钢桶制造过程中,钢板的内部组织和性能发生了怎样的变化?
文/三哥
钢桶制造过程中金属塑性变形知识问答
01、说明金属在塑性变形后,其组织和性能将发生怎样的变化。
金属塑性变形后,组织变化包括晶粒和亚结构的变化,其中,晶粒被拉长,形成纤维组织;亚结构细化,缺陷数目大大增加。另外,畸变能也大大增加。性能变化包括力学性能和物理化学性能,其中,力学性能变化为强度、硬度上升,塑性、韧性下降,物理化学性能变化为电阻率上升。
02、请问,经过冷塑性变形后的金属,在加热过程中,随着温度的升高,将发生什么过程,各个过程是如何区分的。
经过冷变形的金属,在加热过程中,随着温度的升高,将发生回复、再结晶和晶粒长大过程。各个过程以晶粒来区分,在回复阶段,晶粒不变,保持纤维状,在再结晶过程,有新的等轴晶粒产生,当组织中的畸变晶粒都消失时,则再结晶就完成了,以后就是晶粒的长大过程。
03、冷塑性变形后的金属,在加热过程中,将发生回复,请问,在回复过程中,金属的组织和性能发生怎样的变化?回复有什么应用?
在回复过程中,主要发生空位数目的大大减少,在高温回复,位错开始运动,产生多边化。在回复过程中,晶体的残余应力下降,电阻率大大的下降。
04、何谓再结晶温度,简述影响再结晶温度的因素。
再结晶开始的温度叫再结晶温度,生产上通常用经过严重冷变形的金属在1小时完成再结晶的温度来定义再结晶温度。
影响再结晶温度的因素有:成分、冷变形量、退火温度等。
05、已知Cu-30%Zn合金的再结晶激活能为250KJ/mol,此合金在400℃的恒温下完成再结晶需要1小时,试求此合金在390℃的恒温下完成再结晶需要多少小时?
因为V=Aexp(-Q/kT)
所以ln(t1/t2)=Q(1/T1-1/T2)/R
其中:T1=673K,T2=663K,Q=250000J/mol,R=8.314,t1=1h
求得:t2=1.96h
06、何谓临界变形量和再结晶晶粒异常长大。请描述变形量和退火温度对再结晶晶粒大小的影响。
在经过较小的变形量变形后,其再结晶晶粒将非常的大,所对应的变形量称为临界变形量。
在经过大变形量变形后,其再结晶晶粒变得异常的大,称为再结晶晶粒异常长大。
在很小变形量变形后,其再结晶晶粒变化很少;在较小变形量变形后,其再结晶晶粒将非常大;以后,随着变形量增加,其再结晶晶粒尺寸下降。
在退火温度低时,温度的影响小;退火温度高时,容易发生再结晶晶粒异常长大。
07、在再结晶和晶粒长大过程中金属的组织和性能将发生怎样的变化?
在再结晶过程中,金属形成新的无畸变的等轴晶粒,金属内的位错数目大大下降,强度、硬度下降,塑性、韧性上升,物理化学性能恢复到冷变形前。
08、回复、再结晶、晶粒长大过程的驱动力分别是什么。
回复、再结晶的驱动力为畸变能下降,晶粒长大的驱动力为晶界能下降。
09、某工厂将旧钢桶送入热处理炉内进行焚烧处理,由于温度达到了860℃,处理后的钢桶进处跌落试验,一摔就裂了,试分析原因。
因为钢桶发生了再结晶,导致其强度下降,无法再承受这一试验,导致钢桶破裂。
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