金属机械材料热加工截面金相分析图像显微镜

材料产生了应变硬化，它提高了材料的屈服强度，但降低了材
料塑性。这个过程可以不断重复直至材料变脆而断裂。
如果金属加工成形中需要产生塑性变形，例如加工深而长的金
属罐或者圆筒状容器．就有必要使其进行分阶段的冷成形，并在成
形阶段之间进行退火处理防止其断裂。退火使材料恢复到更接近初
始塑性应力一应变曲线，并使材料能够不发生断裂，而进一步承受
屈服。
热加工所有的金属都有一个再结晶温度，在此温度以下的机械
加工就是前面提到的冷加工。在高于再结晶温度下使金属材料同时
产生塑性变形和再结晶的加工方法则为热加工_。在热加工后的
冷却过程中，材料会有部分退火倾向。因此，热加工能减少应变硬
化问题，但也会因加工时的高温引起其表面迅速氧化的问题。热轧
金属合金往往比相同的冷加工金属合金具有更高的延展性、较低的
强度和较高的表面粗糙度。热加工不会明显增加材料的硬度，虽然
它可以通过改善晶粒结构增加强度，并通过重整“晶粒”得到金属
零件的终轮廓。这一点在锻件中得以真实体现。
锻造在古代，锻造是一门铁匠工艺。铁匠通过熔炉加热部件，
然后再用锤子打击实现成形。当它冷却过多而无法成形时，就会被
再次加热进行打击，并重复该过程。现代的锻造是利用一系列锤形
模逐渐使热金属成形成终的形状。每个阶段的模具的形状可以实
现一定的形状改变，使原来的铸锭终形成所需的形状。工件通过
安装在锻压锤和锻模间输入的热量再加热。中等和大型加热金属工
件需要大型锻压机使其产生塑性变形。有孔洞、装配表面和模具
分界线处的“飞边”都需要进行后续的机加工。因为被加热金属的
氧化和脱碳，锻造的金属表面与热轧处理一样，都比较粗糙。
几乎所有的韧性金属材料都可以锻造。钢铁、铝、钛等是
用的锻造材料。锻件的强度高于铸件和机械加工零件。锻造的零件
的韧性优于铸造和切削的零件。另外，铸造合金的抗拉能力比锻造
合金弱。在将锻造材料通过热成形形成终的形状过程中，引起内
部的金属流线或晶粒接近零件表面的轮廓，从而导致锻造的零件比
通过切断流线而形成轮廓的机械加工零件具有更高的强度。因此锻
造常用于高强度零件的制造，例如飞机的机翼和机身、发动机的曲
柄轴和连杆，以及车辆的悬臂架等。

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