文档介绍：摘要
授课题目
(章、节)
第三章金属的塑性变形与再结晶
第一节金属的塑性变形
第二节塑性变形对金属组织和性能的影响
第三节变形组织在加热时的组织和性能变化
金属的热加工
第五节超塑性
本讲目的要求及重点难点:
【目的要求】;
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。
【重点】1. 金属塑性变形本质;
2. 冷塑性变形对金属材料的组织和性能的影响;
3. 经冷变形的金属,在加热时的组织和性能的变化;
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【难点】加工硬化产生的原因及在生产中的利弊,回复和再结晶现象,细晶粒钢强度高、
塑性好的原因。
内容
【本讲课程的引入】
在工业生产中,许多金属零件都要经过压力加工,如锻造、轧制、拉丝、挤压、冲压和切削成形,压力加工的一个基本特点就是金属或合金在外力作用下,都能或多或少地发生变形,去除外力后,永远残留的那部分变形叫塑性变形。
生产中常利用塑性变形对金属材料进行压力加工;了解金属的塑性变形过程中组织和性能的变化规律,不仅对改进金属材料的加工工艺,而且对发挥材料的性能潜力,提高产品质量都具有重要意义。
金属的塑性变形可分为冷塑性变形和热塑性变形两大章,在这章里我们主要讲金属的冷塑性变形。
【本课程的内容】
第一节金属的塑性变形
大家都知道实际金属材料都为多晶体,为了解多晶体金属材料的塑性变形过程,不防先看一下单晶体是怎样发生塑性变形的。
一、单晶体的滑移变形
金属单晶体的塑性变形有“滑移”与“孪生”等不同方式,但一般大多数情况下都是以滑移方式进行的。下面我们具体看一下单晶体塑性变形的基本方式——滑移。
发生了滑移的金属试样从表面上看是什么样?
图3-1 滑移
如果将一个单晶体金属试样表面抛光后,经过伸长变形,再在光学显微镜下观察,可以看到试样表面出现许多条纹,这些条纹就是晶体在切应力的作用下,一部分相对于另一部分沿着一定的晶面(滑移面)和一定的晶向(滑移方向)滑移产生的台阶,这些条纹称为“滑移线”,在更高倍的电子显微镜下观察,一个滑移台阶实际上是一束滑移线群的集合体,称为“滑移带”。同时还能看到滑移带在晶体上的分布是不均匀的,如图3-1所示。
所以说,单晶体变形时,滑移只在晶体内有限的晶面上进行,是不均匀的。因此单晶体金属的塑性变形在表面上看出现了一系列的滑移带,其塑性变形就是众多大小不同的滑移带的综合效果在宏观上的体现。
前面分析已经知道,晶体的塑性变形是晶体内相邻部分滑移的综合表现。但晶体内相邻两部分之间的相对滑移,不是滑移面两侧晶体之间的整体刚性滑动,而是由于晶体内存在位错,因位错线两侧的原子偏离了平衡位置,这些原子有力求达到平衡的趋势。当晶体受外力作用时,位错(刃型位错)将垂直于受力方向,沿着一定的晶面和一定的晶向一格一格地逐步移动到晶体的表面,形成一个原子间距的滑移量,如图3-2所示。一个滑移带就是上百个或更多位错移动到晶体表面所形成的台阶。
图3-2 滑移机理示意图
、滑移方向及滑移系
前面的分析知道,晶体上的滑移带分布是不均匀的,即塑性变形时,位错只沿一定的晶面和一定的晶向移动,(并不是沿所有的