金屬塑性變形的重要特點之一是加工硬化,或稱冷作硬化,其表現是:如要繼續變形,外力必須增大。顯然,這種變化是由塑性變形時金屬內部組織結構的變化所引起的。
變形金屬的加工硬化
金屬在某一溫度以下進行塑性變形時,隨著變形程度的增加,強度和硬度升髙,而塑性下降的現象稱為加工硬化。這是由于金屬內部各晶粒的晶格位向不一致,當發生塑性變形時,各晶粒內部逐步產生了滑移,使沿滑移面附近的晶格出現扭曲,晶粒此時也被破碎,晶界增多因而阻礙進一步的滑移。因此,要想再次產生滑移變形,就耍增加外力。
加工硬化給金屬鍛件的進一步變形和以后的切削加工帶來了困難。如在過低溫度下停鍛,由于產生加工硬化,使金屬塑性下降,要繼續塑性變形困難,就不得不增加中間退火工藝,而降低了生產率和提高了生產成本,這是不利因素。加工硬化也有其好的實際應用意義,如對一些無法通過熱處理強化的金屬材料,可采用加工硬化來強化,以提高金屬零件的承載能力。例如lCr18Ni9Ti 材料在200°C左右變形,就是采用加工硬化來提高其強度的。另外,沖壓金屬杯形坯時,因為已變形部分首先產生加工硬化,使變形轉移到其它部分繼續進行,從而獲得壁厚均勻的杯形件。加工硬化還可以用來提高產品表面粗糙度、耐磨性和強度.
加工硬化現象不僅存在于黑色金屬加工過程中,不少有色金屬材料(鋁、銅等)也常用加工硬化的方法來提高其硬度和強度。 金屬鍛件產生加工硬化后使其某些物理、化學性能也發生顯著的變化,如電阻增加、耐蝕性降低等。