什么叫加工硬化?
金属在冷加工后,由于晶粒被压扁、拉长(见图2-16),晶格歪扭、晶粒破碎(见图2-17),使金属的塑性降低、强度和硬度增高,把这种现象叫做加工硬化。
加工硬化具有非常重要的实际意义,它是强化金属(提高强·度)的方法之?,对纯金属以及不能用热处理方法强化的金属来说尤其重要。例如坦克履带、矿石破碎机衬板之所以具有高耐磨性,冷弹簧在卷制后之所以能具有高弹性,冷拔钢材之所以具有高强度等,都是加工硬化的结果。另夕加工生产,创造了条件。因为金属在冷加工过程中硬化到一定程度就不能再继续加工,所以在一定条件下不致因变形而发生断裂。
加工硬化提高了变形抗力,给金属的继续加工带来困难。为了消除加工硬化必须在加工过程中进行专门的热处理,金属经再结晶软化之后才能继续进行加工。
什么叫再结晶软化?
金属加工硬化后,处于组织不稳定状态,即处于高能状态。因而它本身就有自发恢—-旦被加热,由于内部原子活动能力增大,将产生回复、再结晶晶粒长大,使硬化现象消除。这一过程就叫做金属的再结晶软化。
回复就是,当加热温度不晶格歪曲消失,金属的物理性质(如电阻)随之大部分恢复,强度和硬度略有下降,塑性略有升高.由于此时温度不高夕原子尚不能发生很大的位移,所以金属(显微镜下)的晶粒外形尚无任何变化。
再结晶就是,当温度继续升高时,原子活动能力剧烈增加,金属的晶粒开始发生变化。破碎的晶粒变成整齐的晶粒,长晶粒变成等轴晶粒,这个过程叫再结晶。此时金属的力学性能全部恢复到加工前的状态。图2-19为冷加工后金属在加热时组织性能的变化示意图。
金属得到细的等轴晶粒后,若将温度继续升高或延长加热时间,则金属的晶粒还会继续长大,形成粗晶粒组织。这时金属的强度与塑性都变坏。
生产中如何选用再结晶软化过程,具有特别重要的意义。