硫化氫
[拼音]:jiagong yinghua
[英文]:work hardening
金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高,而塑性和韌性降低的現象,又稱冷作硬化。它標誌金屬抗塑性變形能力的增強。
以低碳鋼拉伸的應力-應變(σ-ε)圖為例(見圖)。當載荷超過屈服階段cе後,進入強化階段еg,到某點k解除安裝時,應力不沿載入路線ocdеk返回,而是沿著基本平行於oɑ的直線ko1下降,產生塑性變形oo1。再載入時,應力沿o1k上升,過k點後繼續產生塑性變形,此時屈服極限已由σS提高到
。如此反覆作用,每迴圈一次都產生一次新的塑性變形,並提高強度指標。但隨著迴圈次數的增加,加工硬化逐漸趨於穩定。這種加工硬化現象可解釋為:在塑性變形時晶粒產生滑移,滑移面和其附近的晶格扭曲,使晶粒伸長和破碎,金屬內部產生殘餘應力等,因而繼續塑性變形就變得困難,引起加工硬化。這種現象受到構成金屬基體的元素性質、點陣型別、變形溫度、變形速度和變形程度等因素影響。加工硬化可由真正應力-應變曲線來描述。
加工硬化在機械工程中的作用是:
(1)經過冷拉、滾壓和噴丸(見表面強化)等工藝,能顯著提高金屬材料、零件和構件的表面強度;
(2)零件受力後,某些部位區域性應力常超過材料的屈服極限,引起塑性變形,由於加工硬化限制了塑性變形的繼續發展,可提高零件和構件的安全度;
(3)金屬零件或構件在衝壓時,其塑性變形處伴隨著強化,使變形轉移到其周圍未加工硬化部分。經過這樣反覆交替作用可得到截面變形均勻一致的冷衝壓件;
(4)可以改進低碳鋼的切削效能,使切屑易於分離。但是加工硬化也給金屬件進一步加工帶來困難。如冷拉鋼絲,由於加工硬化使進一步拉拔耗能大,甚至被拉斷,因此必須經中間退火,消除加工硬化後再拉拔。又如在切削加工中,加工硬化使工件表層脆而硬,再切削時增加切削力,加速刀具磨損等。