一、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。

二、加工硬化的原理是什么

加工硬化的原理:

①经过冷拉、滚压和喷丸(见表面强化)等工艺,能显著提高金属材料、零件和构件的表面强度;

②零件受力后,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;

③金属零件或构件在冲压时,其塑性变形处伴随着强化,使变形转移到其周围未加工硬化部分。经过这样反复交替作用可得到截面变形均匀一致的冷冲压件;

④可以改进低碳钢的切削性能,使切屑易于分离。但加工硬化也给金属件进一步加工带来困难。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。又如在切削加工中为使工件表层脆而硬,再切削时增加切削力,加速刀具磨损等。

三、名词解释加工硬化

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。

加工硬化给金属件的进一步加工带来困难。如在冷轧钢板的过程中会愈轧愈硬以致轧不动,因而需在加工过程中安排中间退火,通过加热消除其加工硬化。又如在切削加工中使工件表层脆而硬,从而加速刀具磨损、增大切削力等。

但有利的一面是,它可提高金属的强度、硬度和耐磨性,特别是对于那些不能以热处理方法提高强度的纯金属和某些合金尤为重要。

如冷拉高强度钢丝和冷卷弹簧等,就是利用冷加工变形来提高其强度和弹性极限。又如坦克和拖拉机的履带、破碎机的颚板以及铁路的道岔等也是利用加工硬化来提高其硬度和耐磨性的。

扩展资料:

表面层的加工硬化是在机械加工过程中,工件表层金属受到切削力的作用,产生强烈的塑性变形,使金属的品格严重扭曲,晶粒破碎、拉长和纤维化,从而阻碍金属进一步的变形,使工件表面硬度提高,塑性降低。

但是,切削热在一定条件下会使工件表面的冷硬产生回复现象,已加工硬化的金属回复到正常状态,更高的温度还将引起相变。因此,金属已加工表面最后的加工硬化是这种硬化,软化和相变作用的综合结果。