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1. 塑性變形對(duì)金屬組織結(jié)構(gòu)的影響

（1）晶粒發(fā)生變形 金屬發(fā)生塑性變形后,晶粒沿形變方向被拉長或壓扁。當(dāng)變形量很大時(shí), 晶粒變成細(xì)條狀(拉伸時(shí)), 金屬中的夾雜物也被拉長, 形成纖維組織。

變形前后晶粒形狀變化示意圖

（2）亞結(jié)構(gòu)形成金屬經(jīng)大的塑性變形時(shí), 由于位錯(cuò)的密度增大和發(fā)生交互作用, 大量位錯(cuò)堆積在局部地區(qū), 并相互纏結(jié), 形成不均勻的分布, 使晶粒分化成許多位向略有不同的小晶塊, 而在晶粒內(nèi)產(chǎn)生亞晶粒。

金屬經(jīng)變形后的亞結(jié)構(gòu)

（3）形變織構(gòu)產(chǎn)生 金屬塑性變形到很大程度(70%以上)時(shí), 由于晶粒發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng), 使各晶粒的位向趨近于一致, 形成特殊的擇優(yōu)取向, 這種有序化的結(jié)構(gòu)叫做形變織構(gòu)。形變織構(gòu)一般分兩種：一種是各晶粒的一定晶向平行于拉拔方向, 稱為絲織構(gòu), 例如低碳鋼經(jīng)高度冷拔后, 其<100>平行于拔絲方向; 另一種是各晶粒的一定晶面和晶向平行于軋制方向, 稱為板織構(gòu), 低碳鋼的板織構(gòu)為{001}<110>。

形變織構(gòu)示意圖

2. 塑性變形對(duì)金屬性能的影響

（1）形變強(qiáng)化 金屬發(fā)生塑性變形, 隨變形度的增大, 金屬的強(qiáng)度和硬度顯著提高, 塑性和韌性明顯下降。這種現(xiàn)象稱為加工硬化, 也叫形變強(qiáng)化。

產(chǎn)生加工硬化的原因是：金屬發(fā)生塑性變形時(shí), 位錯(cuò)密度增加, 位錯(cuò)間的交互作用增強(qiáng), 相互纏結(jié), 造成位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力的增大, 引起塑性變形抗力提高。另一方面由于晶粒破碎細(xì)化, 使強(qiáng)度得以提高。在生產(chǎn)中可通過冷軋、冷拔提高鋼板或鋼絲的強(qiáng)度。

（2）產(chǎn)生各向異性 由于纖維組織和形變織構(gòu)的形成, 使金屬的性能產(chǎn)生各向異性。如沿纖維方向的強(qiáng)度和塑性明顯高于垂直方向的。用有織構(gòu)的板材沖制筒形零件時(shí), 即由于在不同方向上塑性差別很大, 零件的邊緣出現(xiàn)“制耳”。 在某些情況下, 織構(gòu)的各向異性也有好處。制造變壓器鐵芯的硅鋼片, 因沿[100]方向最易磁化, 采用這種織構(gòu)可使鐵損大大減小, 因而變壓器的效率大大提高。

因形變織構(gòu)造成深沖制品的制耳示意圖

（3）物理、化學(xué)性能變化 塑性變形可影響金屬的物理、化學(xué)性能。如使電阻增大, 耐腐蝕性降低。

（4）產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力 由于金屬在發(fā)生塑性變形時(shí), 金屬內(nèi)部變形不均勻, 位錯(cuò)、空位等晶體缺陷增多， 金屬內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力。即外力去除后，金屬內(nèi)部會(huì)殘留下來應(yīng)力。殘余內(nèi)應(yīng)力會(huì)使金屬的耐腐蝕性能降低，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致零件變形或開裂。齒輪等零件，如表面通過噴丸處理，可產(chǎn)生較大的殘余壓應(yīng)力，則可提高疲勞強(qiáng)度。