第03章金属材料的塑性变形
残余应力的主要危害：(及1)形降状低发工生件变的化承(载3)降能低力工(2件)使的工耐件蚀尺性寸
消除残余应力主要采用热处理方法
变形、开裂、耐蚀性下降。利用好可提高表面疲劳强度
2020/9/23
二、塑性变形后的金属在加热时组织和性能的 变化
• 金属经冷变形后, 组织处于 不稳定状态, 有自发恢复到稳 定状态的倾向。但在常温下， 原子扩散能力小,不稳定状态 可长时间维持。加热可使原 子扩散能力增加，金属将依 次发生回复、再结晶和晶粒 长大。
金属塑性如Cu（FCC）＞Fe（BCC）＞Zn（HCP）。
2020/9/23
孪生
在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面 （孪生面）和晶向（孪生方向）发生切变，产生塑性变形。
金属晶体中变形部分与 未变形部分在孪生面两 侧形成镜面对称关系。
发生孪生的部分（切变 部分）称为孪生带或孪 晶。
铁素体变形80%
650℃加热
2020/9/23
670℃加热
2020/9/23
a.黄铜变形量达38 ％后的组织 b.580℃保温3s c. .580℃保温4s d.580℃保温8s e.580℃保温15min f.700℃保温10min
影响再结晶退火后晶粒度的因素
• 1、加热温度和保温时间
再结晶退火温度对晶粒度的影响
易互相吞并和长大,
再结晶后晶粒特别
粗大，这个变形度
称临界变形度。
2020/9/23
3）晶粒长大
加热温度 T 和 加热时间 t ↑ → 晶界迁移、晶粒合并长大。
变形80%
变形80% 400℃退火8小时
工业纯铁 再结晶退火
2020/9/23
显微照片 100×
变形80% 600℃退火8小时
三、金属材料的热加工和冷加工
2020/9/23
滑移
• 滑移的结果在晶体表面形成台 阶，称滑移线，若干条滑移线组 成一个滑移带。
铜拉伸试样表面滑移带
2020/9/23
滑移的特点：
※ 滑移只在切应力作用下发生，不同金属产生滑移的最小 切应力大小不同。
※ 滑移是晶体内部位错在切应力作用下运动的结果。并非是晶 体两部分沿滑移面作整体的滑动。
➢ 使变形更均匀
更多的功率
➢ 防止材料偶然过载
➢ 形变强化使金属变脆，因而在冷加
引起破坏
工过程中需要进行多次中间退火，
• 限制
使金属软化，才能够继续加工
➢ 使用温度不能太高，否则由于退火效应，金属会软化
➢ 对于脆性材料，一般不宜利用应变硬化来提高强度性能
2020/9/23
3、塑性变形对金属组织和性能的影响
2020/9/23
2) 再结晶
变形后金属在较高温度加热时，由于原子扩散能力 增大，变形和破碎的晶粒通过重新生核、长大变成新 的均匀、细小的等轴晶粒，晶格类型不变，该过程称 为再结晶 。
变化
再结晶使塑变后金属的强度和硬度明显降低， 塑性和韧性大大提高，残余应力完全消除，加 工硬化现象被消除。
应用
工业上利用再结晶过程对变形后金属进行再 结晶退火来消除加工硬化现象，恢复金属的
锻造曲轴
2020/9/23
切削加工曲轴
２．冷加工对组织和性能的影响
冷加工 —— 在 T再 以下温度进行的变形加工， 如低碳钢的冷拔、冷冲。 冷加工时，无再结晶过程
思考题：其原因是什么？
冷加工对金属组织和性能的影响：
※ 能产生加工硬化，提高强度和硬度，塑性和韧性下降。 是重要的强化手段，对不能热处理强化的合金尤其重要。 但增加继续塑性变形的抗力。
金属塑性变形实质上是以滑移和孪生 两种形式通过位错运动来进行的。
2020/9/23
2、多晶体的塑性变形
多晶体由许多晶粒组成，各个晶粒位向不同，且存在许 多晶界，变形复杂。
2020/9/23
2、多晶体的塑性变形
不均匀的塑性变形过程
多晶体由许多晶粒组成，各个晶粒位向不同， 且存在许多晶界，变形复杂。
1．热加工对组织和性能的影响 2．冷加工对组织和性能的影响
冷加工与热加工的区别 • 在金属学中，冷热加工的界限是以再结晶温度来划 分的。低于再结晶温度的加工称为冷加工，而高于再 结晶温度的加工称为热加工。
2020/9/23
1．热加工对组织和性能的影响
热加工 —— 在 T再 以上温度进行的变形加工， 如钢 材的热锻和热轧，但热加工后不产生加工硬化。
※ 滑移造成的晶体总变形量是 原子间距的整数值，不引起晶格 位向的变化。
※ 滑移总是沿着晶体中原子密 度最大的晶面和其上密度最大 的晶向进行。（滑移系）
※ 滑移时晶体伴随有转动。
2020/9/23
滑移系（滑移面和该面上的一个滑移方向），滑移系数目↑，材 料塑性↑；滑移方向↑，材料塑性↑。如FCC和BCC的滑移系为 12个，HCP为3个，FCC的滑移方向多于BCC，
第三章 金属材料的塑性变形
压力加工方法示意图
• 塑性变形及随后的加热对金属材料组织和性能有显 著的影响.
了解塑性变形的本质,塑性变形及加热时组织的变 化，有助于发挥金属的性能潜力，正确确定加工工 艺.
2020/9/23
一、 金属的塑性变形
1．单晶体的塑性变形 2．多晶体的塑性变形 3．塑性变形对金属组织和性能的影响
2020/9/23
一、 金属的塑性变形
(一)、单晶体金属的塑性变形
• 单晶体受力后，外力在
外
力
任何晶面上都可分解为正
在
晶
应力和切应力。
面 上
的
正应力引起弹性变形及解
分 解
理断裂。
切应力的作用下金属晶体 产生塑性变形。
2020/9/23
切
锌
应
单
力
晶
作
的用拉下伸的照变
片
形
单晶体的塑性变形
单晶体变形的基本形式 —— 弹性变形、塑性变形正 应力 使晶格发生 弹性变形 或 断裂
• 加热温度越高，保温时间越
长，金属的晶粒越粗大，加热
温度的影响尤为显著。
2020/9/23
2、预先变形度 • 预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响.
