鋼桶制造過程中,鋼板的內部組織和性能發生了怎樣的變化?
文/三哥
鋼桶制造過程中金屬塑性變形知識問答
01、說明金屬在塑性變形后,其組織和性能將發生怎樣的變化。
金屬塑性變形后,組織變化包括晶粒和亞結構的變化,其中,晶粒被拉長,形成纖維組織;亞結構細化,缺陷數目大大增加。另外,畸變能也大大增加。性能變化包括力學性能和物理化學性能,其中,力學性能變化為強度、硬度上升,塑性、韌性下降,物理化學性能變化為電阻率上升。
02、請問,經過冷塑性變形后的金屬,在加熱過程中,隨著溫度的升高,將發生什么過程,各個過程是如何區分的。
經過冷變形的金屬,在加熱過程中,隨著溫度的升高,將發生回復、再結晶和晶粒長大過程。各個過程以晶粒來區分,在回復階段,晶粒不變,保持纖維狀,在再結晶過程,有新的等軸晶粒產生,當組織中的畸變晶粒都消失時,則再結晶就完成了,以后就是晶粒的長大過程。
03、冷塑性變形后的金屬,在加熱過程中,將發生回復,請問,在回復過程中,金屬的組織和性能發生怎樣的變化?回復有什么應用?
在回復過程中,主要發生空位數目的大大減少,在高溫回復,位錯開始運動,產生多邊化。在回復過程中,晶體的殘余應力下降,電阻率大大的下降。
04、何謂再結晶溫度,簡述影響再結晶溫度的因素。
再結晶開始的溫度叫再結晶溫度,生產上通常用經過嚴重冷變形的金屬在1小時完成再結晶的溫度來定義再結晶溫度。
影響再結晶溫度的因素有:成分、冷變形量、退火溫度等。
05、已知Cu-30%Zn合金的再結晶激活能為250KJ/mol,此合金在400℃的恒溫下完成再結晶需要1小時,試求此合金在390℃的恒溫下完成再結晶需要多少小時?
因為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、何謂臨界變形量和再結晶晶粒異常長大。請描述變形量和退火溫度對再結晶晶粒大小的影響。
在經過較小的變形量變形后,其再結晶晶粒將非常的大,所對應的變形量稱為臨界變形量。
在經過大變形量變形后,其再結晶晶粒變得異常的大,稱為再結晶晶粒異常長大。
在很小變形量變形后,其再結晶晶粒變化很少;在較小變形量變形后,其再結晶晶粒將非常大;以后,隨著變形量增加,其再結晶晶粒尺寸下降。
在退火溫度低時,溫度的影響小;退火溫度高時,容易發生再結晶晶粒異常長大。
07、在再結晶和晶粒長大過程中金屬的組織和性能將發生怎樣的變化?
在再結晶過程中,金屬形成新的無畸變的等軸晶粒,金屬內的位錯數目大大下降,強度、硬度下降,塑性、韌性上升,物理化學性能恢復到冷變形前。
08、回復、再結晶、晶粒長大過程的驅動力分別是什么。
回復、再結晶的驅動力為畸變能下降,晶粒長大的驅動力為晶界能下降。
09、某工廠將舊鋼桶送入熱處理爐內進行焚燒處理,由于溫度達到了860℃,處理后的鋼桶進處跌落試驗,一摔就裂了,試分析原因。
因為鋼桶發生了再結晶,導致其強度下降,無法再承受這一試驗,導致鋼桶破裂。
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