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什麼是形變強化

加工硬化

形變強化,也被稱爲加工硬化,是指隨着塑性變形量的增加,金屬的流變強度也隨之增加的現象。

在形變過程中,當外力超過金屬的屈服強度後,爲了繼續進行塑性變形,必須不斷增加外力,這導致在真實的應力-應變曲線上應力不斷上升。形變強化的機理在於,隨着塑性變形的進行,位錯密度不斷增加,位錯在運動時相互交割加劇,產生固定的割階、位錯纏結等障礙,從而使位錯運動的阻力增大,增加了變形抗力,使得繼續塑性變形變得困難,從而提高了金屬的強度。形變強化會導致材料的強度和硬度升高,而塑性和韌性下降。

形變強化的實際意義包括:它是強化金屬的有效方法,尤其適用於那些不能用熱處理強化的材料;它可以使金屬均勻變形,對於某些工件或半成品的加工成形很重要;它還可以提高零件或構件在使用過程中的安全性。然而,形變強化也有其弊端,比如變形使得強度升高而塑性降低,導致繼續變形變得困難,需要更多的功率來繼續變形,有時甚至需要進行再結晶退火,以使材料可以繼續變形而不至開裂,這增加了生產成本。