• 当变形度很小时，晶格畸变小，不足以引起再结晶.
• 当变形达到2~10%时，只有部分晶粒变形，变形极
不均匀，再结晶晶 粒大小相差悬殊，
预先变形度对再结晶晶粒度的影响
2020/9/23
为了获得具有最好力学性能的零件，在设计和制 造零件时，都应使零件在工作中产生的最大正应力 方向与纤维方向一致，最大切应力方向与纤维方向 垂直，并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量使 纤维组织不被切断。
纤维组织的稳定性很高， 不能用热处理方法加以消 除，只有经过锻压使金属 变形，才能改变其方向和 形状。
2020/9/23
3.4 塑性加工性能及影响因素
3.4.1 塑性加工性能及其指标 塑性加工性能常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。
切应力 使晶格发生 弹性歪扭 或 塑性变形 塑性变形的实质 —— 原子移动到新的稳定位置
塑性变形的形式：滑移和孪生。 金属常以滑移方式发生塑性变形。
2020/9/23
滑移
在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分 沿一定晶面（滑移面）的一定方向（滑移方向）发生 滑动。
滑移的实现 —— 借助于位错运动
（2）塑性变形对金属组织的影响 ※ 形成纤维组织 ※ 形成亚结构 ※ 产生形变织构
2020/9/23
金属纤维组织及其应用
铸锭在塑性加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒 形状和沿晶界分布的杂质形状都发生变形．它们将沿着变 形方向被拉长，呈纤维形状。这种结构叫纤维组织。
纤维组织使金属在性能上具有了方向性，对金属变形 后的质量也有影响。纤维组织越明显，金属在纵向(平行 纤维方向)上的强度尤其是塑性和韧性均比在横向(垂直 纤维方向)上的高。
2020/9/23
2、晶粒位向的影响 • 由于各相邻晶粒位向不同，当一个晶粒发生塑性变形 时，为了保持金属的连续性，周围的晶粒若不发生塑性 变形，则必以弹性变形来与之协调。
这种弹性变形便成 为塑性变形晶粒的 变形阻力。由于晶 粒间的这种相互约 束，使得多晶体金 属的塑性变形抗力 提高。
2020/9/23
塑性和韧性，以利于后面的变形加工。
2020/9/23
最低再结晶温度 T再
纯金属 T再 =0.4 T熔 合金 T再 =（0.5 ~ 0.7）T熔
温度单位：绝对温度( K )
生产中，把消除加工硬化的 热处理称为再结晶退火。再 结晶退火温度比再结晶温度 高100~200℃。
2020/9/23
• 再结晶也是一个晶核形 成和长大的过程，但不是 相变过程，再结晶前后新 旧晶粒的晶格类型和成分 完全相同。
2020/9/23
金属发生塑性变形时，外形发生变化，其内部的晶粒也相应地被拉 长或压扁。当变形量很大时，晶粒将被拉长为纤维状。
变形10% 100×
变形40% 100×
工业纯铁不同变形度的显微组织
2020/9/变23 形80% 纤维组织 100×
亚结构形成
• 位错不均匀分布，并使晶粒碎化成许多位 向略有差异的亚晶粒。
3、塑性变形对金属组织和性能的影响
塑性变形对金属性能的影响 ※ 产生加工硬化 金属发生塑性变形,随冷变形程度的 如：冷轧薄钢板 增大，其强度和硬度显著提高，塑
冷拔钢丝等。 性和韧性明显下降的现象。
※ 由于纤维组织和形变织构的产生，使金属性能产生各向异性。 ※ 使金属晶体缺陷增多，并产生残余应力。
2020/9/23
原因？
热加工时，塑性变形引起的加工硬化效应随即被再 结晶过程的软化作用所消除。
2020/9/23
消除残余应力主要采用热处理方法
变形、开裂、耐蚀性下降。利用好可提高表面疲劳强度
2020/9/23
二、塑性变形后的金属在加热时组织和性能的 变化
• 金属经冷变形后, 组织处于 不稳定状态, 有自发恢复到稳 定状态的倾向。但在常温下， 原子扩散能力小,不稳定状态 可长时间维持。加热可使原 子扩散能力增加，金属将依 次发生回复、再结晶和晶粒 长大。
金属塑性如Cu（FCC）＞Fe（BCC）＞Zn（HCP）。
2020/9/23
孪生
在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面 （孪生面）和晶向（孪生方向）发生切变，产生塑性变形。
金属晶体中变形部分与 未变形部分在孪生面两 侧形成镜面对称关系。
发生孪生的部分（切变 部分）称为孪生带或孪 晶。
铁素体变形80%
650℃加热
2020/9/23
670℃加热
2020/9/23
a.黄铜变形量达38 ％后的组织 b.580℃保温3s c. .580℃保温4s d.580℃保温8s e.580℃保温15min f.700℃保温10min
影响再结晶退火后晶粒度的因素
• 1、加热温度和保温时间
再结晶退火温度对晶粒度的影响
易互相吞并和长大,
再结晶后晶粒特别
粗大，这个变形度
称临界变形度。
2020/9/23
3）晶粒长大
加热温度 T 和 加热时间 t ↑ → 晶界迁移、晶粒合并长大。
变形80%
变形80% 400℃退火8小时
工业纯铁 再结晶退火
2020/9/23
显微照片 100×
变形80% 600℃退火8小时
三、金属材料的热加工和冷加工
2020/9/23
滑移
• 滑移的结果在晶体表面形成台 阶，称滑移线，若干条滑移线组 成一个滑移带。
铜拉伸试样表面滑移带
2020/9/23
滑移的特点：
※ 滑移只在切应力作用下发生，不同金属产生滑移的最小 切应力大小不同。
※ 滑移是晶体内部位错在切应力作用下运动的结果。并非是晶 体两部分沿滑移面作整体的滑动。
➢ 使变形更均匀
更多的功率
➢ 防止材料偶然过载
➢ 形变强化使金属变脆，因而在冷加
引起破坏
工过程中需要进行多次中间退火，
