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论述冷轧和热轧时金属组织的变化及它对金属性能的影响
王笑洋
摘 要：冷轧和热轧使同一种金属的组织发生了不同的变化从而金属的性能也发生了很大的 差异，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧是在再结晶温度以上进行的轧制。本文 阐述了冷轧和
a) ( b)
图 4 多晶体晶粒的排列情况
（a）晶粒的紊乱排列（b）晶粒的整齐排列
冷轧对金属性能的影响
机械性能的改变
由于在变形中产生晶格畸变，晶粒的拉长和细化，出现亚结构以及产生不均匀变形等， 使金属的变形抗力指标（屈服极限、强度极限、硬度等），随着程度的增加升高。又由于在 变形中产生晶内和晶间的破坏、不均匀变形等，使金属的塑性指标（延伸率、断面收缩率等） 随程度的增加而降低。
加工硬化
冷轧时变形晶粒中的晶界附近出现位错的堆积。随着形变量的增大，晶粒内部的位错和 亚结构发生十分复杂的变化。因为，在未变形的晶粒内部经常存在有大量的位错，呈位错壁 （亚结晶）和位错网等形式广泛地分布在晶粒中，故随塑性变形即位错的发生，运动位错和 各种位错之间，以及各种运动位错与运动位错之间，便会产生一系列复杂的交互作用。由于 位错与位错相遇，首先便会出现位错的缠结现象，即大量的位错在位错壁和位错网的旁边造 成的堆积和相互纠结；继而随着变形的进一步发展，即随着这种位错缠结现象的发展，便会 使各晶粒破碎成为细碎的亚晶粒。形变愈大，晶粒的细碎程度愈大，亚晶界的量便愈多，位 错密度便显著增大；同时，细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。因此，随着形变量的 增大，由于晶粒破碎和位错密度的增加，金属的塑性变形抗力将迅速增大，即硬度和强度显 著升高，塑性和韧性下降，产生加工硬化。
物理及化学性质的改变
在冷变形过程中，由于晶内和晶间物质的破碎，在变形金属内产生大量的微小裂纹和空 隙，使变形金属的密度降低。例如，。铜的密度当以80%的 变形程度冷轧后，/cm3。
金属的导电性一般是随着变形程度的改变而改变，特别是当变形程度不大时尤为显著。
其原因是a）由于晶间物质的破坏，使晶粒彼此直接接触；b）晶体趋于有规则排列。但
是，由于晶间和晶内的破坏。变形程度的增加又有增加电阻，即降低导电性的作用。综合起 来，随变形程度增加，单位电阻增加。
冷变形可使导热性降低，如铜的晶体在冷变形后，其导热性降低达 78%。 冷变形可改变金属的磁性。磁饱和基本上不变，矫顽力和磁滞可因冷变形而增加 2-3 倍，而金属的最大导磁率则降低了。对于某些抗磁性金属，如铜、银、铅及黄铜等，冷变形 可提高其对磁化的敏感性，这里铜及黄铜甚至可由抗磁状态转变为顺磁状态。对顺磁金属， 则冷变形将降低其磁化的敏感性。
冷变形后使金属的溶解性增加和耐蚀性降低。关于耐蚀性降低的原由，有的认为是由于 残余应力的影响，残余应力越大，则金属的溶解性越大，耐蚀性越低。有的认为，溶解性变 大，耐蚀性变小，是由于原子处于畸变状态，原子势能增加的缘故。
金属与合金经冷变形后所出现的纤维组织及织构，皆会使变形后的金属与合金产生各向 异性，即材料的不同方向上具有不同的性能。
对于纤维组织，由于晶粒及晶间物质（杂质及夹杂）沿着变形的方向被拉长，使轧件于 横向（垂直于纤维方向）的机械性能低于其纵向（平