本篇文章给大家谈谈冷塑性变形来强化黄铜，以及金属冷塑性变形后,强度和塑性对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
本文目录：
黄铜的主要性质是什么？大神们帮帮忙
黄铜是由铜和锌所组成的合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较 黄铜材料突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材，铸造零件等。含铜在62%～68%，塑性强，制造耐压设备等。 根据黄铜中所含合金元素种类的不同，黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两种。压力加工用的黄铜称为变形黄铜。 1．普通黄铜 （1）普通黄铜的室温组织 普通黄铜是铜锌二元合金，其含锌量变化范围较大，因此其室温组织也有很大不同。根据Cu－Zn二元状态图（图6），黄铜的室温组织有三种：含锌量在35%以下的黄铜，室温下的显微组织由单相的α固溶体组成，称为α黄铜；含锌量在36%～46%范围内的黄铜，室温下的显微组织由（α+β）两相组成，称为（α+β）黄铜（两相黄铜）；含锌量超过46%～50%的黄铜，室温下的显微组织仅由β相组成，称为β黄铜。 （2）压力加工性能 α单相黄铜（从H96至H65）具有良好的塑性，能承受冷热加工，但α单相黄铜在锻造等热加工时易出现中温脆性，其具体温度范围随含Zn量不同而有所变化，一般在200～700℃之间。因此，热加工时温度应高于700℃。单相α黄铜中温脆性区产生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相区内存在着Cu3Zn和Cu9Zn两个有序化合物，在中低温加热时发生有序转变，使合金变脆；另外，合金中存在微量的铅、铋有害杂质与铜形成低熔点共晶薄膜分布在晶界上，热加工时产生晶间破裂。实践表明，加入微量的铈可以有效地消除中温脆性。 两相黄铜（从H63至H59），合金组织中除了具有塑性良好的α相外，还出现了由电子化合物CuZn为基的β固溶体。β相在高温下具有很高的塑性，而低温下的β′相（有序固溶体）性质硬脆。故（α+β）黄铜应在热态下进行锻造。含锌量大于46%～50%的β黄铜因性能硬脆，不能进行压力加工。 （3）力学性能 黄铜中由于含锌量不同，机械性能也不一样，图7是黄铜的机械性能随含锌量不同而变化的曲线。对于α黄铜，随着含锌量的增多，σb和δ均不断增高。对于（α+β）黄铜，当含锌量增加到约为45%之前，室温强度不断提高。若再进一步增加含锌量，则由于合金组织中出现了脆性更大的r相（以Cu5Zn8化合物为基的固溶体），强度急剧降低。（α+β）黄铜的室温塑性则始终随含锌量的增加而降低。所以含锌量超过45%的铜锌合金无实用价值。 普通黄铜的用途极为广泛,如水箱带、供排水管、奖章、波纹管、蛇形管、冷凝管、弹壳及各种形状复杂的冲制品、小五金件等。随着锌含量的增加从H63到H59，它们均能很好地承受热态加工，多用于机械及电器的各种零件、冲压件及乐器等处。 2．特殊黄铜 为了提高黄铜的耐蚀性、强度、硬度和切削性等，在铜-锌合金中加入少量（一般为1%～2%，少数达3%～4%，极个别的达5%～6%）锡、铝、锰、铁、硅、镍、铅等元素，构成三元、四元、甚至五元合金，即为复杂黄铜，亦称特殊黄铜。 （1）锌当量系数 复杂黄铜的组织，可根据黄铜中加入元素的“锌当量系数”来推算。因为在铜锌合金中加入少量其他合金元素，通常只是使Cu-Zn状态图中的α/（α+β）相区向左或向右移动。所以特殊黄铜的组织，通常相当于普通黄铜中增加或减少了锌含量的组织。例如，在Cu-Zn合金中加入1%硅后的组织，即相当于在Cu-Zn合金中增加10%锌的合金组织。所以硅的“锌当量”为10。硅的“锌当量系数”最大，使Cu-Zn系中的α/（α+β）相界显著移向铜侧，即强烈缩小α相区。镍的“锌当量系数”为负值，即扩大α相区。 （2）特殊黄铜的性能 特殊黄铜中的α相及β相是多元复杂固溶体，其强化效果较大，而普通黄铜中的α及β相是简单的Cu-Zn固溶体，其强化效果较低。虽然锌当量相当，多元固溶体与简单二元固溶体的性质是不一样的。所以，少量多元强化是提高合金性能的一种途径。 （3）几种常用的特殊变形黄铜的组织和压力加工性能 铅黄铜：铅实际不溶于黄铜内，呈游离质点状态分布在晶界上。铅黄铜按其组织有α和（α+β）两种。α铅黄铜由于铅的有害作用较大，高温塑性很低，故只能进行冷变形或热挤压。（α+β）铅黄铜在高温下具有较好的塑性，可进行锻造。 锡黄铜：黄铜中加入锡，可明显提高合金的耐热性，特别是提高抗海水腐蚀的能力，故锡黄铜有“海军黄铜”之称。 锡能溶入铜基固溶体中，起固溶强化作用。但是随着含锡量的增加，合金中会出现脆性的r相（CuZnSn化合物），不利于合金的塑性变形，故锡黄铜的含锡量一般在0.5%～1.5%范围内。 常用的锡黄铜有HSn70-1，HSn62-1，HSn60-1等。前者是α合金，具有较高的塑性，可进行冷、热压力加工。后两种牌号的合金具有（α+β）两相组织，并常出现少量的r相，室温塑性不高，只能在热态下变形。 锰黄铜：锰在固态黄铜中有较大的溶解度。黄铜中加入1%～4%的锰，可显著提高合金的强度和耐蚀性，而不降低其塑性。 锰黄铜具有（α+β）组织，常用的有HMn58-2，冷、热态下的压力加工性能相当好。 铁黄铜：铁黄铜中，铁以富铁相的微粒析出，作为晶核而细化晶粒，并能阻止再结晶晶粒长大，从而提高合金的机械性能和工艺性能。铁黄铜中的铁含量通常在1.5%以下，其组织为（α+β），具有高的强度和韧性，高温下塑性很好，冷态下也可变形。常用的牌号为Hfe59-1-1。 镍黄铜：镍与铜能形成连续固溶体，显著扩大α相区。黄铜中加入镍可显著提高黄铜在大气和海水中的耐蚀性。镍还能提高黄铜的再结晶温度，促使形成更细的晶粒。 HNi65-5镍黄铜具有单相的α组织，室温下具有很好的塑性，也可在热态下变形，但是对杂质铅的含量必须严格控制，否制会严重恶化合金的热加工性能。
铜件的退火工艺?
铜材及其铜合金在加工过程中，加工往往会是铜件硬化，虽然硬化可以提高铜和铜合金的强度和硬度，但也降低了材料的塑性和韧性，冷加工(冷轧、冷冲或冷拔)后的型材(线材、棒材、板材)再作进一步冷变形时将成为困难。所以，材料冷轧或冷拔的过程中，一道与一道之间须进行再结晶退火，恢复其塑性，使铜件变软，以便于冷加工，此类再结晶退火为中间(再结晶)退火。为了改善材料的组织，且使材料均匀化，以满足使用条件的要求，成品最终要进行一次再结晶退火，即为最终再结晶退火。
通常中间退火时，采取快速升温，装炉量大，温度取上限.从而提高再结晶温度，细化晶粒，缩短加热时间，减少氧化，提高生产率;最终退火，缓慢升温，控制装炉量，温度取下限，特别是薄壁零件，以保证产品性能均匀。温度控制在±5℃之内，退火保温时黄铜为1.5～3h，锡青铜、铝青铜、铍青铜为1～3h。对于能热处理强化的铜合金，中间退火后必须缓冷，其他铜合金冷却速度对性能影响不大。中间退火的温度与预先的冷变形程度、金属的成分、加热速度、原始晶粒尺寸等有关。加热温度且在再结晶温度以上，温度太低再结晶不完全，但太高又会使晶粒粗大，使下一道冷加工时，材料表面出现“桔皮”状，这是十分有害的，尤其在单相材料中。
在成型加工量小时，宜采用晶粒细小的坯料，当成形加工量大时，宜采用晶粒粗大的坯料。铜合金再结晶后的力学性能不仅与其成分有关，还与退火温度及退火前的冷加工量有关。
退火工艺还有另一个重要的作用——退火除应力！其作用是去除铸件、焊接件及冷成形件的内应力，以防止零件变形与开裂，也能提高抗蚀性(因零件存在拉应力时，在腐蚀介质中，极易产生应力腐蚀)。去应力退火也能提高冷成形黄铜、锌白铜、磷青铜的弹性和强度。一般合金去应力退火保温时间为 1～3 h，铍青铜为15～20 min，去应力退火。 一般铜合金弹性材料的强化和热处理：有些铜合金通过冷塑性变形加低温退火来提高其弹性极限，制作弹性元件。冷塑性变形度愈大，低温退火后的弹性极限提高愈多。
塑性变形对金属组织和性能有那些影响？谢谢了……
冷塑性变形对金属组织和性能影响
（1）组织的变化
1）晶粒形状的变化
金属经冷加工变形后，其晶粒形状发生变化，变化趋势大体与金属宏观变形一致。
2）晶粒内产生亚结构
3）晶粒位向改变（变形织构）
多晶体中原为任意取向的各个晶粒，会逐渐调整其取向而彼此趋于一致。这种由于塑性变形的结果而使晶粒具有择优取向的组织，称为 “ 变形织构 ” 。
（2）性能的变化
