金属材料轧制组织及性能
出处：按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《钣金技术手册》第505页（1505字）
(一)冷轧金属组织和性能
金属铸锭在冷态下经过轧制成型为各种规格的型材过程中，其组织和性能将发生一系列重大变化，这些变化大致可以分为表7－8中的4种变形特征。
表7－8 冷变形金属组织和性能的变化特征
(二)冷轧金属加热时组织及性能
综上所述，通过冷塑性变形，不仅使金属的晶粒破碎拉长，而且还会使晶格扭曲，内能增加，从而使金属产生形变强化、织构和残余应力，既使金属继续变形造成困难，又使金属内部处于一种不稳定状态，将引起一系列的性能变化。所以，金属在塑性变形之后或在其加工变形过程中都需要退火，即对金属进行一定温度的加热，使其组织从不稳定的状态趋于稳定状态，性能得以恢复，如表7－9和图7－3所示。
表7－9 变形金属在不同加热温度时的组织和性能
图7－3 变形金属在不同加热温度时组织和性能的变化
a．冷变形与温度和性能的关系 b．形变组织与性能的变化
由图7－3可知，金属再结晶晶粒大小对其性能影响很大，加热温度越高，保温时间越长，再结晶晶粒越粗大，强度与硬度越低。因此，生产中要控制好金属的再结晶温度(表7－10)。
表7－10 常用金属材料的再结晶退火和去应力退火温度
(三)热轧金属组织和性能
综上所述，由于冷轧金属是在再结晶温度以下进行的冷变形，轧制中金属产生形变强化，变形抗力增大，塑性降低，若继续变形会使金属具有很大的内应力，以致断裂，因而冷变形量不宜过大。但冷变形具有硬度高、精度高等优点，在实际生产中广泛应用于钣金零件的成型加工等。
金属铸锭采用热轧塑性变形是在再结晶温度以上进行的热变形，金属温度高，变形抗力小，虽然不致引起形变强化等，但也会使金属的组织和性能发生很大变化，如表7－11所示。
表7－11 热变形金属组织和性能变化特征
表7－11中纤维组织的明显程度与金属的变形程度有关；变形程度越大，纤维组织越明显，纤维组织的稳定性很高，不能用热处理方法加以消除，只有经过锻压使金属变形，才能改变其方向和形状(图7－4a)。
图7－4 变形板料的纤维组织
a．不同工艺方法对纤维组织形状的影响 b．板料纤维与弯曲关系
在实际生产中对纤维组织要予以重视，设计和制造零件时，必须使零件工作时所受的最大拉应力方向与纤维流线方向平行，所受的最大切应力方向与流线方向垂直，并使纤维流线与零件轮廓相符合而不被切断。
如图7－4b是经过多次轧制的板材，具有方向性，顺着纤维流线方向(轧制方向)的塑性指标等大于垂直于纤维方向的指标。因此当弯曲件的折弯线与板料纤维方向垂直(图7－4a1)时，最小相对弯曲半径rmin／t的数值最小，设计及冲压加工合理，而图7－4b不可取。