金屬機(jī)械材料熱加工截面金相分析圖像顯微鏡

  材料產(chǎn)生了應(yīng)變硬化，它提高了材料的屈服強(qiáng)度，但降低了材
料塑性。這個(gè)過(guò)程可以不斷重復(fù)直至材料變脆而斷裂。
  如果金屬加工成形中需要產(chǎn)生塑性變形，例如加工深而長(zhǎng)的金
屬罐或者圓筒狀容器．就有必要使其進(jìn)行分階段的冷成形，并在成
形階段之間進(jìn)行退火處理防止其斷裂。退火使材料恢復(fù)到更接近初
始塑性應(yīng)力一應(yīng)變曲線，并使材料能夠不發(fā)生斷裂，而進(jìn)一步承受
屈服。
  熱加工所有的金屬都有一個(gè)再結(jié)晶溫度，在此溫度以下的機(jī)械
加工就是前面提到的冷加工。在高于再結(jié)晶溫度下使金屬材料同時(shí)
產(chǎn)生塑性變形和再結(jié)晶的加工方法則為熱加工_。在熱加工后的
冷卻過(guò)程中，材料會(huì)有部分退火傾向。因此，熱加工能減少應(yīng)變硬
化問(wèn)題，但也會(huì)因加工時(shí)的高溫引起其表面迅速氧化的問(wèn)題。熱軋
金屬合金往往比相同的冷加工金屬合金具有更高的延展性、較低的
強(qiáng)度和較高的表面粗糙度。熱加工不會(huì)明顯增加材料的硬度，雖然
它可以通過(guò)改善晶粒結(jié)構(gòu)增加強(qiáng)度，并通過(guò)重整“晶?！钡玫浇饘?br>零件的最終輪廓。這一點(diǎn)在鍛件中得以真實(shí)體現(xiàn)。
  鍛造在古代，鍛造是一門(mén)鐵匠工藝。鐵匠通過(guò)熔爐加熱部件，
然后再用錘子打擊實(shí)現(xiàn)成形。當(dāng)它冷卻過(guò)多而無(wú)法成形時(shí)，就會(huì)被
再次加熱進(jìn)行打擊，并重復(fù)該過(guò)程。現(xiàn)代的鍛造是利用一系列錘形
模逐漸使熱金屬成形成最終的形狀。每個(gè)階段的模具的形狀可以實(shí)
現(xiàn)一定的形狀改變，使原來(lái)的鑄錠最終形成所需的形狀。工件通過(guò)
安裝在鍛壓錘和鍛模間輸入的熱量再加熱。中等和大型加熱金屬工
件需要大型鍛壓機(jī)使其產(chǎn)生塑性變形。有孔洞、裝配表面和模具
分界線處的“飛邊”都需要進(jìn)行后續(xù)的機(jī)加工。因?yàn)楸患訜峤饘俚?br>氧化和脫碳，鍛造的金屬表面與熱軋?zhí)幚硪粯樱急容^粗糙。
  幾乎所有的韌性金屬材料都可以鍛造。鋼鐵、鋁、鈦等是最常
用的鍛造材料。鍛件的強(qiáng)度高于鑄件和機(jī)械加工零件。鍛造的零件
的韌性?xún)?yōu)于鑄造和切削的零件。另外，鑄造合金的抗拉能力比鍛造
合金弱。在將鍛造材料通過(guò)熱成形形成最終的形狀過(guò)程中，引起內(nèi)
部的金屬流線或晶粒接近零件表面的輪廓，從而導(dǎo)致鍛造的零件比
通過(guò)切斷流線而形成輪廓的機(jī)械加工零件具有更高的強(qiáng)度。因此鍛
造常用于高強(qiáng)度零件的制造，例如飛機(jī)的機(jī)翼和機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)的曲
柄軸和連桿，以及車(chē)輛的懸臂架等。

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