其中变化最显著的是金属的力学性能，即随着变形程度的增加，金属的强度、硬度增加，而塑性韧性降低，这种现象称为加工硬化。
对于不能用热处理方法强化的材料，借助冷塑性变形来提高其力学性能就显得更为重要。最后还要指出，加工硬化对金属塑性成形也有不利的一面。它使金属的塑性下降，变形抗力升高，继续变形越来越困难，特别是对于高硬化速率金属的多道次成形更是如此。
以上资讯由锻件加工、锻造加工厂家——大冶华威搜集整理
热变形：再结晶温度以上的塑性变形。热变形时加工硬化与再结晶过程同时存在，而加工硬化又几乎同时被再结晶消除。由于热变形是在高温下进行的，金属在加热过程中表面易产生氧化皮，使精度和表面质量较低。自由锻、热模锻、热轧、热挤压等工艺都属于热变形加工。金属塑性变形对组织和性能的影响 （一）变形程度的影响 塑性变形程度的大小对金属组织和性能有较大的影响。变形程度过小，不能起到细化晶粒提高金属力学性能的目的；变形程度过大，不仅不会使力学性能再增高，还会出现纤维组织，增加金属的各向异性，当超过金属允许的变形极限时，将会出现开裂等缺陷。 对不同的塑性成形加工工艺，可用不同的参数表示其变形程度。 锻造比Y锻：锻造加工工艺中，用锻造比Y锻来表示变形程度的大小。 拔长：Y锻=S0/S（S0、S分别表示拔长前后金属坯料的横截面积）； 镦粗：Y锻=H0/H（H0、H分别表示镦粗前后金属坯料的高度）。 碳素结构钢的锻造比在2~3范围选取，合金结构钢的锻造比在3~4范围选取，高合金工具钢（例如高速钢）组织中有大块碳化物，需要较大锻造比（Y锻=5~12），采用交叉锻，才能使钢中的碳化物分散细化。以钢材为坯料锻造时，因材料轧制时组织和力学性能已经得到改善，锻造比一般取1.1~1.3即可。 表示变形程度的技术参数：相对弯曲半径（r/t）、拉深系数（m）、翻边系数（k）等。挤压成形时则用挤压断面缩减率（εp）等参数表示变形程度。 （二）纤维组织的利用 纤维组织：在金属铸锭组织中的不溶于金属基体的夹杂物（如FeS等），随金属晶粒的变形方向被拉长或压扁呈纤维状。当金属再结晶时，被压碎的晶粒恢复为等轴细晶粒，而夹杂物无再结晶能力，仍然以纤维状保留下来，形成纤维组织。纤维组织形成后，不能用热处理方法消除，只能通过锻造方法使金属在不同方向变形，才能改变纤维的方向和分布。 纤维组织的存在对金属的力学性能，特别是冲击韧度有一定影响，在设计和制造零件时，应注意以下两点： （1）零件工作时的正应力方向与纤维方向应一致，切应力方向与纤维方向垂直。 （2）纤维的分布与零件的外形轮廓应相符合，而不被切断。 例如，锻造齿轮毛坯，应对棒料镦粗加工，使其纤维呈放射状，有利于齿轮的受力；曲轴毛坯的锻造，应采用拔长后弯曲工序，使纤维组织沿曲轴轮廓分布，这样曲轴工作时不易断裂
黄铜退火工艺？
黄铜退火是黄铜热处理工艺，是将黄铜缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。准确的说，退火是一种对材料的热处理工艺，包括金属材料、非金属材料。
通常中间退火时，采取快速升温，装炉量大，温度取上限.从而提高再结晶温度，细化晶粒，缩短加热时间，减少氧化，提高生产率;最终退火，缓慢升温，控制装炉量，温度取下限，特别是薄壁零件，以保证产品性能均匀。
温度控制在±5℃之内，退火保温时黄铜为1.5～3h，锡青铜、铝青铜、铍青铜为1～3h。纯铜的再结晶退火工艺见表9.2-1，加工铜合金再结晶退火工艺见表9.2-2，对于能热处理强化的铜合金，中间退火后必须缓冷，其他铜合金冷却速度对性能影响不大。
扩展资料：
有些铜合金通过冷塑性变形加低温退火来提高其弹性极限，制作弹性元件。冷塑性变形度愈大，低温退火后的弹性极限提高愈多。一般铜合金弹性材料获得最好的弹性极限及其应力松弛的低温退火规范。
加工硬化可以提高铜和铜合金的强度和硬度，但也降低了材料的塑性和韧性。冷加工(冷轧、冷冲或冷拔)后的型材(线材、棒材、板材)再作进一步冷变形时将成为困难。所以，材料冷轧或冷拔的过程中，一道与一道之间须进行再结晶退火，恢复其塑性，以便于冷加工，此类再结晶退火为中间(再结晶)退火。
参考资料来源：百度百科—光亮退火
参考资料来源：中国知网—钮扣用黄铜带退火工艺探讨
金属的塑性变形与再结晶有什么用
第一节 金属的塑性变形
这一节的主要内容就是从原子的角度看，金属的塑性变形是如何发生的?