• 限制
使金属软化，才能够继续加工
➢ 使用温度不能太高，否则由于退火效应，金属会软化
➢ 对于脆性材料，一般不宜利用应变硬化来提高强度性能
2020/9/23
3、塑性变形对金属组织和性能的影响
2020/9/23
2) 再结晶
变形后金属在较高温度加热时，由于原子扩散能力 增大，变形和破碎的晶粒通过重新生核、长大变成新 的均匀、细小的等轴晶粒，晶格类型不变，该过程称 为再结晶 。
变化
再结晶使塑变后金属的强度和硬度明显降低， 塑性和韧性大大提高，残余应力完全消除，加 工硬化现象被消除。
应用
工业上利用再结晶过程对变形后金属进行再 结晶退火来消除加工硬化现象，恢复金属的
锻造曲轴
2020/9/23
切削加工曲轴
２．冷加工对组织和性能的影响
冷加工 —— 在 T再 以下温度进行的变形加工， 如低碳钢的冷拔、冷冲。 冷加工时，无再结晶过程
思考题：其原因是什么？
冷加工对金属组织和性能的影响：
※ 能产生加工硬化，提高强度和硬度，塑性和韧性下降。 是重要的强化手段，对不能热处理强化的合金尤其重要。 但增加继续塑性变形的抗力。
金属塑性变形实质上是以滑移和孪生 两种形式通过位错运动来进行的。
2020/9/23
2、多晶体的塑性变形
多晶体由许多晶粒组成，各个晶粒位向不同，且存在许 多晶界，变形复杂。
2020/9/23
2、多晶体的塑性变形
不均匀的塑性变形过程
多晶体由许多晶粒组成，各个晶粒位向不同， 且存在许多晶界，变形复杂。
1．热加工对组织和性能的影响 2．冷加工对组织和性能的影响
冷加工与热加工的区别 • 在金属学中，冷热加工的界限是以再结晶温度来划 分的。低于再结晶温度的加工称为冷加工，而高于再 结晶温度的加工称为热加工。
2020/9/23
1．热加工对组织和性能的影响
热加工 —— 在 T再 以上温度进行的变形加工， 如钢 材的热锻和热轧，但热加工后不产生加工硬化。
※ 滑移造成的晶体总变形量是 原子间距的整数值，不引起晶格 位向的变化。
※ 滑移总是沿着晶体中原子密 度最大的晶面和其上密度最大 的晶向进行。（滑移系）
※ 滑移时晶体伴随有转动。
2020/9/23
滑移系（滑移面和该面上的一个滑移方向），滑移系数目↑，材 料塑性↑；滑移方向↑，材料塑性↑。如FCC和BCC的滑移系为 12个，HCP为3个，FCC的滑移方向多于BCC，
第三章 金属材料的塑性变形
压力加工方法示意图
• 塑性变形及随后的加热对金属材料组织和性能有显 著的影响.
了解塑性变形的本质,塑性变形及加热时组织的变 化，有助于发挥金属的性能潜力，正确确定加工工 艺.
2020/9/23
一、 金属的塑性变形
1．单晶体的塑性变形 2．多晶体的塑性变形 3．塑性变形对金属组织和性能的影响
2020/9/23
一、 金属的塑性变形
(一)、单晶体金属的塑性变形
• 单晶体受力后，外力在
外
力
任何晶面上都可分解为正
在
晶
应力和切应力。
面 上
的
正应力引起弹性变形及解
分 解
理断裂。
切应力的作用下金属晶体 产生塑性变形。
2020/9/23
切
锌
应
单
力
晶
作
的用拉下伸的照变
片
形
单晶体的塑性变形
单晶体变形的基本形式 —— 弹性变形、塑性变形正 应力 使晶格发生 弹性变形 或 断裂
• 加热温度越高，保温时间越
长，金属的晶粒越粗大，加热
温度的影响尤为显著。
2020/9/23
2、预先变形度 • 预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响.
• 当变形度很小时，晶格畸变小，不足以引起再结晶.
• 当变形达到2~10%时，只有部分晶粒变形，变形极
不均匀，再结晶晶 粒大小相差悬殊，
预先变形度对再结晶晶粒度的影响
2020/9/23
为了获得具有最好力学性能的零件，在设计和制 造零件时，都应使零件在工作中产生的最大正应力 方向与纤维方向一致，最大切应力方向与纤维方向 垂直，并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量使 纤维组织不被切断。
纤维组织的稳定性很高， 不能用热处理方法加以消 除，只有经过锻压使金属 变形，才能改变其方向和 形状。
2020/9/23
3.4 塑性加工性能及影响因素
3.4.1 塑性加工性能及其指标 塑性加工性能常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。
切应力 使晶格发生 弹性歪扭 或 塑性变形 塑性变形的实质 —— 原子移动到新的稳定位置
塑性变形的形式：滑移和孪生。 金属常以滑移方式发生塑性变形。
2020/9/23
滑移
在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分 沿一定晶面（滑移面）的一定方向（滑移方向）发生 滑动。
滑移的实现 —— 借助于位错运动
（2）塑性变形对金属组织的影响 ※ 形成纤维组织 ※ 形成亚结构 ※ 产生形变织构
2020/9/23
金属纤维组织及其应用
铸锭在塑性加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒 形状和沿晶界分布的杂质形状都发生变形．它们将沿着变 形方向被拉长，呈纤维形状。这种结构叫纤维组织。
纤维组织使金属在性能上具有了方向性，对金属变形 后的质量也有影响。纤维组织越明显，金属在纵向(平行 纤维方向)上的强度尤其是塑性和韧性均比在横向(垂直 纤维方向)上的高。
2020/9/23
2、晶粒位向的影响 • 由于各相邻晶粒位向不同，当一个晶粒发生塑性变形 时，为了保持金属的连续性，周围的晶粒若不发生塑性 变形，则必以弹性变形来与之协调。
这种弹性变形便成 为塑性变形晶粒的 变形阻力。由于晶 粒间的这种相互约 束，使得多晶体金 属的塑性变形抗力 提高。
2020/9/23
