纯金属凯氏定氮仪的再结晶温度

加工硬化也有其不利的一面。由于它使金属塑性降低，给进一步冷塑性变形带来困难，并使压力加工时能量消耗增大。为了使金属材料能继续变形，必须进行中间热处理来消除加工硬化现象。这就增加了生产成本，降低了生产率。为了消除加工硬化效应，恢复材料的塑性，以便继续进行变形加工，或为了消除变形过程中产生的内应力，就要对工件进行退火处理。经塑性变形后的工件，在退火加热温度不太高时，冷变形金属的显微组织无明显的变化，只能使内应力明显降低和消除，金属的力学性能没有显著变化，即强度、硬度下降很少，塑性提高不多，这一过程称为回复。当加热温度较高，塑性变形后金属被拉长的晶粒重新形核、结晶，变为等轴晶粒，称为再结晶。再结晶后的金属，强度、硬度显著下降，塑性和韧性显著提

高，内应力完全消除。开始产生再结晶现象的最低温度称为再结晶温度。纯金属凯氏定氮仪的再结晶温度与熔点的大致关系是Ｔ再≈０．４Ｔ熔（Ｋ）。再结晶完成后，若加热温度继续升高或加热时间延长，金属的晶粒便开始不断长大。再结晶后的金属的力学性能与再结晶晶粒度关系很大，晶粒越细小，金属的综合力学性能越好。金属的 加工硬化及回复、再结晶过程中的力学性能变化如图３．２．２所示。２．塑性变形的分类和对金属组织和性能的影响根据变形时的温度，金属的塑性变形分为冷变形和热变形。金属在其再结晶温度以下进行塑性变形称为冷变形。冷变形加工后金属内部形成纤维组织，变形后金属具有明显的加工硬化现象，所以冷变形的变形量不宜过大，避免工件撕裂或降低模具寿命。冷变形加工具有精度高、表面质量好、力学性能好的特点，广泛应用于板料冲压、冷挤压、冷镦及冷轧等常温变形加工。金属在其再结晶温度以上进行变形加工称为热变形。加工过程中产生的加工硬化随时被再结晶软化和消除，使金属塑性显著提高，变形抗力明显减小。因此，可以利用较小的能量获得较大的变形量。适合于尺寸较大、形状复杂的工件的变形加工。热变形加工产品表面易形成氧化皮，尺寸和表面质量较低。自由锻、热模锻、热轧等都属于热变形的范畴。金属热变形时组织和性能的变化主要表现在以下几个方面：（１）变形加工时，金属中的脆性杂质被破碎，并沿金属 “流动 ”方向呈粒状或链状分布；塑性杂质则沿变形方向呈带状分布，这种杂质的定向分布称为流线。通过热变形可以改变和控制流线的方向和分布，加工时应尽可能使流线与零件的轮廓相符合而不被切断。图３．２．３是锻造曲轴和轧材切削加工曲轴的流线分布，明显看出经切削加工的曲轴流线易沿轴肩部位发生断裂，流线分布不合理。（２）热变形加工可以使铸坯中的组织缺陷得到明显改善，如铸坯中粗大的柱状晶经热变形加工后能变成较细的等轴晶粒；气孔、缩松被压实，使金属组织的致密度增加；某些合金钢中的大块碳化物被打碎并均匀分布；可以消除金属材料的偏析，使成分均匀化。 ·１３８·A.tif图３．２．２　金属加工硬化及回复和再结晶与性能的关系图３．２．３　曲轴的流线分布示意图３．２．３　金属的锻造性能金属的锻造性能是衡量金属材料利用锻压加工方法成形的难易程度，是金属的工艺性能指标之一。金属的锻造性能的优劣，常用金属的塑性和变形抗力

两个指标来衡量。金属塑性好，变形抗力低，则锻造性能好，反之则差。影响金属材料塑性和变形抗力的主要因素有两个方面。１．金属的本质（１）金属的化学成分不同化学成分的金属，其塑性不同，锻造性能也不同。一般纯金属的锻造性能较好。金属组成合金后，强度提高，塑性下降，锻造性能变差。例如碳钢随着碳含量的增加，塑性下降，锻造性能变差。合金钢中合金元素的含量增多，锻造性能也变坏。（２）金属的组织状态金属的组织结构不同，其锻造性能有很大差别。由单一固溶体组成的合金，具有良好的塑性，其锻造性能也较好。若含有多种合金而组成不同性能的组织结构，则塑性降低，锻造性能较差。另外，一般来说，面心立方结构和体心立方结构的金属比密排六方结构的金属塑性好。金属组织内部有缺陷，如铸锭内部有疏松、气孔等缺陷，将引起金属的塑性下降，锻造时易出现锻裂等现象。铸态组织和晶粒粗大的结构不如轧制状态和晶粒细小的组织结构锻造性能好，但晶粒越细小，金属变形抗力越大。２．金属的变形条件（１）变形温度随着温度的升高，金属原子动能升高，易于产生滑移变形，从而提高了金属的锻造性能。所以加热是锻压生产中很重要的变形条件。但温度过高金属出现过热、过烧时，塑性反而显著下降。对于加热温度，需根据金属的材质不同，要控制在一定范围，即合适的变形温度范围。（２）变形速度变形速度是指金属在锻压加工过程中单位时间内的相对变形量。变形速度大，会使金属的塑性下降，变形抗力增大。但变形速度很大时，由于热

效应，会使变形金属的温度升高而提高塑性、降低变形抗力。（３）变形时的应力状态压应力使塑性提高，拉应力使塑性降低。工具和金属间的摩擦力将使金属的变形不均匀，导致金属塑性降低，变形抗力增大。综合上述，金属的塑性和变形抗力是受金属的本质与变形条件等因素制约的。在选用锻压加工方法进行金属成形时，要依据金属的本质和成形要求，充分发挥金属的塑性，尽可能降低其变形抗力，用最少的能耗，获得合格的锻压件。３．３　自　由　锻３．３．１　概述自由锻是将加热好的金属坯料，放在锻造设备的