三种热加工各自的优缺点

问题描述

精选答案

冷加工则指在低于再结晶温度下使金属产生塑性变形的加工工艺，如冷轧、冷拔、冷锻、冷挤压、冲压等。

冷加工在使金属成形的同时，通过加工硬化提高了金属的强度和硬度。

金属冷加工的优点和限制：

1.在强化金属的同时可以获得所需的形状；

2. 可以获得很好的尺寸公差和表面粗糙度

3. 便宜

4. 有些金属只能进行有限程度的冷加工，因为它们在室温下表现为脆性

5. 冷加工削弱了延展性、导电性和耐腐蚀性。但因冷加工而导致的导电性减小的程度小于其他强化，加工的影响，所以冷加工也被用来强化导电材料，如铜丝

6. 如果各向异性的特性和残余应力控制得当的话，它们也会带来好处。如果控制不当，就会大大削弱材料性能

7. 由于冷加工的效果会在高温下降低甚至消失，所以对于那些工作在高温环境下的部件来说，不适用冷加工强化

热加工变形的优点：

1) 金属热变形时，变形抗力低，能耗少。高温时原子运动及热振动增强，扩散和溶解加速，临界切应力降低；滑移系统增多，变形更为协调；加工硬化因完全再结晶而被消除。

2) 金属热变形时，塑性升高，产生断裂的倾向减小。由于完全再结晶使加工硬化消除，在断裂与愈合的过程中使愈合加速。

3) 与冷加工相比较，热加工变形一般不易产生织构。在高温下发生滑移的系统较多，滑移面和滑移方向不断发生变化

4) 在生产过程中，不需要像冷加工那样的中间退火，从而可使生产工序简化，生产效率提高。

5) 热加工变形可引起组织性能的变化，以满足对产品某些组织与性能的要求。

热加工变形的不足：

1) 对薄或细的轧件，由于散热较快，在生产中保持热加工的温度条件比较困难。因此，生产薄的或细的金属材料一般仍采用冷加工方法

2) 热加工后轧件的表面不如冷加工生产的尺寸精确和光洁。因为热轧件表面生成氧化皮和冷却时有收缩

3) 热加工后产品的组织及性能不如冷加工时均匀。因为热加工结束时，各处的温度难以均匀一致，温度偏高处的晶粒尺寸要大一些。

4) 从提高材料的强度来看，热加工不及冷加工，因为热加工时由于温度的作用使金属软化。

温加工：

一是改善金属材料的加工性能，

二是改善产品的使用性能。应避开蓝脆区。

温加工：介于两者之间，其变形抗力比冷加工低，因此能量消耗少，节约成本，而且随着温度的升高，可以使得不能冷加工的一些金属变形；它通过强烈的塑性变形和不断动态回复与再结晶（再结晶并非充分进行，晶粒未完全长大）双重作用下，使材料晶粒得到细化

热加工方法通常包括铸造、热扎、锻造和金属热处理等工艺，有时也将焊接、热切割、热喷涂等工艺包括在内。热加工能使金属零件在成形的同时改善它的组织，或者使已成形的零件改变结晶状态以改善零件的机械性能。对于低熔点的金属材料，如铅、锌、锡等，其再结晶温度低，在室温下对它们进行的塑性加工，也属于热加工。

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常见热加工方法有铸造，锻造及热轧等，铸造优点是可用于制造形状复杂的零部件，材料既可以是铸铁，也可以是铸钢。

锻造主要用于钢材的锻造成型，其优点是既可以制造形状复杂的零部件，但同时强度高于铸造。

缺点是锻造时材料利用率较低，和铸造一样，容易存在内部缺陷。

热轧主要用于制造板材和型材，一般用于粗加工，后端还要进行冷轧以提高精度。其缺点是一般用于大批量生产。

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人生会计

传热的三种形式分别是热传导、热对流和热辐射。

热传导是由于物质的分子、原子或电子的热运动或振动，使热量从物体的高温部分向低温部分传递的过程，任何紧密接触的物体，不论其内部有无质点的相对运动，只要存在温度差，就必然会发生热传导。

热对流是指流体中质点发生相对运动而引起的热量传递，热对流仅发生在流体中。

热辐射是由于物体发出辐射能而使热量传递的过程，是一种通过电磁波传递能量的方式。要说以上三者的优缺点，必须要有实例，应为它们的优缺点不是绝对的，而是相对的，在不同的应用，它们的优缺点也就不同，比如用电饭煲工作主要是通过热传导和热对流两种方式进行的，而微波炉工作主要是通过热辐射进行，只能说它们各有各的用途。

绝对的是：热对流必须要在流体中进行，而不能再真空中传递，而热辐射则可以在真空中传递。