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金属冷变形后产生的加工硬化现象,在生产中有何利弊

发布时间:2025-03-27 03:13编辑:冶金属归类:金属资讯

一、金属冷变形后产生的加工硬化现象,在生产中有何利弊

①随着变形的增加,晶粒逐渐被拉长,直至破碎,这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒,变形愈大,晶粒破碎的程度愈大,这样使位错密度显著增加;同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。因此,随着变形量的增加,由于晶粒破碎和位错密度的增加,金属的塑性变形抗力将迅速增大,即强度和硬度显著提高,而塑性和韧性下降产生所谓“加工硬化”现象。②金属的加工硬化现象会给金属的进一步加工带来困难,如钢板在冷轧过程中会越轧越硬,以致最后轧不动。另一方面人们可以利用加工硬化现象,来提高金属强度和硬度,如冷拔高强度钢丝就是利用冷加工变形产生的加工硬化来提高钢丝的强度的。加工硬化也是某些压力加工工艺能够实现的重要因素。如冷拉钢丝拉过模孔的部分,由于发生了加工硬化,不再继续变形而使变形转移到尚未拉过模孔的部分,这样钢丝才可以继续通过模孔而成形。

二、世界上最硬的金属是什么

最硬的金属单质是铬,莫式硬度9.0

自然界最硬的物质:钻石

人工合金最硬的是:铬钴合金

最硬的金属—铬(Cr)

铬是1797年由法国沃奎林(L.N.Vauquelin)在“西伯利亚红铅矿”(即铬酸铅矿)中发现的。由于铬的化合物有黄(如铬酸镁、铬酸铅)、绿(氧化铬、硫酸铬)、桔红(重铬酸钾)、猩红(铬酸)、蓝紫色(含水硫酸铬又名铬矾)等多种多样的颜色,法国化学家伏克劳(A.F.de Fourcroy)和霍伊(R.J.Haü y)将其取名为Chromium(铬),来源于希腊语Chroma,意为“颜色”。铬在地壳中的丰度为122ppm,主要以铬铁矿存在,绿宝石和红宝石中的颜色就是其中铬盐的颜色。工业上主要通过焦炭还原铬铁矿及铝或硅还原三氧化二铬,再通过精炼得到。

金属铬具有银白色光泽,是最坚硬的金属。用铬和其他金属组成的合金可大大提高金属的硬度,延长使用寿命,如用高铬铸钢作为轧钢导板材料寿命比铸铁导板长500倍。铬还具有优异的抗腐蚀能力。

1913年,英国科学家布里尔利采用铬和铁等金属制备合金,但对成品的一项指标并不满意,于是将它扔进了废品堆。然而过了很长时间后,废品堆中许多金属都已锈迹斑斑,而该合金却仍然光亮如新。于是他进行了重新研究,制得了材料新秀—不锈钢。目前,不锈钢在日常生活、医疗器械及汽车、造船工业等各方面都得到了广泛的应用,现在的不锈钢虽然各种各样,但仍以铬为主要添加元素。铬还常用于电镀,金属表面镀铬后可增加硬度,防止腐蚀。在我国秦始皇兵马俑出土的秦俑佩戴的兵刃和剑上就镀有金属铬,这说明我国人民2000年前就掌握了镀铬技术。铬的化合物也用于各行各业。

重铬酸钾广泛用于造革工业和纺织工业;也常溶解于浓流酸或浓硝酸中制成洗液,清洗玻璃仪器上的油迹和污斑;在分析化学中以重铬酸钾作氧化剂,来测定铁矿中铁的含量,俗称“重铬酸钾法”。铬酸锌是合成甲醇的催化剂。三氧化二铬是乙烯聚合反应的催化剂。铬绿(即氧化铬)和铬黄

(即铬酸铅)是重要的颜料。铬是人体必需的微量元素。铬是胰岛素不可缺少的辅助成份,通过参

与糖的代谢过程,促进脂肪和蛋白质的合成,进而促进生长发育。糖尿病人的血液和头发中含铬量低,心血管疾病也与体内铬含量低有关。现在还有人认为近视眼与人体缺铬有关。当人体缺铬时,胰岛素作用降低使糖的利用发生障碍,结果血内脂肪和类脂,特别是胆固醇含量增加,出现动脉硬化—糖尿病的综合缺铬症。若出现高血糖、糖尿、血管硬化时,血糖增高引起渗透压降低,造成眼睛晶状体和房水渗透压改变,促使晶状体变凸,屈光度增加,形成近视。一般来讲,儿童10岁以下时体内铬含量较高,但10到30岁体内铬会突然降低,因此这一阶段最易发生近视,应注意摄取含铬高的食物。动物肝脏、牛肉、胡椒、小麦、面粉、红糖等含铬较多,但食品经过加工铬含量会大大降低,如白糖比红糖铬含量少5/6,小麦加工后也减少约5/6左右。

三价铬基本无毒,但六价铬毒性很强,铬酸盐和重铬酸盐毒性更大。若经常吸入含重铬酸盐的空气,会引起鼻中隔穿孔、眼结膜炎和咽喉溃疡。如果不慎口服了重铬酸盐则会引起呕吐、腹泻、肾炎、尿毒症甚至死亡。长期吸入六价铬的粉尘会引起肺癌。由于铬极为广泛的使用,特别是电镀行业的废水废渣中含有大量的六价铬,很容易造成环境污染。处理含铬废渣主要采用亚铁还原法,将六价铬还原为无毒的三价;可采用钡固定法,使六价铬生成不溶性的铬酸钡,用于建材。

三、考研名词解释什么叫做金属冷加工及金属硬化现象

金属冷加工:凡是在再结晶温度以下对金属材料进行的塑性变形加工均称为冷加工。

加工硬化:也称为形变强化,是指随着金属材料冷塑性变形量的增加,金属材料的强度硬度升高、塑性韧性下降的现象。

四、什么是拉伸硬化

各种金属在冷变形过程中,变形严重的部分原来的分子晶格部分被破坏而产生新的不规则的晶格,使这部分的硬度增大,这就是所谓的“加工硬化”。

金属材料在被拉深过程中,有些部位被挤压,有些部位被拉伸,分子间位置错动,产生加工硬化,就是拉深硬化。

五、硬质合金具体是哪些金属合金?

硬质合金的基体由两部分组成:一部分是硬化相;另一部分是粘结金属。 硬化相是元素周期表中过渡金属的碳化物,如碳化钨、碳化钛、碳化钽,它们的硬度很高,熔点都在2000℃以上,有的甚至超过4000℃。另外,过渡金属的氮化物、硼化物、硅化物也有类似的特性,也可以充当硬质合金中的硬化相。硬化相的存在决定了合金具有极高硬度和耐磨性。 粘结金属一般是铁族金属,常用的是钴和镍。 制造硬质合金时,选用的原料粉末粒度在1~2微米之间,且纯度很高。原料按规定组成比例进行配料,加进酒精或其他介质在湿式球磨机中湿磨,使它们充分混合、粉碎,经干燥、过筛后加入蜡或胶等一类的成型剂,再经过干燥、过筛制得混合料。然后,把混合料制粒、压型,加热到接近粘结金属熔点(1300~1500℃)的时候,硬化相与粘结金属便形成共晶合金。经过冷却,硬化相分布在粘结金属组成的网格里,彼此紧密地联系在一起,形成一个牢固的整体。硬质合金的硬度取决于硬化相含量和晶粒粒度,即硬化相含量越高、晶粒越细,则硬度也越大。硬质合金的韧性由粘结金属决定,粘结金属含量越高,抗弯强度越大。

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