塑性和韧性，以利于后面的变形加工。
2020/9/23
最低再结晶温度 T再
纯金属 T再 =0.4 T熔 合金 T再 =（0.5 ~ 0.7）T熔
温度单位：绝对温度( K )
生产中，把消除加工硬化的 热处理称为再结晶退火。再 结晶退火温度比再结晶温度 高100~200℃。
2020/9/23
• 再结晶也是一个晶核形 成和长大的过程，但不是 相变过程，再结晶前后新 旧晶粒的晶格类型和成分 完全相同。
2020/9/23
金属发生塑性变形时，外形发生变化，其内部的晶粒也相应地被拉 长或压扁。当变形量很大时，晶粒将被拉长为纤维状。
变形10% 100×
变形40% 100×
工业纯铁不同变形度的显微组织
2020/9/变23 形80% 纤维组织 100×
亚结构形成
• 位错不均匀分布，并使晶粒碎化成许多位 向略有差异的亚晶粒。
3、塑性变形对金属组织和性能的影响
塑性变形对金属性能的影响 ※ 产生加工硬化 金属发生塑性变形,随冷变形程度的 如：冷轧薄钢板 增大，其强度和硬度显著提高，塑
冷拔钢丝等。 性和韧性明显下降的现象。
※ 由于纤维组织和形变织构的产生，使金属性能产生各向异性。 ※ 使金属晶体缺陷增多，并产生残余应力。
2020/9/23
原因？
热加工时，塑性变形引起的加工硬化效应随即被再 结晶过程的软化作用所消除。
2020/9/23
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金属的塑性变形与再结晶(3)
滑移实质上是位错在滑移面上运动的结果，在切 应力的作用下，晶体中存在的正刃位错逐步移动， 当这个位错移到晶体的右边缘时，移出晶体的上 半部就相对于下半部移动了一个原子间距，形成 一个原子间距的滑移量。
同一滑移面上若有大量的位错移出，则在晶体表 面形成一条滑移线。
位错在晶体中移动时所需切应力很小，因为当位错中心前 进一个原子间距时，一齐移动的只是位错中心少数原子， 而且其位移量都不大，形成逐步滑移，这就比一齐移动所 需的临界切应力要小得多，这称为“位错的易动性”。
研究表明，亚晶界的存在使晶体的变形抗力增加， 是引起加工硬化的重要因素之一。
3.形变织构
在塑性变形过程中，当金属按一定的方向变形量 很大时(变形量大于70%以上)，多晶体中原来任 意位向的各晶粒的取向会大致趋于一致，这种有 序化结构叫作“变形织构”，又称为“择优取 向”，
金属材料的加工方式不同形成不同类型的织构： 拉拔时形成的织构称为丝织构，其特征是各个晶 粒的某一晶向平行于拉拔方向；轧制时形成的织 构称为板织构，其特征是不仅某一晶面平行于轧 制平面，而且某一晶向也平行于轧制方向。
3.变形引起的内应力
在金属塑性变形过程中，大约有10％的能量转化为内应力而残留在金属中， 使其内能增加。
这些残留于金属内部且平衡于金属内部的应力称为残余内应力。它是由于金 属在外力作用下各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。
内应力一般可分为三种类型：Βιβλιοθήκη （1）宏观内应力(第一类内应力)
金属材料在塑性变形时，由于各部分变形不均匀，使整个工件或在较大的 宏观范围内(如表层与心部)产生的残余应力。
3.1.2多晶体金属塑性变形的特点
大多数金属材料是由多晶体组成的。 多晶体塑性变形的实质与单晶体一样。 要考虑到晶粒彼此之间在变形过程中的约束作用，以及晶界对塑性变形的影
同一滑移面上若有大量的位错移出，则在晶体表 面形成一条滑移线。
位错在晶体中移动时所需切应力很小，因为当位错中心前 进一个原子间距时，一齐移动的只是位错中心少数原子， 而且其位移量都不大，形成逐步滑移，这就比一齐移动所 需的临界切应力要小得多，这称为“位错的易动性”。
研究表明，亚晶界的存在使晶体的变形抗力增加， 是引起加工硬化的重要因素之一。
3.形变织构
在塑性变形过程中，当金属按一定的方向变形量 很大时(变形量大于70%以上)，多晶体中原来任 意位向的各晶粒的取向会大致趋于一致，这种有 序化结构叫作“变形织构”，又称为“择优取 向”，
金属材料的加工方式不同形成不同类型的织构： 拉拔时形成的织构称为丝织构，其特征是各个晶 粒的某一晶向平行于拉拔方向；轧制时形成的织 构称为板织构，其特征是不仅某一晶面平行于轧 制平面，而且某一晶向也平行于轧制方向。
3.变形引起的内应力
在金属塑性变形过程中，大约有10％的能量转化为内应力而残留在金属中， 使其内能增加。
这些残留于金属内部且平衡于金属内部的应力称为残余内应力。它是由于金 属在外力作用下各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。
内应力一般可分为三种类型：Βιβλιοθήκη （1）宏观内应力(第一类内应力)
金属材料在塑性变形时，由于各部分变形不均匀，使整个工件或在较大的 宏观范围内(如表层与心部)产生的残余应力。
3.1.2多晶体金属塑性变形的特点
大多数金属材料是由多晶体组成的。 多晶体塑性变形的实质与单晶体一样。 要考虑到晶粒彼此之间在变形过程中的约束作用，以及晶界对塑性变形的影
第三章 金属塑性变形的物理基础
（1）塑性的基本概念
什么是塑性？ 塑性是金属在外力作用下产生永久变形 而不破坏其完整性的能力。
塑性与柔软性的区别是什么？ 塑性反映材料产生永久变形的能力。 柔软性反映材料抵抗变形的能力。
塑性与柔软性的对立统一
铅---------------塑性好，变形抗力小
不锈钢--------塑性好，但变形抗力高 白口铸铁----塑性差，变形抗力高
塑性指标的测量方法
拉伸试验法 压缩试验法 扭转试验法 轧制模拟试验法
拉伸试验法
Lh L0 100%
L0 F0 Fh 100%
F0
式中：L0——拉伸试样原始标距长度； Lh——拉伸试样破断后标距间的长度； F0——拉伸试样原始断面积； Fh——拉伸试样破断处的断面积
