鋼材的冷作硬化(鋼材的冷作硬化,使強(qiáng)度提高,塑性和韌性下降)

摘要:今天給各位分享鋼材的冷作硬化的知識(shí),現(xiàn)在開始吧!什么是“冷作硬化”和“冷拉時(shí)效”?冷作硬化就是通過冷加工而使零件表面產(chǎn)生的表面應(yīng)力,使零件的表面比加工...

鋼材的冷作硬化(鋼材的冷作硬化,使強(qiáng)度提高,塑性和韌性下降)

今天給各位分享鋼材的冷作硬化的知識(shí),現(xiàn)在開始吧!

什么是“冷作硬化”和“冷拉時(shí)效”?

冷作硬化就是通過冷加工而使零件表面產(chǎn)生的表面應(yīng)力,使零件的表面比加工前的表面硬度耐磨性等有所提高。

冷拉時(shí)效一般指普通的鋼材在常溫下施加機(jī)械拉應(yīng)力,這樣零件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生軸向的內(nèi)應(yīng)力,對(duì)于零件在使用過程中軸向的強(qiáng)度大大加強(qiáng),但是在冷拉的時(shí)候不要超過材料本身的屈服強(qiáng)度,超過了等于就是把它拉壞了,把零件冷拉之后理論上講它會(huì)有慢慢恢復(fù)到它原來形狀的內(nèi)應(yīng)力,在恢復(fù)到原狀之前它 的強(qiáng)度大于冷拉之前,所以叫冷拉時(shí)效。

鋼材經(jīng)過冷作硬化處理后其什么不變

鋼材經(jīng)過冷作硬化處理后其彈性模量不變。

彈性模量是工程材料重要的性能參數(shù),從宏觀角度來說,彈性模量是衡量物體抵抗彈性變形能力大小的尺度,從微觀角度來說,則是原子、離子或分子之間鍵合強(qiáng)度的反映。凡影響鍵合強(qiáng)度的因素均能影響材料的彈性模量,如鍵合方式、晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、微觀組織、溫度等。因合金成分不同、熱處理狀態(tài)不同、冷塑性變形不同等,金屬材料的楊氏模量值會(huì)有5%或者更大的波動(dòng)。但是總體來說,金屬材料的彈性模量是一個(gè)對(duì)組織不敏感的力學(xué)性能指標(biāo),合金化、熱處理(纖維組織)、冷塑性變形等對(duì)彈性模量的影響較小,溫度、加載速率等外在因素對(duì)其影響也不大,所以一般工程應(yīng)用中都把彈性模量作為常數(shù)。

彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo),其值越大,使材料發(fā)生一定彈性變形的應(yīng)力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應(yīng)力作用下,發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產(chǎn)生單位彈性變形所需要的應(yīng)力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標(biāo),相當(dāng)于普通彈簧中的剛度。

火車鋼軌為什么會(huì)產(chǎn)生冷作硬化效應(yīng)

當(dāng)火車駛過鋼軌時(shí),鋼軌受到力的作用,當(dāng)壓力非常大的時(shí)候(火車重量很大),接觸面的金屬晶格扭曲,畸變,晶粒間產(chǎn)生滑移。這些可以增強(qiáng)硬度,打了這么多,這就是答案~

為什么冷作硬化和殘余應(yīng)力會(huì)促進(jìn)腐蝕作用?

冷作硬化是指鋼材在常溫或再結(jié)晶溫度以下的加工,能顯著提高強(qiáng)度和硬度,降低塑性和沖擊韌性。它和殘余應(yīng)力相似的作用就是提高鋼材的強(qiáng)度和硬度,同時(shí)鋼的塑性韌性會(huì)降低,在硬化時(shí),使得基體組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,組織出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象,容易形成顯微裂紋,隨著裂紋的擴(kuò)展,在基體表面容易形成不同電位差,進(jìn)而形成原電池,腐蝕中也常說應(yīng)力腐蝕開裂(scc)有一部分就是由于基體中存在殘余應(yīng)力,加速了腐蝕,從而使得基體發(fā)生斷裂。

什么是卸載規(guī)律和冷作硬化現(xiàn)象?

冷作硬化:金屬材料在常溫或在結(jié)晶溫度以下的加工產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形,使晶格扭曲、畸變,晶粒產(chǎn)生剪切、滑移,晶粒被拉長(zhǎng),這些都會(huì)使表面層金屬的硬度增加,減少表面層金屬變形的塑性。

當(dāng)對(duì)材料加載應(yīng)力,使其應(yīng)力超過彈性極限,材料會(huì)出現(xiàn)彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變。但卸載應(yīng)力后,彈性應(yīng)變可恢復(fù),塑性應(yīng)變不可恢復(fù)。

擴(kuò)展資料:

運(yùn)用冷作硬化的例子:

熱軋:把鋼材加熱后控制在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行軋制加工的工藝稱為熱軋。而在再結(jié)晶溫度以下,包括常溫下進(jìn)行軋制加工。

鋼材熱軋:具有良好的塑性,容易成型,成型后鋼材沒有內(nèi)應(yīng)力,便于下面工序加工。

鋼材冷軋具有冷加工硬化的特性。由于冷軋具有較好的機(jī)械性能,很多直接使用的鋼材都使用冷軋鋼材。

參考資料來源:百度百科-冷作硬化

鋼材的冷加工硬化對(duì)鋼材的性能有何影響

鋼材隨著時(shí)間的延長(zhǎng),鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度提高,而塑性和韌性降低的現(xiàn)象,稱為時(shí)效。經(jīng)時(shí)效處理的鋼筋,其屈服點(diǎn)、抗拉極限提高,塑性和韌性降低。

由于溶于-fe晶格中的氮和氧等原子,以fe4n與feo的形式析出并向缺陷處移動(dòng)和聚集。當(dāng)鋼材冷加工塑性變形后,或受動(dòng)載的反復(fù)振動(dòng),都會(huì)促進(jìn)氮、氧原子的移動(dòng)和聚集,加速時(shí)效的發(fā)展,使晶格畸變加劇,阻礙晶粒發(fā)生滑移,增加了抵抗塑性變形的能力。

在常溫下,將鋼材進(jìn)行機(jī)械加工,使其產(chǎn)生塑性變形,以提高其屈服強(qiáng)度的過程稱為冷加工。冷加工后的鋼材,其屈服點(diǎn)提高而抗拉強(qiáng)度基本不變,塑性和韌性相應(yīng)降低,彈性模量也有所降低。

鋼材在冷加工變形時(shí),由于晶粒間已產(chǎn)生滑移,晶粒形狀改變。同時(shí)在滑移區(qū)域,晶粒破碎,晶格歪扭,從而對(duì)繼續(xù)滑移造成阻力,要使它重新產(chǎn)生滑移就必須增加外力,這就意味著屈服強(qiáng)度有所提高,但由于減少了可以利用的滑移面,故鋼的塑性降低。另外,在塑性變形中產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力,鋼材的彈性模量降低。

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