的屈服極限,甚至低於彈性極限)條件下,應力循環周數在100000以上的疲勞。它是最常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。
⑵低周疲勞:指在高應力(工作應力接近材料的屈服極限)或高應變條件下,應力循環周數在10000~100000以下的疲勞。由於交變的塑性應變在這種疲勞破壞中起主要作用,因而,也稱為塑性疲勞或應變疲勞。
⑶熱疲勞:指由於溫度變化所產生的熱應力的反復作用,所造成的疲勞破壞。
⑷腐蝕疲勞:指機器部件在交變載荷和腐蝕介質(如酸、鹼、海水、活性氣體等)的共同作用下,所產生的疲勞破壞。
⑸接觸疲勞:這是指機器零件的接觸表面,在接觸應力的反復作用下,出現麻點剝落或表面壓碎剝落,從而造成機件失效破壞。
⑻ 熱加工與冷加工的主要區別在於是否有加工強化現象產生
你的問題問的不是很明確,冷、熱加工的含義有兩種 : 1、金屬的冷變形加工和熱變版形加工是以再結晶溫度權來劃分的,凡在金屬的再結晶溫度以上進行的加工稱為熱加工,而在再結晶溫度以下進行的加工稱為冷加工.例如鎢的最低再結晶溫度為1200°C,
⑼ 簡述鋼材冷加工時效強化的機理
鋼材冷加工強化的機理:鋼材冷加工至塑性變形後,由於塑性變形區版域內的晶粒產權生相對滑移,致使滑移面處的晶粒破碎,晶格歪扭,畸變加劇,從而阻礙其進一步滑移,因而屈服強度提高,塑性和韌性降低。同時,塑性變形時產生的內應力,使鋼材彈性模量降低。
冷加工後的鋼筋,在常溫下存放15~20天,或加熱到100~200℃,保持一定時間,則其屈服強度將進一步提高,抗拉強度也有所提高,塑性和韌性繼續降低,彈性模量基本恢復。這一過程稱為時效處理,前者稱自然時效,後者稱人工時效。
時效強化的機理:溶於α-Fe中的碳、氮原子隨時間的增長,向晶格缺陷處移動和集中的速度加快,從而造成晶格缺陷處碳、氮原子富集,晶格畸變加劇,可進一步阻礙晶粒滑移,使強度進一步提高,塑性和韌性繼續下降。但由於時效過程中內應力消減,因而彈性模量基本恢復。
對冷加工鋼筋進行時效處理時,一般強度較低的鋼筋可採用自然時效,強度較高的鋼筋則應採用人工時效。
⑽ 何謂鋼材的冷加工強化及時效處理
具體如下:
1、在常溫下,對鋼材進行冷拉、冷拔或冷軋等機械加工,使之產生回一定的塑性變形答,強度明顯提高,塑性和韌性有所降低,這個過程稱為鋼材的冷加工強化。
2、冷加工強化的目的:是提高鋼材的強度和節約鋼材。
3、鋼筋冷拉:是指常溫下將鋼筋張拉至應力超過屈服應力、但遠小於抗拉強度時再卸荷的加工方法。
4、冷拔:是將φ6~φ8mm的光圓鋼筋進行強力拉拔,使其通過截面小於鋼筋截面積的拔絲模孔,徑向擠壓縮小而縱向伸長。
5、冷軋:是將圓鋼在軋鋼機上軋成斷面按一定規律變化的鋼筋,可提高其強度以及與混凝土間的握裹力。
6、鋼材經冷加工後,隨著時間的延長,鋼筋強度進一步提高,這個過程稱為時效處理。時效處理包括自然時效和人工時效。