%
晶粒5 晶粒4 晶粒3
晶粒2
晶粒1
位置，mm
图5-6 多晶铝的几个晶粒各处的应变量。 垂直虚线是晶界，线上的数字为总变形量
四、合金的塑性变形
单相固溶体合金的变形 多相合金的变形
§3. 2 金属塑性加工中组织和性能变化 的基本规律
一、冷塑性变形时金属组织和性能的变化 二、热塑性变形时金属组织和性能的变化
2200
N/mm2
图4-6 正压力对摩擦系数的影响
0.5
μ
0.4
0.3
0.4
0.2 0.2
0.1
0
℃
200
400
600
800
图4-7 温度对钢的摩擦系数的影响
0
400
600
800 ℃
图4-8 温度对铜的摩擦系数的影响
测定摩擦系数的方法
夹钳轧制法 楔形件压缩法 塑性加工常用摩擦系数 圆环镦粗法
金属材料的塑性变形与再结晶课件
ONE
KEEP VIEW
金属材料的塑性变形 与再结晶课件
目 录
• 金属材料的塑性变形 • 金属材料的再结晶 • 金属材料塑性变形与再结晶的应用 • 金属材料塑性变形与再结晶的实验研究方法 • 金属材料塑性变形与再结晶的理论模型
PART 01
金属材料的塑性变形
塑性变形的基本概念
塑性变形
金属材料在受到外力作用时发生的不可逆的形状变化。
END
THANKS
感谢观看
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再结晶的定义
再结晶是指在金属加工过程中，由于温度变化或外力作用，使得 金属内部发生晶格重构的过程。
再结晶的基本类型
包括静态再结晶、动态再结晶等，不同类型的再结晶过程对金属的 性能有不同的影响。
再结晶过程的驱动力
理论模型能够解释再结晶过程的驱动力，从而预测再结晶发生的条 件和过程，指导金属的加工和热处理过程。
石油化工设备如压力容器、管道等需 要承受高压和腐蚀介质，因此需要使 用经过塑性变形和再结晶处理的金属 材料。
航空航天
飞机和火箭等航空航天器的制造过程 中，需要使用经过塑性变形和再结晶 处理的金属材料，以确保其轻量化和 高强度。
金属材料塑性变形与再结晶的发展趋势
新材料的研发
随着科技的发展，新型金属材料 不断涌现，如高强度轻质合金、 纳米材料等，为金属材料的塑性 变形和再结晶提供了更多可能性。
实验原理
基于金属材料的物理和化学性质，利用各种实验手段观察和分析 金属材料在塑性变形和再结晶过程中的行为。
实验步骤
选择合适的金属材料，进行塑性变形和再结晶实验，收集实验数 据，进行结果分析和解释。
金属材料塑性变形的实验研究方法
拉伸实验 通过拉伸实验可以测量金属材料的屈服强度、抗拉强度和 延伸率等力学性能指标，同时观察金属材料在拉伸过程中 的变形行为。
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金属材料的塑性变形 与再结晶课件
目 录
• 金属材料的塑性变形 • 金属材料的再结晶 • 金属材料塑性变形与再结晶的应用 • 金属材料塑性变形与再结晶的实验研究方法 • 金属材料塑性变形与再结晶的理论模型
PART 01
金属材料的塑性变形
塑性变形的基本概念
塑性变形
金属材料在受到外力作用时发生的不可逆的形状变化。
END
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再结晶的定义
再结晶是指在金属加工过程中，由于温度变化或外力作用，使得 金属内部发生晶格重构的过程。
再结晶的基本类型
包括静态再结晶、动态再结晶等，不同类型的再结晶过程对金属的 性能有不同的影响。
再结晶过程的驱动力
理论模型能够解释再结晶过程的驱动力，从而预测再结晶发生的条 件和过程，指导金属的加工和热处理过程。
石油化工设备如压力容器、管道等需 要承受高压和腐蚀介质，因此需要使 用经过塑性变形和再结晶处理的金属 材料。
航空航天
飞机和火箭等航空航天器的制造过程 中，需要使用经过塑性变形和再结晶 处理的金属材料，以确保其轻量化和 高强度。
金属材料塑性变形与再结晶的发展趋势
新材料的研发
随着科技的发展，新型金属材料 不断涌现，如高强度轻质合金、 纳米材料等，为金属材料的塑性 变形和再结晶提供了更多可能性。
实验原理
基于金属材料的物理和化学性质，利用各种实验手段观察和分析 金属材料在塑性变形和再结晶过程中的行为。
实验步骤
选择合适的金属材料，进行塑性变形和再结晶实验，收集实验数 据，进行结果分析和解释。
金属材料塑性变形的实验研究方法
拉伸实验 通过拉伸实验可以测量金属材料的屈服强度、抗拉强度和 延伸率等力学性能指标，同时观察金属材料在拉伸过程中 的变形行为。
《金属材料与热处理》第三章金属的塑性变形对组织性能
➢再结晶温度指的是最低再结晶温度(T再)：用经过严
重冷塑性变形的金属,经1小时加热后能完全再结晶的 最低温度来表示。
最低再结晶温度：
T再=0.4T熔点 式中温度单位为绝对温度(K)。
8
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
(3)再结晶温度影响因素：
1）变形程度 ➢2）金金属属再纯结度晶前：塑纯性度变越形高的, 最相低对再变结形晶量温称度为也预就先越变低形 度➢。3）预；加先热变速形度越大, 金属的晶体缺陷就越多, 组织越不 稳➢➢杂再定质结, 最和晶低合是再金一结元扩晶素散温（过度高程也熔, 需就点一越元定低素时；）间阻才碍能原完子成扩；散和晶 ➢界➢当提迁预高移先加, 可变热显形速著度度提达会高一使最定再低大结再小晶结后在晶,较最温高低度温再；度结下晶发温生度；趋于某 一➢高原稳纯始定度晶值铝粒。(越99粗.9大9,9再%结)最晶低温再度结越晶高温。度为80 ℃； ➢工业纯铝(99.0%)最低再结晶温度提高到290 ℃。
3
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
