Ⅰ 冷锻中的冷作硬化
冷锻优点很多,冷锻硬化不是唯一优点!
冷作硬化来提高锻件的性能不止从硬度方面,还有纤维流线的完整性,强度提高,耐磨性提高。。另一方面,冷作硬化对冷锻工艺来说也是一个缺点。冷作硬化越严重,模具寿命越低。。。
也就是说冷作硬化既有优点又有缺点。
有的产品不需要锻后热处理就可使用,除非一些受载荷的关键传动部件。比如齿轮等。。。
具体是否用冷锻工艺,还要分析产品材质,形状,尺寸公差,以及使用要求等等,不是说为了通过冷作硬化来提高锻件性能,就把所有的产品拿来冷锻。
Ⅱ 冷作硬化的目的是什么为什么要冷作硬化
冷作硬化惟一的目的就是提高材料的硬度!举个例子,火车的铁轨本是不硬的钢材.但他能在受到摩擦的情况下产生冷作硬化现象,表面硬度越来越高,所以铁轨基本上百几十年不用换的!
Ⅲ 低碳钢经过冷加工变形后,塑型和韧性都明显下降,这种现象叫什么
钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种。
脆性破坏:加载后,无明显变形,因此破坏前无预兆,断裂时断口平齐,呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大。
影响脆性破坏的因素
1.化学成分
2.冶金缺陷(偏析、非金属夹杂、裂纹、起层)
3.温度(热脆、低温冷脆)
4.冷作硬化
5.时效硬化
6.应力集中
7.同号三向主应力状态
1 ) 钢材质量差、厚度大:钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等;较厚的钢材辊轧次数较少,材质差、韧性低,可能存在较多的冶金缺陷。
(2) 结构或构件构造不合理:孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
(3) 制造安装质量差:焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重;冷加工引起的应变硬化和随后出现的应变时效使钢材变脆。
(4) 结构受有较大动力荷载或反复荷载作用:但荷载在结构上作用速度很快时(如吊车行进时由于轨缝处高差而造成对吊车梁的冲击作用和地震作用等),材料的应力- 应变特性就要发生很大的改变。随着加荷速度增大,屈服点将提高而韧性降低。特别是和缺陷、应力集中、低温等因素同时作用时,材料的脆性将显著增加。
(5)在较低环境温度下工作:当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。这种性质称为低温冷脆。不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。
为了防止钢材的脆性断裂,可以从以下几个方面着手:
1、裂纹
当焊接结构的板厚较大时(大于25mm),如果含碳量高,连接内部有约束作用,焊肉外形不适当,或冷却过快,都有可能在焊后出现裂纹,从而产生断裂破坏。针对这个问题,把碳控制在0.22%左右,同时在焊接工艺上增加预热措施使焊缝冷却缓慢,解决了断裂问题。
Ⅳ 经冷作硬化后对金属材料的力学性能有何影响 对于存在明显屈服阶段的材料,屈服力判定的基本原则是什么
经冷来作硬化后对金属材料的强度、硬度自均有不同程度的升高、但塑性和韧性却会下降。
在材料进行拉伸实验时,其中强度会出现一段微小波动的曲线,而波峰称为上屈服点、波谷称为下屈服点,相差不大时,直接用上屈服点代替屈服强度,否则取其平均值。
在外力的作用下,金属材料的变形量增大,晶粒破碎和位错密度增加,导致金属的塑性变形抗力迅速增加,对材料的力学性能影响是: 硬度和强度显著升高;塑性和韧性下降,产生所谓的“加工硬化”现象。
(4)低碳钢冷作硬化有什么作用缺点是什么扩展阅读:
在金属的弹性变形达到极限后,其强度就会发生小范围的波动,这时也就是塑性变形开始了。这个点即是屈服点,这时所受的应力就叫做屈服应力或屈服强度。屈服点之前一般金属的变形量与拉力接近一次线性关系,屈服点之后就变为二次线性关系(抛物线),即拉力增加不大,但产生的变形量却相对较大。
Ⅳ 为什么低碳刚材料经过冷作硬化后,比例极限提高而塑性降低
延伸率会下降。因为冷作硬化后,材料强硬度提高,变形度下降了。比例极限提高。。。
Ⅵ 钢材的冷作硬化时效
