实验三塑性变形和再结晶

实验三塑性变形和再结晶一、实验目的1.研究金属冷变形过程组织性能的变化；2.研究冷变形金属在加热时组织性能的变化；3.了解金属的再结晶温度与再结晶后晶粒大小关系；4.初步学会测定晶粒度的方法。二、实验设备1．箱式退火炉；2.金相显微镜。三、实验原理金属经冷加工变形后，其组织和性能均发生变化：原先的等轴晶组织，随着塑性变形量的增大，将沿变形方向逐渐伸长，变形度越大，则伸长也越显著；当变形度很大时，其组织呈纤维状。随着组织的变化，金属的性能也发生改变：强度和硬度提高，塑性下降，即产生了所谓的“加工硬化”现象。经冷变形后的金属加热到再结晶温度时，又会发生相反转变。新的无应变的晶粒取代原先变形的晶粒，金属的性能也恢复到变形前的情况，这一过程称为再结晶。再结晶温度与金属本性、杂质含量、冷变形程度、保温时间、材料的原始晶粒度等有关。再结晶所产生的晶粒大小在很大程度上取决于冷变形程度的大小。在某一变形度下变形后，经再结晶退火处理后晶粒会异常粗大，该变形度称为临界变形度。异常粗大晶粒会使材料性能恶化，在材料的塑性变形过程中要力求避免这种情况的出现。本实验主要以低碳钢为实验对象，分析其塑性变形和再结晶过程中显微组织的变化。观察经一定冷变形后不同退火温度下低碳钢的显微组织，测定再结晶度，此外对不同冷变形度的低碳钢材料进行高温退火，测定晶粒度，从而确定临界变形度。四、实验步骤1.听老师讲解金属塑性变形与再结晶的组织状态，介绍用对照法、割线法测定晶粒度的方法；2.观察纯铁经10%，15%，20%，50%，70%变形度变形后的显微组织，描绘其组织特征；3.观察纯铁经70%变形度在400℃，450℃，500℃，600℃，850℃退火半小时后的试样，一组五只，从中找得再结晶后晶粒大小与退火温度之间的定性关系；4.观察纯铁经10%，20%，30%，50%，70%五种变形度变形后在850℃退火半小时后组织，分别用对照法和割线法测得其晶粒度，确定其临界变形度的大致范围；5.观察实验室准备的冷变形及再结晶的光学显微镜照片。四、实验报告要求1.分析低碳钢经不同冷变形后的显微组织。2.分析金属再结晶温度及再结晶后晶粒度大小的影响因素。