3、热加工晶粒大小控制措施
（1）.控制较低的加工终了温度 （2）.控制较大的变形程度 （3）.控制较快的冷却速度
0
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
3、产生残余内应力 ➢定义：外力去除后，金属内部残留下来的应力。
产生原因：金属发生塑性变形时，内部变形不均匀， 位错、空位等晶体缺陷增多，会产生残余内应力。
➢1）宏观内应力 ➢2）微观残余应力 ➢3）晶格畸变应力
1
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
3
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.1
第一节 金属的塑性变形
重冷塑性变形的金属,经1小时加热后能完全再结晶的 最低温度来表示。
最低再结晶温度：
T再=0.4T熔点 式中温度单位为绝对温度(K)。
8
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
(3)再结晶温度影响因素：
1）变形程度 ➢2）金金属属再纯结度晶前：塑纯性度变越形高的, 最相低对再变结形晶量温称度为也预就先越变低形 度➢。3）预；加先热变速形度越大, 金属的晶体缺陷就越多, 组织越不 稳➢➢杂再定质结, 最和晶低合是再金一结元扩晶素散温（过度高程也熔, 需就点一越元定低素时；）间阻才碍能原完子成扩；散和晶 ➢界➢当提迁预高移先加, 可变热显形速著度度提达会高一使最定再低大结再小晶结后在晶,较最温高低度温再；度结下晶发温生度；趋于某 一➢高原稳纯始定度晶值铝粒。(越99粗.9大9,9再%结)最晶低温再度结越晶高温。度为80 ℃； ➢工业纯铝(99.0%)最低再结晶温度提高到290 ℃。
3
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
3、热加工晶粒大小控制措施
（1）.控制较低的加工终了温度 （2）.控制较大的变形程度 （3）.控制较快的冷却速度
0
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
3、产生残余内应力 ➢定义：外力去除后，金属内部残留下来的应力。
产生原因：金属发生塑性变形时，内部变形不均匀， 位错、空位等晶体缺陷增多，会产生残余内应力。
➢1）宏观内应力 ➢2）微观残余应力 ➢3）晶格畸变应力
1
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.2
3
学习情境三：金属的塑性变形对组织性能的影响 3.1
第一节 金属的塑性变形
《材料成型技术与基础》全套PPT电子课件教案-第03章 单晶体与多晶体的塑性变形等
拉拔时金属应力状态
第三章金属材料的塑性变形
本章小结
锻造、轧ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、挤压、冲压等都是塑性变形。这些 塑性变形的目的不仅是为了得到零件的外形和尺寸， 更重要的是为了改善金属的组织和性能。
塑性变形的主要形式是滑移和孪生，是在切应力 的作用下进行的，塑性变形将产生形变强化，形成纤 维组织，具有各向异性。塑性变形后的 金属加热时会 产生回复或再结晶及晶粒长大，其形变强化现象消除。
滑移特点：①滑移是在切 应力作用下完成的；②滑 移时移动的距离是原子间 距的整数倍；③滑移的同 时由于正应力组成的力偶 作用，推动晶体转动，力 图使滑移面转向与外力一 致的方向。④滑移的实质 是位错运动的结果。因此 滑移的实际临界切应力远 远大于理论临界切应力。
第三章金属材料的塑性变形
单晶体滑移变形示意图
定义:经冷变形的金属当加热到T再时,会在变形最激 烈的区域自发形成新的细小等轴晶粒,叫做再结 晶这一过程实质上也是一个形核和长大的过程, 但晶格类型不变,只是改变了晶粒外形. T再T熔
※金属再结晶后,消除了残余应力和形变强化现象 晶粒长大 冷变形和热变形 金属纤维组织及其应用
第三章金属材料的塑性变形
第三章金属材料的塑性变形
单晶体和多晶体的塑性变形 金属的形变强化 塑性变形金属在加热时组织和性能的变化 塑性加工性能及影响因素 本章小结
第三章金属材料的塑性变形
单晶体的塑性变形 1.滑移 2.孪生 1.晶粒取向对塑性变形的影响 2.晶界对塑性变形的影响
第三章金属材料的塑性变形
锌单晶体的滑移变形示意图
第三章金属材料的塑性变形
未变形 弹性变形 弹塑性变形 塑性变形
位错运动引起的滑移变形示意图
第三章金属材料的塑性变形
金属材料塑性变形机制与特点
第三章 塑性变形
单击添加副标题
3.1金属材料塑性变形机制与特点
单击添加副标题
3.1.1 金属晶体塑性变形的机制 3.1.2 多晶体材料塑性变形特点
3.1.1 金属晶体塑性变形的机制
定义 fcc: {111} <110>; bcc: {110} {112} {123} <111> 滑移系 hcp: {0001} 定义 hcp 滑移系少，故常以孪生方式进行 fcc bcc 孪生变形量是很有限的，它的作用改变晶体取向，以便启动新的滑移系统，或使难于滑移的取向改变为易于滑移的取向。
位错运动速率与外力有强烈依存关系。
01
02
03
屈服现象产生与下述三个因素有关：
冷变形金属的真应力-应变关系
颈缩条件分析
韧性的概念及静力韧度分析
3.3真应力-应变曲线及形变强化规律
当应力超过屈服强度之后，塑性变形并不像屈服平台那样连续流变下去，而需要继续增加外力才能继续进行，于是应力-应变曲线上表现为流变应力不断上升，出现了所谓形变强化现象。材料在形变强化阶段的变形规律用其应力-应变曲线（也叫流变曲线）描述。
物理屈服现象首先在低碳钢中发现，尔后在含有微量间隙溶质原子的体心立方金属，如Fe、Mo、Nb 、Ta等，以及密排六方金属，如Cd和Zn中也发现有屈服现象。
