16Mn钢的硬度与变形的关系

1.      取两块式样，一块用于研究不同形变程度对硬度的影响，另一块研究不同温度对性能的影响。

2.      研究16Mn钢的硬度与变形的关系：

测量变形程度为0%，40%，50%，64%的硬度记录在表3-1中。

根据表中的数据，以变形度（%）为横坐标，硬度（HRB）为纵坐标，绘制出硬度与变形曲线关系，如图3-1：

表3-1

http://www.josen.net/zb_users/upload/2018/03/20180315091153_25450.png

    图3-1

结论：      钢的硬度随着冷变形程度的增加而增加.

3.      研究变形后的16Mn钢加热是硬度的变化：

以同一变形程度51%的16Mn钢试样，测量其硬度后，分别加热至100℃，300℃，500℃，550℃，600℃，700℃，800℃保温30分钟后测量硬度，将数据列入表3-2中。

根据表3-2中的数据，以加热温度为横坐标，硬度为纵坐标，绘制出加热温度与硬度的曲线关系如图3-2。

同一塑性变形后16Mn钢加热时硬度的变化：

                            表3—2

http://www.josen.net/zb_users/upload/2018/03/20180315091154_52437.png

                           图3-2

结论：

随着16Mn钢塑性变形后加热温度升高，硬度减小，

加热温度小于500℃时，硬度减小不明显

加热温度大于500℃时，随着加热温度升高，硬度急剧减小

金属在外力作用下，将发生尺寸及形状的改变，即变形。变形一般包括弹性变形和塑性变形两种。弹性变形是可逆的，当外力去除后，变形可完全恢复；塑性变形是不可逆的，当外力去除后，仍有残留变形。

金属进行塑性变形时，金属的强度和硬度升高，而其塑性和韧性下降的现象称为冷变形强化（也称为加工硬化）。产生冷变形强化的原因，通常被认为在塑性变形过程中，随变形量的增加，位错密度增加，并发生一系列交互作用，使位错运动受阻；同时晶粒也会出现破碎，变成细条状，晶界变得模糊不清，形成所谓的"纤维组织"。金属的变形程度愈大，位错密度愈高，位错运动的阻力愈大，塑性变形抗力也愈大，则其强度和硬度升高，而塑性韧性下降。

冷变形强化在实际生产中具有重要的意义。首先这是一种重要的强化材料的手段，尤其对用热处理不能强化的材料来说，显得更为重要。其次，冷变形强化有利于金属的变形均匀。因为金属的变形部分产生硬化，将使变形向未变形或变形较少的部分继续发展。第三，冷变形强化可以提高构件在使用过程中的安全性，构件一旦超载，产生塑性变形，由于强化作用，可防止构件突然断裂。但是，冷变形强化也给金属的继续变形带来困难，甚至出现裂纹。因此，在金属变形和加工过程中常进行"中间退火"，以消除它的不利影响。