機械加工後表面冷作硬化

1. 機械加工過程中為什麼會造成被加工零件表面層物理力學性能的改變

材料在一定溫度以下受擠壓變形時會產生冷作硬化，使得材料強度、硬度上升專而塑性、延伸率屬下降。
切削加工時刀具對表層材料也是有一定的擠壓的，會造成一定的冷作硬化，嚴重時可影響後續加工。
某些情況下，切削速度或切削量過大而冷卻不當的話，是會造成材料表層過熱的，相當於對材料進行了退火或回火，這是屬於加工方式或工藝選擇不當，非常規現象。

2. 什麼是「冷作硬化」工藝

金屬材料在常溫或再結晶溫度以下的加工產生強烈的塑性變形，使晶格版扭曲、畸變權，晶粒產生剪切、滑移，晶粒被拉長，這些都會使表面層金屬的硬度增加，減少表面層金屬變形的塑性，稱為冷作硬化。金屬在冷態塑性變形中，使金屬的強化指標，如屈服點、硬度等提高，塑性指標如伸長率降低的現象稱為冷作硬化。
熱軋：把鋼材加熱後控制在再結晶溫度以上進行軋制加工的工藝稱為熱軋。而在再結晶溫度以下，包括常溫下進行扎制加工。
鋼材熱軋：具有良好的塑性，容易成型，成型後鋼材沒有內應力，便於下面工序加工。
鋼材冷軋具有冷加工硬化的特性。由於冷軋具有較好的機械性能，很多直接使用的鋼材都使用冷軋鋼材。

3. 什麼是冷作硬化

一、金屬材料在來常溫或再結晶源溫度以下的加工產生強烈的塑性變形，使晶格扭曲、畸變，晶粒產生剪切、滑移，晶粒被拉長，這些都會使表面層金屬的硬度增加，減少表面層金屬變形的塑性，稱為冷作硬化。

二、金屬在冷態塑性變形中，使金屬的強化指標，如屈服點、硬度等提高，塑性指標如伸長率降低的現象稱為冷作硬化。

(3)機械加工後表面冷作硬化擴展閱讀：

一、局部或整體硬化，即在局部或整體上提高了鋼材的強度和硬度，但卻降低了塑性和韌性，這種現象稱為冷作硬化(或應變硬化）。

二、冷拔高強度鋼絲充分利用了冷作硬化現象。

三、在懸索結構中有廣泛的應用。

四、冷彎薄壁型鋼結構在強度驗算時，可有條件地利用因冷彎效應而產生的強度提高現象。

五、但對截面復雜的鋼構件來說，則是無法利用的。相反，鋼材由於冷硬變脆，常成為鋼結構脆性斷裂的原因。

4. 零件表面層的冷作硬化對其耐磨性有什麼影響

零件表面層的冷復作制硬化對其耐磨性有以下影響：

1. 加工表面的冷作硬化，一般能提高零件的耐磨性。因為它使磨擦副表面層金屬的顯微硬度提高，塑性降低，減少了摩擦副接觸部分的彈性變形和塑性變形。

2. 並非冷作硬化程度越高，耐磨性就越高。這是因為過分的冷作硬化，將引起金屬組織過度「疏鬆」，在相對運動中可能會產生金屬剝落，在接觸面間形成小顆粒，使零件加速磨損。

5. 為什麼加工表面過分的冷作硬化，將引起金屬組織過度「疏鬆」

個人從材料加工塑性變形機制角度分析認為：材料在冷作硬化條件下，塑形本來就變差，而你回又是加工表面答的冷作硬化，這樣表面層嚴重變形，與里層變形程度不均，導致應力集中過大，超過材料的強度，就形成裂紋開裂，所以就表面組織就過度疏鬆！

6. 為什麼切削加工中一般都會產生冷作硬化現象

【切削加抄工中產生冷作硬化現象的原因】機械加工過程中產生的塑性變形，使晶格扭曲、畸變，晶粒間產生滑移，晶粒被拉長和纖維化，甚至破碎，進一步變形受到阻礙，這些都會使表面金屬的硬度和強度提高，所以切削加工中一般都會產生冷作硬化現象。
【冷作硬化】
1、金屬材料在常溫或再結晶溫度以下的加工產生強烈的塑性變形，使晶格扭曲、畸變，晶粒產生剪切、滑移，晶粒被拉長，這些都會使表面層金屬的硬度增加，減少表面層金屬變形的塑性，稱為冷作硬化。
2、金屬在冷態塑性變形中，使金屬的強化指標，如屈服點、硬度等提高，塑性指標如伸長率降低的現象稱為冷作硬化。

