导图社区 金属热态下的塑性变形
这是一个关于金属热态下的塑性变形的思维导图，包含热塑性变形时的软化过程、热塑性变形机理、双相合金热塑性变形的特点等。
金属热态下的塑性变形思维导图，包含热塑性变形时的软化过程，静态回复和再结晶等内容。
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金属热态下的塑性变形
概述
金属热态下的塑性变形的定义
塑性变形的概念
再结晶温度以上进行的塑形变形
金属热态下的塑性变形过程
回复，再结晶铝加工硬化同时发生加工硬化，不断被恢复或再结晶所抵消，使金属处于高速性，低变形抗力的软化状态
热塑性变形时的软化过程
静态回复和再结晶
静态回复
概念
金属自发地向自由能降低的方向转变
特点
在较低温度下或在早阶段发生的转变过程
改变
强度、硬度有所降低，塑性、韧性有所提高，显微组织没有变化
分类
低温回复
0.1~0.3 Tₘ
中温回复
0.3~0.5 Tₘ
高温回复
大于0.5 Tₘ
目的
使整个金属的晶格畸变程度大为减小，其性能也发生相应变化
常用加工手段
去应力退火
静态再结晶
冷变形金属加热到更高温度，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变等轴晶，直到完全取代金属冷变形组织
在较高温度下或较晚阶段发生的转变过程
金属的强度、硬度显著下降，塑性大为提高，加工硬化和内应力完全消除，物理性能得到恢复
变形程度较大
高层错能金属形成胞状亚结构
变形程度较小
晶界两侧位错密度会有很大差别
是微观组织彻底重新改组的过程，使性能方面发生根本变化
动态回复
实现方式
通过位错的攀移、交滑移来实现
动态回复是高层错能金属热变形过程中的唯一软化机制
三个阶段
微变形阶段
真实应力因加工硬化而增加，但加工硬化速率逐渐降低
稳定变形阶段
动态再结晶
在热塑性变形过程中发生的再结晶
完成方式
通过形核长大来完成
影响动态再结晶能力因素
金属的层错能高低
晶界迁移的难易
晶粒与同等大小的静态再结晶晶粒相比，具有更高的强度和硬度
热变形后的软化过程
三个过程
亚动态再结晶
影响因素
热变形时的变形温度
应变速率
变形程度
材料的成分
层错能的高低
热塑性变形机理
晶内滑移
热变形的主要机理
晶内挛生
多在高温变形时发生，对于六方晶系金属起重要作用
晶界滑移
只有在微细晶粒的超塑性变形条件下起主要作用
扩散性蠕变
在应力场作用下由空位的定向移动引起
晶内扩散
拉应力方向伸长变形或在受压方向上缩短变形
晶界扩散
引起经历的“转动”
双相合金热塑性变形的特点
弥散型双相合金
第二项粒于会对基本相变形产生影响，对再结晶行为的影响而对热塑性变形产生影响。
有利于再结晶形核，但如果第二项粒于的直径和间距都很小，反而不利于再结晶形核。
具有钉扎作用，降低了晶界的可动性，限制了晶粒长大。
聚合型的双相合金
会对热变形时的再结晶行为产生影响
再结晶形核地点是位错数量多而分布密集的区域
再结晶的晶粒大小不同，造成较大的内应力，降低了合全的塑性变形能力
两相合金热变形时
在较大的变形程度条件下，可将粗大的第二相打碎、并改变其分布状况，使第二相(包括夹杂物)呈带状、线状或链状分布
双向合金热变形时
由于具备有利的原于护散条件，会使第二相的形态发生改变。
特别是在较高的变形温度和较低的应变速率下，第二相粒于可能发生粗化
在亚共析钢和共析钢中，还可看到第二相的球化
当第二相为低熔点纯金属相或低熔点共晶体分布于晶界时
热变形时会局部熔化造成金属的热脆性，在热锻、热轧时容易沿晶界开裂。
热塑性变形对金属组织和性能的影响
改善晶粒组织
晶粒的大小对金属的力学性能有很大的影响。晶粒越细小均匀，金属的强度和塑、韧性指标均越高。
锻合内部缺陷
铸态金属中的疏松、空隙和微裂纹等缺陷被压实，从而提高了全属的致密度。
内部缺陷的锻合效果，与变形温度、变形程度、三向压应力状态及缺陷表面的纯洁度等因素有关。
破碎并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布
通过合理的锻造，可使这些夹杂物必形或破碎，加之高温下的扩散溶解作用，使其较均勾地分布在钢中。
形成纤维组织
内因
金属中存在杂质或非金属夹杂物
外因
变形沿某一方向达到一定程度，且变形程度越大，纤细组织越明显
形成
使金属的力学性能呈现各向异性，沿流线方向较之垂直于流线方向具有较高的力学性能
影响
在制订热成形工艺时，应根据零件的服役条件，正确控制金属的变形流动和流线在锻件中的分布。
改善偏息
在一定程度上改善铸造组织的偏析是由于热变形破碎枝晶和加速扩散所致
