第 6章 塑性加工过程的组织性能
变化和温度 ----速度条件
§ 6,1 塑性加工中金属的组织与性能
§ 6,2 金属塑性变形的温度 —— 速度效应
§ 6,3 形变热处理
§ 6,1 塑性加工中金属的组织与性能
6,1,1 冷变形
6,1,2 热变形
6,1,3 塑性变形对固态相变的影响
6,1,1 冷变形
1．冷变形的概念
2．冷变形时金属显微组织的变化
3．冷变形时金属性能的变化
6,1,2 热变形
1．热变形的概念
2．热变形对金属组织性能的影响
3．热变形过程中的回复与再结晶
6,1,3 塑性变形对固态相变的影响
1．应力与变形的作用
2．温度和变形速度的作用
§ 6,2 金属塑性变形的温度 —— 速度效应
6,2,1 变形温度
6,2,2 变形速度
6,2,3 变形中的热效应及温度效应
6,2,4 热力学条件之间的相互关系
6,2,1 变形温度
塑性变形时金属所具有的实际温度，称
为变形温度，它与加热温度是有区别的。
变形温度既取决于金属变形前的加热温
度，又与变形中能量转化而使金属温度
提高的温度有关，同时又与变形金属同
周围介质进行热交换所损失的温度有关 。
6,2,2 变形速度
变形速度为单位时间内变形程度的变化或单位
时间内的相对位移体积，即：
式中 —— 变形速度；
—— 变形程度；
V —— 变形物体的体积；
dt
dV
Vdt
d ??? 1???
（秒 -1）
??
?
6,2,3 变形中的热效应及温度效应
所谓“热效应”是指变形过程中金属的发热现
象，热效应可用发热率来表示：
式中 —— 发热率；
AT —— 转化为热的那部分能量；
A —— 使物体产生塑性变形时的能量 。
塑性变形过程中因金属发热而促使金属的变形
温度升高的效果，称为温度效应，用 表示：
式中 T1—— 变形前金属所具有的温度；
T2—— 变形后因热效应的作用金属实际具有的温度。
( % )AA TA ??
A?
??
%)1 0 0(
1
12
T
TT ??
??
6,2,4 热力学条件之间的相互关系
1．变形温和变形速度恒定时，变形程度与变形抗力 的
关系,
2．变形程度和变形速度恒定时，变形抗力与单相状态
条件下的变形温度的关系为：
3．变形程度和变形温度恒定时，变形抗力与变形速度
的关系为：
综合（ 6-4）、（ 6-5）、（ 6-6）式可写成
式中 A,a,b,c,α, β, γ —— 取决于变形条件和变形材料的常数，由实验确定；
—— 平均变形程度； —— 平均变形速度； T—— 变形温度,K。
as ??? ?
bTs e ?? ??
cs ??? ??
（ 6-4）
（ 6-5）
（ 6-6）
bTcas eA ?? )()( ??? ? （ 6-7）
? ??
§ 6,3 形变热处理
6,3,1,低温形变热处理
6,2,3 高温形变热处理
6,2,3 预形变热处理
温
度
时间
图 6-23 时效型合金形变热处理工艺图
（ a）低温形变热处理；（ b）高温形变热处理
（ c） 综合形变热处理； （ d） 预形变热处理
t
6
7
6
7
1 3
2
4
1 3 2 5
4
6
7
6
7
1 3 2
4
5
4
2
4
图 6-25 高温形变热处理工艺
1— 淬火加热与保温； 2— 压力加工； 3— 冷至变形温度； 4— 快冷；
5— 重新淬火加热短时保温； 6— 淬火加热温度范围； 7— 塑性区
变化和温度 ----速度条件
§ 6,1 塑性加工中金属的组织与性能
§ 6,2 金属塑性变形的温度 —— 速度效应
§ 6,3 形变热处理
§ 6,1 塑性加工中金属的组织与性能
6,1,1 冷变形
6,1,2 热变形
6,1,3 塑性变形对固态相变的影响
6,1,1 冷变形
1．冷变形的概念
2．冷变形时金属显微组织的变化
3．冷变形时金属性能的变化
6,1,2 热变形
1．热变形的概念
2．热变形对金属组织性能的影响
3．热变形过程中的回复与再结晶
6,1,3 塑性变形对固态相变的影响
1．应力与变形的作用
2．温度和变形速度的作用
§ 6,2 金属塑性变形的温度 —— 速度效应
6,2,1 变形温度
6,2,2 变形速度
6,2,3 变形中的热效应及温度效应
6,2,4 热力学条件之间的相互关系
6,2,1 变形温度
塑性变形时金属所具有的实际温度，称
为变形温度，它与加热温度是有区别的。
变形温度既取决于金属变形前的加热温
度，又与变形中能量转化而使金属温度
提高的温度有关，同时又与变形金属同
周围介质进行热交换所损失的温度有关 。
6,2,2 变形速度
变形速度为单位时间内变形程度的变化或单位
时间内的相对位移体积，即：
式中 —— 变形速度；
—— 变形程度；
V —— 变形物体的体积；
dt
dV
Vdt
d ??? 1???
（秒 -1）
??
?
6,2,3 变形中的热效应及温度效应
所谓“热效应”是指变形过程中金属的发热现
象，热效应可用发热率来表示：
式中 —— 发热率；
AT —— 转化为热的那部分能量；
A —— 使物体产生塑性变形时的能量 。
塑性变形过程中因金属发热而促使金属的变形
温度升高的效果，称为温度效应，用 表示：
式中 T1—— 变形前金属所具有的温度；
T2—— 变形后因热效应的作用金属实际具有的温度。
( % )AA TA ??
A?
??
%)1 0 0(
1
12
T
TT ??
??
6,2,4 热力学条件之间的相互关系
1．变形温和变形速度恒定时，变形程度与变形抗力 的
关系,
2．变形程度和变形速度恒定时，变形抗力与单相状态
条件下的变形温度的关系为：
3．变形程度和变形温度恒定时，变形抗力与变形速度
的关系为：
综合（ 6-4）、（ 6-5）、（ 6-6）式可写成
式中 A,a,b,c,α, β, γ —— 取决于变形条件和变形材料的常数，由实验确定；
—— 平均变形程度； —— 平均变形速度； T—— 变形温度,K。
as ??? ?
bTs e ?? ??
cs ??? ??
（ 6-4）
（ 6-5）
（ 6-6）
bTcas eA ?? )()( ??? ? （ 6-7）
? ??
§ 6,3 形变热处理
6,3,1,低温形变热处理
6,2,3 高温形变热处理
6,2,3 预形变热处理
温
度
时间
图 6-23 时效型合金形变热处理工艺图
（ a）低温形变热处理；（ b）高温形变热处理
（ c） 综合形变热处理； （ d） 预形变热处理
t
6
7
6
7
1 3
2
4
1 3 2 5
4
6
7
6
7
1 3 2
4
5
4
2
4
图 6-25 高温形变热处理工艺
1— 淬火加热与保温； 2— 压力加工； 3— 冷至变形温度； 4— 快冷；
5— 重新淬火加热短时保温； 6— 淬火加热温度范围； 7— 塑性区
