冷变形对铝合金板组织结构的影响

2021-06-29 17:05:41

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1、铝及铝合金在外力作用下发生塑性变形时，在外形变化的同时金属内部的晶粒形状也由原来等轴晶粒、有一定方向的热轧变形晶粒或铸轧晶粒变为沿变形方向延伸的晶粒，同时晶粒内部出现了滑移带。若变形程度很大，则晶粒被显著拉长呈纤维状，称为冷加工纤维组织，这是冷塑性变形对组织结构的第一个影响，形成纤维组织后，材料会具有明显的方向性，沿纤维方向的力学性能高于垂直方向即横向的力学性能。

2、冷塑性变形对组织结构的第二个影响是形成亚结构及其细化，金属发生塑亚晶粒性变形时，一方面晶粒外形变化，另一方面晶粒内部存在的亚结构也会细化。由于亚晶界是一系列刃型位错组成的小角度晶界，塑性变形程度大时，变形亚结构会逐渐增多并细化，使亚晶界显著增多，亚晶界愈多，位错密度就愈大。亚晶界处大量位错的堆积，以及它们之间的相互干扰与制约阻碍位错运动，使滑移困难，因而金属变形抗力上升。冷塑性变形后亚结构的细化和位错密度的增加是产生加工硬化的主要原因。变形程度愈大，亚结构细化程度和位错密度也愈高，加工硬化程度也愈高。

3、各晶粒的晶面会按一定趋向转动，在变形量很大时，原来位向不相同的各个晶粒会取得近于一致的位向，这种晶粒位向趋于一致的结构称为变形(轧制)织构，这种现象称为择优取向变形织构的形成会使材料性能呈明显的各向异性。材料的各向异性在多数情况下是有害的，例如在用有变形织构的3104-H19薄带深拉易拉罐罐身时会产生四周边缘不整齐的所谓“制耳”现象。

合金成分对变形织构无明显影响。变形量越大择优取向越厉害，变形率小于15%时几乎没有明显的织构；变形率为40%~50%时，织构仍很紊乱，只有达到70%~80%变形后织构才明显。然而，即使变形程度达到99%或更大，方向偏转仍在15°以下。

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