当外力作用在金属上时，如受拉，金属内的原子间距变大，如果这种变化是弹性范围内的，当外力去除后，原子还能恢复到原来的状态;如果外力较大，这种变化就达到了塑性阶段了，当外力去除之后，有一部分变化就不能恢复了，金属就发生了塑性变形。作为一种极限，当外力大到一定程度，原子间的结合力被打破，那么金属就断了。
金属塑性变形的方式主要是滑移和孪生。
一、单晶体的塑性变形
这是为了学习的方便而采取的一种方法，因为实际金属大多是多晶体。
1、 滑移的定义和现象;(采用挂图和幻灯讲解)，这里有五个问题：滑移线、滑移带、滑移距离、滑移面和滑移方向;
2、 滑移系：一个滑移面和一个滑移方向构成一个滑移系，滑移系的数目决定了金属的塑性好坏，其数目越多，塑性越好;
体心立方晶格：6×2=12个滑移系;塑性较低好;如铁、铬等;
面心立方晶格：4×3=12个滑移系;塑性最好;如金、银、铜、铝等;
密排六方晶格：1×3=3个滑移系;塑性最差;如锌、镉等;
3、滑移的机理：非刚性滑动，而是由位错的移动实现的(1934年提出 )。
1) 只有位错线附近的少数原子移动;
2) 原子移动的距离小于一个原子间距;
所以通过位错实现滑移时，需要的力较小;举例。(挂图)
金属的塑性变形是由滑移这种方式进行的，而滑移又是通过位错的移动实现的。所以，只要阻碍位错的移动就可以阻碍滑移的进行，从而提高了塑性变形的抗力，使强度提高。金属材料常用的五种强化手段(固溶强化、加工硬化、晶粒细化、弥散强化、淬火强化)都是通过这种机理实现的。
二、多晶体的塑性变形
其中单个晶体的变形情况和单晶体相同，不同的是多晶体是由多个晶体组成的，各个晶体之间的位向不同，所以多晶体的塑性变形不是同时发生的，而是一步一步地进行的。塑性变形的抗力要比单晶体要高。
第二个要注意的问题是晶界的影响。晶界是原子排列不规则的地方，它对位错的移动有阻碍作用，要想使位错通过晶界，外界必须对它施加更大的力，所以晶界处的强度比晶内高。
晶粒越细，单位体积内的晶界面积越多，对位错的阻碍作用越大，金属的强度越高。晶界与强度之间的关系有一个经验公式(Hall—Petch公式)：
σ=σ0+k×d1/2。
具有细小晶粒的材料不仅强度高，而且塑性、韧性也较高，这是其他强化手段不能达到的。
我们一般将通过使材料的组织变细来改善其性能的方法称为晶粒细化。
三、冷变形后金属性能和组织的变化
1、 力学性能的变化
随变形量增加，冷塑性变形之后的金属强度、硬度升高，塑性、韧性下降，这种现象称为加工硬化。
加工硬化在金属材料的使用中有非常重要的意义，是金属材料一种重要的强化手段，特别是对一些无法进行热处理的材料，如纯金属、高锰钢以及奥氏体不锈钢等。同时加工硬化使从属材料在冷成加工时能均匀变形;另外在材料偶然过载时，加工硬化使材料不致于发生大量塑性变形而断裂，增加了安全性。
加工硬化在材料的使用中也有不利的一面，例如使塑性下降，在进行大变形量变形时须分几次进行，增加了消耗，降低了劳动生产率。
2、 组织的变化
1) 形成冷变形纤维组织;
2) 亚结构细化，位错密度增加，一般认为这是加工硬化的原因;
3) 形成变形织构;
3、 冷变形内应力
对材料进行塑性变形时所作的功大部分转变成了热量，但有一小部分残留在材料内部，这就是残余内应力。残余内应力可导致材料的变形，如果它和材料的工作应力叠加，将加速材料的失效，所以对其应有一定的重视。
