控軋控冷課件.ppt

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1、控軋控冷----背景知識鐵路造船橋梁海滄大橋丫吉沙大橋軍工晶格常數(shù)：原子半徑：a*sqrt(3)/4晶胞原子數(shù)：致密度：K=nV1/V=68%常見bcc晶格的金屬有：a=b=c?=?=?=90°8×1/8+1=2?-Fe、Cr、Mo、W、V等30多種金屬典型金屬的晶體結構晶格常數(shù)：原子半徑：a*sqrt(2)/4晶胞原子數(shù)：致密度：K=nsV1/V=74%常見fcc晶格的金屬有：a=b=c?=?=?=90°8×1/8+6×1/2=4?-Fe、Cu、Ni、Al、Ag等20多種金屬鋼的A狀態(tài)、A不銹鋼、耐磨鋼的晶格也是fcc典型金屬的晶體結構晶格常數(shù)：原子半徑：晶胞原子數(shù)

2、：致密度：K=nV1/V=74%常見hcp晶格的金屬有：a=b≠cc/a=1.633?=?=90°?=120°r=a/26Zn、Mg、Be、Cd等金屬典型金屬的晶體結構3個A,1個B正四面體空隙密置層2種空隙:3個A,3個B正八面體空隙晶體缺陷理論---點缺陷點缺陷是指在三維尺度上都很小而不超過幾個原子直徑的缺陷。點缺陷示意圖（一）空位（二）間隙原子（三）置換原子點缺陷均會造成晶格畸變,影響金屬性能,如使屈服強度升高、電阻增大、體積膨脹等。晶體缺陷理論---線缺陷二維尺度很小而另一維尺度很大的缺陷。包括各種類型的位錯。位錯：是指晶體中一部分晶體相對另一部分晶體發(fā)生了一

3、列或若干列原子有規(guī)律的錯排現(xiàn)象。圖為刃型位錯。位錯密度用ρ表示。晶體通過位錯運動滑移的示意圖刃型位錯的攀移(a)正攀移(b)原始位置(c)負攀移位錯對金屬材料的力學性能、擴散及相變等過程均有重要的影響。如果金屬中不含位錯，即為理想晶體，其強度極高；而實際金屬晶體中由于位錯的存在，其實際強度值比理論值降低了2-3個數(shù)量級。螺型位錯示意圖晶體缺陷理論---線缺陷螺型位錯的滑移銅合金中的孿晶二維尺度很大而另一尺度很小的缺陷。金屬晶體中的面缺陷主要有晶界和亞晶界。由于晶界上原子排列脫離平衡位置，晶格畸變程度較大，所以其能量比晶粒內(nèi)部的高。晶體缺陷理論---面缺陷面缺陷—晶界塑

4、性成形的基本生產(chǎn)方式1．軋制；2．擠壓；3．拉拔；4．自由鍛造；5．模型鍛造；6．板料沖壓上砥鐵下砥鐵坯料實驗試件：(a)圓截面標準試件：或(b)矩形截面標準試件(截面積為A）：或軸向拉伸實驗低碳鋼的拉伸實驗實驗表象參考值四個階段屈服階段1、同時存在塑性和彈性變形；2、應力小幅波動，應變快速增加；3、試樣表面出現(xiàn)與軸線成45度角滑移線屈服極限：σs或σ0.21、只有彈性變形；2、有符合虎克定理σ=Eε的線性階段；3、試樣無明顯表象。比例極限：σp彈性極限：σe彈性階段（oa段）（ac段）1、同時存在塑性和彈性變形；2、應力隨應變非線性減少；3、變形多集中在橫截面積迅速

5、收縮的某一小段范圍內(nèi)，直至試樣最后斷裂。強化階段頸縮階段強度極限：σb1、同時存在塑性和彈性變形；2、應力隨應變非線性增長；3、試樣被明顯強化。（ce段）（ef段）滑移線頸縮四個階段試件的變化：有屈服點鋼材σ--ε曲線可以分為五個階段：(1)彈性階段(OB段)OA段材料處于純彈性，即:AB段有一定的塑性變形,但整個OB段卸載時，ε=0；E=206×103N/mm2OBCDAE（2）彈塑性階段（BC)該段很短,表現(xiàn)出鋼材的非彈性性質(zhì);σB—屈服上限;σC—屈服下限(屈服點)（3）塑性階段（CD)該段σ基本保持不變（水平),ε急劇增大,稱為屈服臺階或流幅段,變形模量E=0

6、OBCDAE（4）強化階段(DE段)極限抗拉強度fu（5）頸縮階段(EF段)隨荷載的增加σ緩慢增大,但ε增加較快OBCDAE鐵碳相圖隨著加熱和冷卻速度的增加，鋼偏離平衡的臨界溫度滯后現(xiàn)象將越加嚴重。通常把加熱時的臨界溫度標以字母“C”，如AC1、AC3、ACcm等；把冷卻時的臨界溫度標以字母“r”，如Ar1、Ar3、Arcm等。鋼的熱處理退火將鋼加熱到一定溫度,保溫后隨爐緩冷以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。各種退火和正火的一般加熱范圍名稱目的工藝制度組織應用完全退火細化晶粒，消除鑄造偏析，降低硬度，提高塑性加熱到AC3＋20～50℃，爐冷至550℃左右空冷F＋P亞

7、共析鋼的鑄、鍛、軋件，焊接件球化退火降低硬度，改善切削性能，提高塑性韌性，為淬火作組織準備加熱到AC1＋20～40℃，然后緩冷片狀珠光體和網(wǎng)狀滲碳體組織轉變?yōu)榍驙罟参?、過共析鋼及合金鋼的鍛件、軋件等擴散退火改善或消除枝晶偏析，使成分均勻化加熱到Tm-100～200℃，先緩冷，后空冷粗大組織（組織嚴重過燒）合金鋼鑄錠及大型鑄鋼件或鑄件再結晶退火消除加工硬化，提高塑性加熱到再結晶溫度，再空冷變形晶粒變成細小的等軸晶冷變形加工的制品去應力退火消除殘余應力，提高尺寸穩(wěn)定性加熱到500～650℃緩冷至200℃空冷無變化鑄、鍛、焊、冷壓件及機加工件常用退火工藝制