冷作硬化就是通过冷加工而使零件表面产生的表面应力,使零件的表面内比加工前的表面硬度耐磨性等容有所提高。
冷拉时效一般指普通的钢材在常温下施加机械拉应力,这样零件内部会产生轴向的内应力,对于零件在使用过程中轴向的强度大大加强,但是在冷拉的时候不要超过材料本身的屈服强度,超过了等于就是把它拉坏了,把零件冷拉之后理论上讲它会有慢慢恢复到它原来形状的内应力,在恢复到原状之前它 的强度大于冷拉之前,所以叫冷拉时效。
Ⅶ 何谓加工硬化,产生的原因是什么,有何利弊
加工硬化就是随着冷变形程度的增加,金属材料强度和硬度指标都有所提高,但塑性、韧性有所下降。
产生的原因:金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力等。加工硬化的程度通常用加工后与加工前表面层显微硬度的比值和硬化层深度来表示。
好处:加工硬化是强化金属(提高强度)的方法之一,对纯金属以及不能用热处理方法强化的金属来说尤其重要。例如可以用冷拉、滚压和喷丸等工艺,提高金属材料、零件和构件的表面强度;
或者零件受力后,某些部位局部应力常超过材料的屈服极限,引起塑性变形,由于加工硬化限制了塑性变形的继续发展,可提高零件和构件的安全度;
坏处:加工硬化提高了变形抗力,给金属的继续加工带来困难。如冷拉钢丝,由于加工硬化使进一步拉拔耗能大,甚至被拉断,因此必须经中间退火,消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中会使工件表层脆而硬,在切削时增加切削力,加速刀具磨损等。
影响表面层加工硬化的因素如下:
1、切削力。切削力越大,塑性变形越大,硬化程度也越大,硬化层深度也越大。因此,增大进给量切削深度和减小前角,都会增丈切削力,使加工硬化严重。
2、切削温度。切削时产生的热最会对工件的表面层硬化产生软化作用,因此切削温度越高,表面层的加工硬化回复程度就越大。
3、变形速度(切削速度)。变形速度很快时,工件接触时间短,塑性变形不充分,因此硬化程度将降低。
4、工件材料硬度低、塑性大时切削加工的表面层加工硬化现象严重。
Ⅷ 何谓冷作硬化对冲才有何影响
金属在冷态
塑性变形
中,使金属的强度指标,如
屈服点
、硬度等提高,塑性指标如伸长率降低的现象称为
冷作硬化
。不同种类的零部件受低温的影响是不同的,表面冷作硬化和提高零件的表面加工质量等措施均能提高多冲载荷下的破断抗力
Ⅸ 塑性材料经过冷作硬化,有何利弊
金属材料在常温或再结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒产生剪切、滑移,晶粒被拉长,这些都会使表面层金属的硬度增加,减少表面层金属变形的塑性,称为冷作硬化。金属在冷态塑性变形中,使金属的强化指标,如屈服点、硬度等提高,塑性指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化。
普通弹性材料(例如低碳钢)在拉伸实验中会经历4个阶段:弹性形变、屈服阶段、强化阶段、破坏直至断裂。
弹性形变:即材料所受拉力在弹性极限之内,拉力与材料伸长成正比(胡克定律)。当外力撤去之后,材料会恢复原来的长度。
屈服阶段:在外部拉力超过弹性极限之后,材料失去抵抗外力的能力而“屈服”,即在此情况下外力无显著变化材料依然会伸长。当外力撤去后,材料无法回到原来的长度。
强化阶段:材料在内部晶体重新排列后重新获得抵抗拉伸的能力,但此时的形变为塑性形变,外力撤去后无法回到原来的长度。
破坏阶段:材料在过度受力后开始在薄弱部位出现颈缩现象,抵抗拉伸能力急剧下降,直至断裂。
由于钢材在从红热状态冷却后,内部热应力及晶体排列的缘故,无法使其发挥出最大的抵抗拉伸能力,因此在常温下,将钢材拉伸至强化阶段后撤去外力。钢材经过这种加工后,长度增加,直径缩小,弹性极限上升至相当于原材料强化阶段,大大提升了材料的弹性极限。并且使应变率降低,提高了材料的刚度。
Ⅹ 零件表面层的冷作硬化对其耐磨性有什么影响
零件表面层的冷作硬化对其耐磨性有以下影响:
加工表面的冷作硬化,一般能提高零件的耐磨性。因为它使磨擦副表面层金属的显微硬度提高,塑性降低,减少了摩擦副接触部分的弹性变形和塑性变形。
并非冷作硬化程度越高,耐磨性就越高。这是因为过分的冷作硬化,将引起金属组织过度“疏松”,在相对运动中可能会产生金属剥落,在接触面间形成小颗粒,使零件加速磨损。