金屬材料在再結(jié)晶溫度以下塑性變形時(shí)強(qiáng)度和硬度升高，而塑性和韌性降低的現(xiàn)象，又稱冷作硬化。產(chǎn)生原因是，金屬在塑性變形時(shí)，晶粒發(fā)生滑移，出現(xiàn)位錯(cuò)的纏結(jié)，使晶粒拉長(zhǎng)、破碎和纖維化，金屬內(nèi)部產(chǎn)生了殘余應(yīng)力等。加工硬化的程度通常用加工后與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示。

不銹鋼加工硬化

加工硬化給金屬件的進(jìn)一步加工帶來困難，比如在冷軋鋼板的過程中會(huì)愈軋愈硬以致軋不動(dòng)，因而需在加工過程中安排中間退火，通過加熱消除其加工硬化。又比如在切削加工中使工件表層脆而硬，從而加速刀具磨損、增大切削力等。但有利的一面是，它可提高金屬的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，特別是對(duì)于那些不能以熱處理方法提高強(qiáng)度的純金屬和某些合金尤為重要。比如冷拉高強(qiáng)度鋼絲和冷卷彈簧等，就是利用冷加工變形來提高其強(qiáng)度和彈性極限。又比如坦克和拖拉機(jī)的履帶、破碎機(jī)的顎板以及鐵路的道岔等也是利用加工硬化來提高其硬度和耐磨性的。

加工硬化在機(jī)械工程中的作用

1.經(jīng)過冷拉、滾壓和噴丸等工藝，能顯著提高金屬材料、零件和構(gòu)件的表面強(qiáng)度。

2.零件受力后，某些部位局部應(yīng)力常超過材料的屈服極限，引起塑性變形，由于加工硬化限制了塑性變形的繼續(xù)發(fā)展，可提高零件和構(gòu)件的安全度。

3.金屬零件或構(gòu)件在沖壓時(shí)，其塑性變形處伴隨著強(qiáng)化，使變形轉(zhuǎn)移到其周圍未加工硬化部分。經(jīng)過這樣反復(fù)交替作用可得到截面變形均勻一致的冷沖壓件。

4.可以改進(jìn)低碳鋼的切削性能，使切屑易于分離。但是加工硬化也給金屬件進(jìn)一步加工帶來困難。如冷拉鋼絲，由于加工硬化使進(jìn)一步拉拔耗能大，甚至被拉斷，因此必須經(jīng)中間退火，消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中，加工硬化使工件表層脆而硬，再切削時(shí)增加切削力，加速刀具磨損等。

不銹鋼中，300系的加工硬化程度較高，矯直機(jī)矯平，微觀上說也產(chǎn)生加工硬化，一般忽略不計(jì)。