机械加工后表面冷作硬化

1. 机械加工过程中为什么会造成被加工零件表面层物理力学性能的改变

材料在一定温度以下受挤压变形时会产生冷作硬化，使得材料强度、硬度上升专而塑性、延伸率属下降。
切削加工时刀具对表层材料也是有一定的挤压的，会造成一定的冷作硬化，严重时可影响后续加工。
某些情况下，切削速度或切削量过大而冷却不当的话，是会造成材料表层过热的，相当于对材料进行了退火或回火，这是属于加工方式或工艺选择不当，非常规现象。

2. 什么是“冷作硬化”工艺

金属材料在常温或再结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形，使晶格版扭曲、畸变权，晶粒产生剪切、滑移，晶粒被拉长，这些都会使表面层金属的硬度增加，减少表面层金属变形的塑性，称为冷作硬化。金属在冷态塑性变形中，使金属的强化指标，如屈服点、硬度等提高，塑性指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化。
热轧：把钢材加热后控制在再结晶温度以上进行轧制加工的工艺称为热轧。而在再结晶温度以下，包括常温下进行扎制加工。
钢材热轧：具有良好的塑性，容易成型，成型后钢材没有内应力，便于下面工序加工。
钢材冷轧具有冷加工硬化的特性。由于冷轧具有较好的机械性能，很多直接使用的钢材都使用冷轧钢材。

3. 什么是冷作硬化

一、金属材料在来常温或再结晶源温度以下的加工产生强烈的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒产生剪切、滑移，晶粒被拉长，这些都会使表面层金属的硬度增加，减少表面层金属变形的塑性，称为冷作硬化。

二、金属在冷态塑性变形中，使金属的强化指标，如屈服点、硬度等提高，塑性指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化。

(3)机械加工后表面冷作硬化扩展阅读：

一、局部或整体硬化，即在局部或整体上提高了钢材的强度和硬度，但却降低了塑性和韧性，这种现象称为冷作硬化(或应变硬化）。

二、冷拔高强度钢丝充分利用了冷作硬化现象。

三、在悬索结构中有广泛的应用。

四、冷弯薄壁型钢结构在强度验算时，可有条件地利用因冷弯效应而产生的强度提高现象。

五、但对截面复杂的钢构件来说，则是无法利用的。相反，钢材由于冷硬变脆，常成为钢结构脆性断裂的原因。

4. 零件表面层的冷作硬化对其耐磨性有什么影响

零件表面层的冷复作制硬化对其耐磨性有以下影响：

1. 加工表面的冷作硬化，一般能提高零件的耐磨性。因为它使磨擦副表面层金属的显微硬度提高，塑性降低，减少了摩擦副接触部分的弹性变形和塑性变形。

2. 并非冷作硬化程度越高，耐磨性就越高。这是因为过分的冷作硬化，将引起金属组织过度“疏松”，在相对运动中可能会产生金属剥落，在接触面间形成小颗粒，使零件加速磨损。

5. 为什么加工表面过分的冷作硬化，将引起金属组织过度“疏松”

个人从材料加工塑性变形机制角度分析认为：材料在冷作硬化条件下，塑形本来就变差，而你回又是加工表面答的冷作硬化，这样表面层严重变形，与里层变形程度不均，导致应力集中过大，超过材料的强度，就形成裂纹开裂，所以就表面组织就过度疏松！

6. 为什么切削加工中一般都会产生冷作硬化现象

【切削加抄工中产生冷作硬化现象的原因】机械加工过程中产生的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒间产生滑移，晶粒被拉长和纤维化，甚至破碎，进一步变形受到阻碍，这些都会使表面金属的硬度和强度提高，所以切削加工中一般都会产生冷作硬化现象。
【冷作硬化】
1、金属材料在常温或再结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒产生剪切、滑移，晶粒被拉长，这些都会使表面层金属的硬度增加，减少表面层金属变形的塑性，称为冷作硬化。
2、金属在冷态塑性变形中，使金属的强化指标，如屈服点、硬度等提高，塑性指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化。

7. 什么叫冷作硬化

金属材料在常温或在结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形，使晶格扭曲、畸变，晶粒产生剪切、滑移，晶粒被拉长，这些都会使表面层金属的硬度增加，减少表面层金属变形的塑性，称为冷作硬化。金属在冷态塑性变形中，使金属的强化指标，如屈服点、硬度等提高，塑性指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化。
运用此工艺的例子
热轧：把钢材加热后控制在再结晶温度以上进行轧制加工的工艺称为热轧。而在再结晶温度以下，包括常温下进行扎制加工。
钢材热轧：具有良好的塑性，容易成型，成型后钢材没有内应力，便于下面工序加工。
钢材冷轧具有冷加工硬化的特性。由于冷轧具有较好的机械性能，很多直接使用的钢材都使用冷轧钢材。

冷作硬化的力学现象
普通弹性材料（例如低碳钢）在拉伸实验中会经历4个阶段：弹性形变、屈服阶段、强化阶段、破坏直至断裂
弹性形变：即材料所受拉力在弹性极限之内，拉力与材料伸长成正比（胡克定律）。当外力撤去之后，材料会恢复原来的长度。
屈服阶段：在外部拉力超过弹性极限之后，材料失去抵抗外力的能力而“屈服”，即在此情况下外力无显著变化材料依然会伸长。当外力撤去后，材料无法回到原来的长度。
强化阶段：材料在内部晶体重新排列后重新获得抵抗拉伸的能力，但此时的形变为塑性形变，外力撤去后无法回到原来的长度。
破坏阶段：材料在过度受力后开始在薄弱部位出现颈缩现象，抵抗拉伸能力急剧下降，直至断裂。
由于钢材在从红热状态冷却后，内部热应力及晶体排列的缘故，无法使其发挥出最大的抵抗拉伸能力，因此在常温下，将钢材拉伸至强化阶段后撤去外力。钢材经过这种加工后，长度增加，直径缩小，弹性极限上升至相当于原材料强化阶段，大大提升了材料的弹性极限。并且使应变率降低，提高了材料的刚度。

8. 表面层冷作硬化与残余应力对零件疲劳强度有什么影响

表面层冷作硬化与残余应力对零件疲劳强度有以下影响：

1. 适度的表内面层冷作硬化能提高容零件的疲劳强度。

2. 残余应力有拉应力和压应力之分，残余拉应力容易使已加工表面产生裂纹并使其扩展而降低疲劳强度

3. 残余压应力则能够部分地抵消工作载荷施加的拉应力，延缓疲劳裂纹的扩展，从而提高零件的疲劳强度。

9. 金属压力加工中的冷作硬化缺陷一般可以通过什么方式消除

个人从材抄料加工塑性变形机制角度分析认为：材料在冷作硬化条件下，塑形本来就变差，而你又是加工表面的冷作硬化，这样表面层严重变形，与里层变形程度不均，导致应力集中过大，超过材料的强度，就形成裂纹开裂，所以就表面组织就过度疏松！

10. 机械零件的切削加工中，有无加工硬化现象

机械切削加工过程中有加工硬化现象。一般称作‘冷作硬化’。冷作硬化程度一般专与加工材质、切削速度、属切削抗力有关。材质越致密、切削速度越高、切削抗力越大，工件表面硬化程度越高。在冷拔不锈钢丝作业过程中，就有硬化情况随之发生，这时要进行退火作业，才能继续冷拔作业。否则，不锈钢丝内部金相组织发生变化，严重时，钢丝像麻花一样脆断。俗话就是说：酥了。