什麼是塑性變形

什麼是塑性變形的答案是：塑性變形是指材料在外力作用下產生而在外力去除後不能恢復的那部分變形材料在外力作用下產生應力和應變(即變形)當應力未超過材料的彈性極限時，產生的變形在外力去除後全部消除，材料恢復原狀，這種變形是可逆的彈性變形當應力超過材料的彈性極限，則產生的變形在外力去除後不能全部恢復，而殘留一部分變形，材料不能恢復到原來的形狀，這種殘留的變形是不可逆的，稱為塑性變形。

塑性變形及隨後的加熱對金屬材料組織和性能有顯著的影響，瞭解塑性變形的本質，塑性變形及加熱時組織的變化，有助於發揮金屬的性能潛力，確定合適的加工工藝。

塑性變形對金屬組織結構的影響

1、晶粒發生變形

金屬發生塑性變形後,晶粒沿形變方向被拉長或壓扁。當變形量很大時, 晶粒變成細條狀(拉伸時), 金屬中的夾雜物也被拉長, 形成纖維組織。

2、亞結構形成

金屬經大的塑性變形時, 由於位錯的密度增大和發生交互作用, 大量位錯堆積在局部地區, 並相互纏結, 形成不均勻的分佈, 使晶粒分化成許多位向略有不同的小晶塊, 而在晶粒內產生亞晶粒。

3、形變織構產生

金屬塑性變形到很大程度(70%以上)時, 由於晶粒發生轉動, 使各晶粒的位向趨近於一致, 形成特殊的擇優取向, 這種有序化的結構叫做形變織構。

塑性變形對金屬性能的影響

1、形變強化

金屬發生塑性變形, 隨變形度的增大, 金屬的強度和硬度顯著提高, 塑性和韌性明顯下降。這種現象稱為加工硬化, 也叫形變強化。產生加工硬化的原因是：金屬發生塑性變形時, 位錯密度增加, 位錯間的交互作用增強, 相互纏結, 造成位錯運動阻力的增大, 引起塑性變形抗力提高。另一方面由於晶粒破碎細化, 使強度得以提高。在生產中可通過冷軋、冷拔提高鋼板或鋼絲的強度。

2、產生各向異性

由於纖維組織和形變織構的形成, 使金屬的性能產生各向異性。如沿纖維方向的強度和塑性明顯高於垂直方向的。用有織構的板材衝制筒形零件時, 即由於在不同方向上塑性差別很大, 零件的邊緣出現“制耳”。 在某些情況下, 織構的各向異性也有好處。

3、產生殘餘內應力

由於金屬在發生塑性變形時, 金屬內部變形不均勻, 位錯、空位等晶體缺陷增多， 金屬內部會產生殘餘內應力。即外力去除後，金屬內部會殘留下來應力。殘餘內應力會使金屬的耐腐蝕性能降低，嚴重時可導致零件變形或開裂。齒輪等零件，如表面通過噴丸處理，可產生較大的殘餘壓應力，則可提高疲勞強度。