鍛造是物理變化還是化學(xué)變化

材料鍛造后性能較好的原因可以從多個(gè)方面來(lái)解釋?zhuān)饕ú牧衔⒂^結(jié)構(gòu)的變化、缺陷減少以及材料內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的改善等。

微觀結(jié)構(gòu)的變化

晶粒細(xì)化：鍛造過(guò)程中，金屬受到外力作用，使得其內(nèi)部的晶粒發(fā)生塑性變形，原有的晶粒被打碎，形成新的細(xì)小晶粒。細(xì)晶強(qiáng)化是提高材料強(qiáng)度的一種有效手段，因?yàn)榫Ы缑娣e增加，位錯(cuò)移動(dòng)困難，從而提高了材料的整體強(qiáng)度。

均勻化：鍛造可以使材料內(nèi)部的成分分布更加均勻，減少鑄造過(guò)程中的偏析現(xiàn)象。均勻的成分分布有助于提升材料的力學(xué)性能，例如抗拉強(qiáng)度和韌性。

缺陷減少

氣孔和縮松消除：在鑄造過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生一些氣孔和縮松等缺陷，在鍛造時(shí)，由于金屬處于塑性流動(dòng)狀態(tài)，這些缺陷可以通過(guò)塑性變形被擠壓閉合或排出，從而提高材料的致密度。

夾雜物變形：鍛造還能使非金屬夾雜物沿著變形方向被拉長(zhǎng)，形成較為連續(xù)的分布，減少它們對(duì)材料性能的負(fù)面影響。

內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的改善

殘余應(yīng)力釋放：鑄造或加工過(guò)程中形成的殘余應(yīng)力，在鍛造時(shí)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚淼玫结尫?，這有助于提高材料的尺寸穩(wěn)定性和疲勞壽命。

纖維組織形成：鍛造過(guò)程中形成的流線（纖維組織）能夠沿材料的主要受力方向分布，這對(duì)于承受定向載荷的零件來(lái)說(shuō)是非常有利的，因?yàn)樗梢燥@著提高材料在該方向上的強(qiáng)度。

結(jié)論

綜上所述，鍛造不僅改變了材料的宏觀形狀，更重要的是優(yōu)化了材料的微觀結(jié)構(gòu)，減少了內(nèi)部缺陷，改善了應(yīng)力狀態(tài)。這些變化都直接導(dǎo)致了材料性能的提升，使得鍛造后的材料具有更高的強(qiáng)度、更好的韌性和更佳的疲勞特性。因此，在航空航天、汽車(chē)制造以及其他要求高性能材料應(yīng)用的領(lǐng)域中，鍛造常常被視為一種重要的材料加工技術(shù)。