7. 什麼叫冷作硬化

金屬材料在常溫或在結晶溫度以下的加工產生強烈的塑性變形，使晶格扭曲、畸變，晶粒產生剪切、滑移，晶粒被拉長，這些都會使表面層金屬的硬度增加，減少表面層金屬變形的塑性，稱為冷作硬化。金屬在冷態塑性變形中，使金屬的強化指標，如屈服點、硬度等提高，塑性指標如伸長率降低的現象稱為冷作硬化。
運用此工藝的例子
熱軋：把鋼材加熱後控制在再結晶溫度以上進行軋制加工的工藝稱為熱軋。而在再結晶溫度以下，包括常溫下進行扎制加工。
鋼材熱軋：具有良好的塑性，容易成型，成型後鋼材沒有內應力，便於下面工序加工。
鋼材冷軋具有冷加工硬化的特性。由於冷軋具有較好的機械性能，很多直接使用的鋼材都使用冷軋鋼材。

冷作硬化的力學現象
普通彈性材料（例如低碳鋼）在拉伸實驗中會經歷4個階段：彈性形變、屈服階段、強化階段、破壞直至斷裂
彈性形變：即材料所受拉力在彈性極限之內，拉力與材料伸長成正比（胡克定律）。當外力撤去之後，材料會恢復原來的長度。
屈服階段：在外部拉力超過彈性極限之後，材料失去抵抗外力的能力而「屈服」，即在此情況下外力無顯著變化材料依然會伸長。當外力撤去後，材料無法回到原來的長度。
強化階段：材料在內部晶體重新排列後重新獲得抵抗拉伸的能力，但此時的形變為塑性形變，外力撤去後無法回到原來的長度。
破壞階段：材料在過度受力後開始在薄弱部位出現頸縮現象，抵抗拉伸能力急劇下降，直至斷裂。
由於鋼材在從紅熱狀態冷卻後，內部熱應力及晶體排列的緣故，無法使其發揮出最大的抵抗拉伸能力，因此在常溫下，將鋼材拉伸至強化階段後撤去外力。鋼材經過這種加工後，長度增加，直徑縮小，彈性極限上升至相當於原材料強化階段，大大提升了材料的彈性極限。並且使應變率降低，提高了材料的剛度。

8. 表面層冷作硬化與殘余應力對零件疲勞強度有什麼影響

表面層冷作硬化與殘余應力對零件疲勞強度有以下影響：

1. 適度的表內面層冷作硬化能提高容零件的疲勞強度。

2. 殘余應力有拉應力和壓應力之分，殘余拉應力容易使已加工表面產生裂紋並使其擴展而降低疲勞強度

3. 殘余壓應力則能夠部分地抵消工作載荷施加的拉應力，延緩疲勞裂紋的擴展，從而提高零件的疲勞強度。

9. 金屬壓力加工中的冷作硬化缺陷一般可以通過什麼方式消除

個人從材抄料加工塑性變形機制角度分析認為：材料在冷作硬化條件下，塑形本來就變差，而你又是加工表面的冷作硬化，這樣表面層嚴重變形，與里層變形程度不均，導致應力集中過大，超過材料的強度，就形成裂紋開裂，所以就表面組織就過度疏鬆！

10. 機械零件的切削加工中，有無加工硬化現象

機械切削加工過程中有加工硬化現象。一般稱作『冷作硬化』。冷作硬化程度一般專與加工材質、切削速度、屬切削抗力有關。材質越緻密、切削速度越高、切削抗力越大，工件表面硬化程度越高。在冷拔不銹鋼絲作業過程中，就有硬化情況隨之發生，這時要進行退火作業，才能繼續冷拔作業。否則，不銹鋼絲內部金相組織發生變化，嚴重時，鋼絲像麻花一樣脆斷。俗話就是說：酥了。