01
对屈服现象的解释，早期比较公认的是溶质原子形成Cottrell气团对位错钉扎的理论。以后在共价键晶体如硅和锗，以及无位错晶体如铜晶须中也观察到物理屈服现象。
则定义二者的比值: α——软性系数, α↑→τmax↑→应力状态越软,金属易于 先产生塑性变形。 α↓→应力状态越硬→金属易于产生脆性 断裂。
测硬度时,其应力状态相当于三向不等压缩,因此,硬度试验时的加载方式属于很软的应力状态。
第3章 金属材料的塑性成形——压力加工
可锻性的优劣一般常用金属的塑性和变形抗力两个 指标来综合衡量。
其优劣主要取决于金属本身和变形时的外部条件。
影响可锻性的因素
(1) 金属的成分：纯金属好于合金，fcc好于bcc好 于hcp，低碳钢优于高碳钢，低碳低合金钢优于 高碳高合金钢；有害杂质元素一般使可锻性变坏
(2) 金属的组织：单相组织好于多相组织；铸态下 的柱状组织、粗晶粒组织、晶界上存在偏析或有 共晶莱氏体组织使可锻性变差
2、研究与开发塑性加工过程的计算机模拟技术与模具 CAD/CAE/CAM技术等。
3、研究与开发柔性成形技术、增量成形技术、净成形技 术、近净成形技术、复合成形技术等。
4、研究与开发使环境净化的加工技术，如低噪音、小/ 无震动、节省能源、资源或再利用的加工技术。
§3.2 金属的塑性加工成形性
金属的塑性加工成形性/可锻性(Forgeability) ： 用来衡量金属在外力作用下发生塑性变形而不易 产生裂纹的能力，是金属重要的工艺性能之一；
(3) 加工条件 1) 变形温度：一般变形温度的升高，可提高金 属的可锻性；但注意过热、过烧问题
不同合金系8种典型金属的可锻性
Ⅰ—纯金属及单相合金(铅合金、 钼合金、镁合金)；Ⅱ—纯金属及 单相合金(晶粒长大敏感者)(铍、镁 合金、钨合含、钛合金)；Ⅲ—具 有不溶解组分的合金(高硫钢，含 硒不锈钢)；Ⅳ—具有可溶组分的 合金(含氧化物的钼合金，含可溶 性碳化物和氮化物的不锈钢)； Ⅴ—加热时形成有塑性第2相的合 金(高铬不锈钢)；Ⅵ—加热时形成 低熔点第2相的合金(含硫的铁、含 锌的镁合金)；Ⅶ—冷却时形成有 塑性第2相的合金(碳钢和低合金钢 、-钛合金和钛合金)；Ⅷ—冷 却时形成脆性第2相的合金(高温合
可显著减小总变形力，用小设备加工大零件。
其优劣主要取决于金属本身和变形时的外部条件。
影响可锻性的因素
(1) 金属的成分：纯金属好于合金，fcc好于bcc好 于hcp，低碳钢优于高碳钢，低碳低合金钢优于 高碳高合金钢；有害杂质元素一般使可锻性变坏
(2) 金属的组织：单相组织好于多相组织；铸态下 的柱状组织、粗晶粒组织、晶界上存在偏析或有 共晶莱氏体组织使可锻性变差
2、研究与开发塑性加工过程的计算机模拟技术与模具 CAD/CAE/CAM技术等。
3、研究与开发柔性成形技术、增量成形技术、净成形技 术、近净成形技术、复合成形技术等。
4、研究与开发使环境净化的加工技术，如低噪音、小/ 无震动、节省能源、资源或再利用的加工技术。
§3.2 金属的塑性加工成形性
金属的塑性加工成形性/可锻性(Forgeability) ： 用来衡量金属在外力作用下发生塑性变形而不易 产生裂纹的能力，是金属重要的工艺性能之一；
(3) 加工条件 1) 变形温度：一般变形温度的升高，可提高金 属的可锻性；但注意过热、过烧问题
不同合金系8种典型金属的可锻性
Ⅰ—纯金属及单相合金(铅合金、 钼合金、镁合金)；Ⅱ—纯金属及 单相合金(晶粒长大敏感者)(铍、镁 合金、钨合含、钛合金)；Ⅲ—具 有不溶解组分的合金(高硫钢，含 硒不锈钢)；Ⅳ—具有可溶组分的 合金(含氧化物的钼合金，含可溶 性碳化物和氮化物的不锈钢)； Ⅴ—加热时形成有塑性第2相的合 金(高铬不锈钢)；Ⅵ—加热时形成 低熔点第2相的合金(含硫的铁、含 锌的镁合金)；Ⅶ—冷却时形成有 塑性第2相的合金(碳钢和低合金钢 、-钛合金和钛合金)；Ⅷ—冷 却时形成脆性第2相的合金(高温合
可显著减小总变形力，用小设备加工大零件。
第三章 金属的塑性变形
发生再结晶的最低温度称再结晶温度。
纯金属的最低再结晶温度 与其熔点之间的近似关系: T再≈0.4T熔 其中T再、T熔为绝对温度.
金属熔点越高, T再也越高.
T再与ε的关系
T再℃ = (T熔℃+273)×0.4–273，如Fe的T再=(1538+273)×0.4–273=451℃
影响再结晶退火后晶粒度的因素
钛合金六方相中的形变孪晶
奥氏体不锈钢中退火孪晶
二、单晶体的塑性变形 分析单晶体的塑性变形，实际上就是分析 晶内变形。 单晶体塑性变形的主要方式有滑移和孪晶。 根据晶体结构 理论，任何一块单 晶体都包含有若干 不同方向的晶面。
外 力 在 晶 面 上 的 分 解 切 应 力 作 用 下 的 变 形 锌 单 晶 的 拉 伸 照 片
580º C保温8秒后的组织
580º C保温15分后的组织 700º C保温10分后的组织
第四节
金属的热加工
• 一、冷加工与热加工的区别
• 在金属学中，冷热加工的界限是以再结晶温
度来划分的。低于再结晶温度的加工称为冷 加工，而高于再结晶温度的加工称为热加工。
轧制
模锻
拉拔
• 如 Fe 的再结晶温度为451℃，其在400℃ 以下的加 工仍为冷加工。而 Sn 的再结晶温度为-71℃，则其 在室温下的加工为热加工。 • 热加工时产生的加工硬化很快被再结晶产生的软化 所抵消，因而热加工不会带来加工硬化效果。
铁素体变形80%
碎拉长的晶粒变为完整
的等轴晶粒。
650℃加热
• 这种冷变形组织在加热
时重新彻底改组的过程
称再结晶。
670℃加热
• 再结晶也是一个晶核形成 和长大的过程，但不是相 变过程，再结晶前后新旧 晶粒的晶格类型和成分完 全相同。
纯金属的最低再结晶温度 与其熔点之间的近似关系: T再≈0.4T熔 其中T再、T熔为绝对温度.
金属熔点越高, T再也越高.
