影響加工硬化的因素又很多，材料本身的結(jié)構(gòu)特性和加工方式和加工程度組成，自身因素中期決定性作用的就是金屬材料本身的晶體結(jié)構(gòu)，金屬材料最常見的三種晶體結(jié)構(gòu)有面心立方（fcc)，體心立方（bcc），密排六方（hcp），其中加工硬化由難到易分別為，fcc,bcc,hcp，也就是說fcc加工時(shí)不易于硬化（如純鐵），而密排六方稍微加工就會(huì)硬化（如鎂）。加工硬化是由于位錯(cuò)的塞集和糾纏在一起所引起，金屬之所以能變形就是由于位錯(cuò)能滑動(dòng)移（最主要）和攀升（較少）以及晶體的孿生。因而決定金屬能變形的能力就是（晶體結(jié)構(gòu)中位錯(cuò)能滑移決定）。一旦位錯(cuò)塞集/糾纏就變成了不可動(dòng)位錯(cuò)，需要增加應(yīng)力以開動(dòng)其它的可動(dòng)位錯(cuò)。如果金屬本身可動(dòng)的位錯(cuò)很少那么很容易加工硬化。為此先介紹一下三種常見晶體結(jié)構(gòu)的滑移系（滑移系的多少和層錯(cuò)的大小決定了金屬變形的難易）：
a. 面心立方金屬的滑移面為｛111｝，共四組，包含三個(gè)滑移方向，共有12個(gè)滑移系。
b. 密排六方金屬滑移面為（0001），滑移方向?yàn)?1120>,每組滑移面包含2個(gè)滑移方向，故也有12個(gè)滑移系。
密排六方金屬滑移系少，滑移過程中，可能采取空間位向少，故塑性差。
c. 體心立方金屬的移系較多故比密排六方結(jié)構(gòu)金屬塑性好。但其滑移面原子密排程度不如面心立方（導(dǎo)致本身層錯(cuò)能較高），滑移方向的數(shù)目也少于面心立方，故體心立方金屬不如面心立方金屬塑性好。
從而顯而易見，面心立方易于加工，加工不易硬化。當(dāng)然除了金屬本身的空間結(jié)構(gòu)外，金屬材料晶粒的大小，雜志的多少，溫度的高低都會(huì)影響其加工硬化性能，但究其最終原因來說都是由于材料位錯(cuò)移動(dòng)難易程度決定。
對(duì)金屬進(jìn)行軋制時(shí)金屬就會(huì)加工硬化，軋制的道次越多，每道次的變形量越大，那么加工硬化就越明顯。但是軋制后一般會(huì)通過熱處理來改善金屬的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，但并不是說所有的金屬才來都會(huì)在軋制后進(jìn)行熱處理來消除加工硬化，因?yàn)橛袝r(shí)候加工硬化對(duì)我們要使用金屬材料的力學(xué)性能是有利的，比如有些鋼絲繩。

對(duì)于加工硬化殘留率，我想樓主是不是指的加工后進(jìn)行的其他的處理，如熱處理。熱處理之后金屬材料的由于加工導(dǎo)致硬化占未熱處理之后加工導(dǎo)致硬化的比值。這個(gè)值與熱處理工藝本身以及材料的本性有關(guān)，溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)殘留率越低，但熱處理不僅僅發(fā)生在高溫下，有時(shí)對(duì)于特定加工工藝的材料，常溫下就可以發(fā)生轉(zhuǎn)變，消除一部分的加工硬化。這個(gè)視具體情況而定。
到此我想對(duì)于加工硬化的原因和影響因素大體上介紹得差不多了，由于涉及到較多的理論知識(shí)，如果樓主想弄得更清楚可以找兩本介紹金屬材料的機(jī)構(gòu)與力學(xué)性能的書來看看，推薦北京科技大學(xué)余永寧老師所編的書，還有清華大學(xué)也有一本相關(guān)的書書名大體也差不多。里面會(huì)詳細(xì)地介紹位錯(cuò)理論，我想這個(gè)應(yīng)該會(huì)有幫助。

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8樓2010-12-19 14:41:50

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