1) 宏观内应力：由于在宏观范围内变形不均匀引起的。有时可利用这种内应力，使它与工作应力相互抵消，延长零件的寿命，如钢板弹簧的喷丸或辊压，就是在弹簧表面形成残余压应力，与表面的工作应力-------拉应力相互抵消。
2) 微观内应力：由于晶粒之间变形不均匀引起的;
3) 晶格畸变内应力：作用范围在一个晶粒内部。
第二节 冷变形金属在加热时的转变
先复习冷变形后金属组织和性能的变化(提问)，三点：
1、 加工硬化;
2、 冷变形纤维组织;
3、 变形残余内应力;
导出冷变形金属处于不稳定的状态，在被加热时将发生明显的变化，这个过程分为三个阶段。即回复、再结晶和晶粒长大。
一、 回复
在加热温度较低时发生，在这个阶段由于温度不高，原子活动能力较小，不能作大范围的扩散，只有点缺陷如空位、间隙原子的数量减少了，同时位错重新排列，所以金属的组织和性能变化不大。主要是内应力大幅度减小，电阻下降，耐腐蚀能力提高。
回复主要用于消除冷变形金属中的残余内应力，以隐定尺寸， 降低电阻，提高耐腐蚀能力。如冷卷弹簧的定型、黄铜弹壳的去应力等。
二、 再结晶
发生在较高温度下，对钢来说大约在450℃以上。这时原子的活动能力大大增强，晶体缺陷消除，发生再结晶，加工硬化消除，冷变形纤维组织重新变成多边形等到轴晶粒，也就是说，材料的组织和性能又恢复到冷变形前的状态。
再结晶过程也是一个形核和长大的过程，但是材料的晶体结构并没有发生变化，所以也就不是一个相变过程。
1、 再结晶温度
金属发生再结晶的最低温度称为再结晶温度，它与金属的变形度、成分有关，变形度越大，再结晶温度越低，W、V、Ti、Cr等元素能够提高再结晶温度。一般根据一个经验公式来确定材料的再结晶温度：
T再=0.4×T0(金属的熔点)
根据这个公式,可以计算出铁的再结晶温度大约为450℃.其它金属的再结晶温度可以查阅有关的手册。
2、 再结晶的应用
再结晶一般用于消除加工硬化，恢复塑性。在生产中这种处理方法称为再结晶退火。
三、 晶粒长大
不讲，学生自学。
第三节 热变形加工
冷变形加工：冷拉、冷拔、冷轧、冷冲压等;
热变形加工：热轧、锻造等;
一、 冷、热变形加工的区别
从金属学的角度出发，冷、热变形加工是以再结晶温度为界限的，低于再结晶温度的变形称为冷变形加工;高于再结晶温度的变形就称为热变形加工。如锡、铅等金属的再结晶温度较低，在室温下对它们的变形就属于热变形加工了;而钨的再结晶温度高达1200℃以上，那么在1000℃对它进行的变形仍属于冷变形加工。
另外一个要注意的问题是，在热变形加工时，材料性能的变化是双向的，因为在发生加工硬化的同时，还发生着再结晶，也就是因为变形发生的硬化和因为再结晶发生的软化在同时进行着。那一个方面占优势要看是变形度和加热温度的具体情况。
二、 热变形加工时金属组织和性能的变化
1、 能消除一些组织缺陷，使组织更加致密;
2、 流线：金属中的一些杂质、夹杂沿变形方向伸长而形成的，如果使流线沿零件的轮廓走向分布，则能提高材料的性能，所以一些重要的零件都采用锻造成形。
3、 带状组织：钢中的铁素体或渗碳体以伸长的杂质为核心形核，形成带状组织。带状组织能造成材料的各向异性，应加以注意。
关于冷塑性变形来强化黄铜和金属冷塑性变形后,强度和塑性的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。