T再与ε的关系
T再℃ = (T熔℃+273)×0.4–273，如Fe的T再=(1538+273)×0.4–273=451℃
影响再结晶退火后晶粒度的因素
钛合金六方相中的形变孪晶
奥氏体不锈钢中退火孪晶
二、单晶体的塑性变形 分析单晶体的塑性变形，实际上就是分析 晶内变形。 单晶体塑性变形的主要方式有滑移和孪晶。 根据晶体结构 理论，任何一块单 晶体都包含有若干 不同方向的晶面。
外 力 在 晶 面 上 的 分 解 切 应 力 作 用 下 的 变 形 锌 单 晶 的 拉 伸 照 片
580º C保温8秒后的组织
580º C保温15分后的组织 700º C保温10分后的组织
第四节
金属的热加工
• 一、冷加工与热加工的区别
• 在金属学中，冷热加工的界限是以再结晶温
度来划分的。低于再结晶温度的加工称为冷 加工，而高于再结晶温度的加工称为热加工。
轧制
模锻
拉拔
• 如 Fe 的再结晶温度为451℃，其在400℃ 以下的加 工仍为冷加工。而 Sn 的再结晶温度为-71℃，则其 在室温下的加工为热加工。 • 热加工时产生的加工硬化很快被再结晶产生的软化 所抵消，因而热加工不会带来加工硬化效果。
铁素体变形80%
碎拉长的晶粒变为完整
的等轴晶粒。
650℃加热
• 这种冷变形组织在加热
时重新彻底改组的过程
称再结晶。
670℃加热
• 再结晶也是一个晶核形成 和长大的过程，但不是相 变过程，再结晶前后新旧 晶粒的晶格类型和成分完 全相同。
金属的塑性变形和断裂分析课件
腐蚀速率
金属腐蚀的速度，通常以单位 时间内腐蚀的深度或质量损失
表示。
腐蚀防护采用涂层、电镀、缓来自剂等措 施来减缓金属的腐蚀速率。
提高金属抗疲劳和抗腐蚀的方法
材料选择
选择具有优异抗疲劳和抗腐蚀 性能的材料，如不锈钢、钛合
金等。
表面处理
采用喷涂、电镀、化学镀等表 面处理技术，提高金属表面的 耐腐蚀性能。
金属的塑性变形和断 裂分析课件
目录
CONTENTS
• 金属的塑性变形 • 金属的断裂分析 • 金属的塑性和韧性 • 金属的强度和硬度 • 金属的疲劳和腐蚀
01 金属的塑性变形
塑性变形的定义
塑性变形：金属在受到外力作用 时，发生的不可逆的形状变化。
塑性变形是一种不可逆的永久变 形，即使外力撤去，也无法恢复
温度
温度对金属的塑性变形有显著影响，温度升高， 金属的塑性增加，更容易发生塑性变形。
应变速率
应变速率越快，金属的塑性越差；应变速率越慢 ，金属的塑性越好。这是因为应变速率快时，金 属内部的应变硬化速度跟不上应变速率，导致金 属容易发生断裂。
02 金属的断裂分析
断裂的定义和分类
总结词
断裂是金属材料在受力过程中发生的永久性结构变化，通常表现为突然的开裂或分离。
强度和硬度在一定程度上可以相互转换，但转换公式因材料和测试方法 而异。
强度和硬度的关系对于材料的选择和应用具有重要的指导意义，例如在 机械零件的设计和制造中，需要根据零件的工作条件和要求合理选择材 料的强度和硬度。
05 金属的疲劳和腐蚀
金属的疲劳
疲劳定义
金属在循环应力作用下 ，经过一段时间后发生
提高金属塑性和韧性的方法
合金化
工程材料及成型技术基础第3章 金属的塑性变形
42
吊钩内部的纤 维组织 （左：合理； 右：不合理， 应使纤维流线 方向与零件工 作时所受的最 大拉应力的方 向一致）
43
3）热加工常会使复相合金中的各个相沿着加工变形 方向交替地呈带状分布，称为带状组织。 带状组织会使金属材料的力学性能产生方向性，特 别是横向塑性和韧性明显降低。一般带状组织可以通过 正火来消除。
滑移面 +
滑移方向
=
滑移系
原子排列 密度最大的 晶面
滑移面和 该面上的一 个滑移方向
三种典型金属晶格的滑移系
晶格 滑移面 {110}
体心立方晶格 {111} {110}
面心立方晶格
密排六方晶格
{111}
滑移 方向
滑移系
6个滑移面
×
2个滑移方向
=
12个滑移系
BCC
4个滑移面
×
3个滑移方向
=
12个滑移系
35
这是因为此时的变形量较小，形 成的再结晶核心较少。当变形度 大于临界变形度后,则随着变形度 的增大晶粒逐渐细化。当变形度 和退火保温时间一定时，再结晶 退火温度越高，再结晶后的晶粒 越粗大。
36
再结晶晶粒大小随加热温 度增加而增加。
临界变形度处的再结晶 晶粒特别粗大
变形度大于临界变形 度后,随着变形度的增 大晶粒逐渐细化
41
(2) 出现纤维组织 在热加工过程中铸态金属的偏析、 夹杂物、第二相、晶界等逐渐沿变 形方向延展，在宏观工件上勾画出 一个个线条，这种组织也称为纤维 组织。纤维组织的出现使金属呈现 各向异性，顺着纤维方向强度高， 而在垂直于纤维的方向上强度较低。 在制订热加工工艺时，要尽可能使 纤维流线方向与零件工作时所受的 最大拉应力的方向一致。
吊钩内部的纤 维组织 （左：合理； 右：不合理， 应使纤维流线 方向与零件工 作时所受的最 大拉应力的方 向一致）
43
3）热加工常会使复相合金中的各个相沿着加工变形 方向交替地呈带状分布，称为带状组织。 带状组织会使金属材料的力学性能产生方向性，特 别是横向塑性和韧性明显降低。一般带状组织可以通过 正火来消除。
滑移面 +
滑移方向
=
滑移系
原子排列 密度最大的 晶面
滑移面和 该面上的一 个滑移方向
三种典型金属晶格的滑移系
晶格 滑移面 {110}
体心立方晶格 {111} {110}
面心立方晶格
密排六方晶格
{111}
滑移 方向
滑移系
6个滑移面
×
2个滑移方向
=
12个滑移系
BCC
4个滑移面
×
3个滑移方向
=
12个滑移系
35
这是因为此时的变形量较小，形 成的再结晶核心较少。当变形度 大于临界变形度后,则随着变形度 的增大晶粒逐渐细化。当变形度 和退火保温时间一定时，再结晶 退火温度越高，再结晶后的晶粒 越粗大。
36
再结晶晶粒大小随加热温 度增加而增加。
临界变形度处的再结晶 晶粒特别粗大
变形度大于临界变形 度后,随着变形度的增 大晶粒逐渐细化
41
(2) 出现纤维组织 在热加工过程中铸态金属的偏析、 夹杂物、第二相、晶界等逐渐沿变 形方向延展，在宏观工件上勾画出 一个个线条，这种组织也称为纤维 组织。纤维组织的出现使金属呈现 各向异性，顺着纤维方向强度高， 而在垂直于纤维的方向上强度较低。 在制订热加工工艺时，要尽可能使 纤维流线方向与零件工作时所受的 最大拉应力的方向一致。