文档介绍：第四章金属的塑性变形及再结晶
塑性变形
塑性变形及随后的加热对金属材料组织和性能有显著的影响。了解塑性变形的本质,塑性变形及加热时组织的变化,有助于发挥金属的性能潜力,正确确定加工工艺。
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第一节金属的塑性变形
一、单晶体金属的塑性变形
单晶体受力后,外力在任何晶面上都可分解为正应力和切应力。正应力只能引起弹性变形及解理断裂。只有在切应力的作用下金属晶体才能产生塑性变形。
方式:滑移和孪生
外力在晶面上的分解
切应力作用下的变形
锌单晶的拉伸照片
(一)滑移
(1)滑移带和滑移线
试样预经抛光而后变形,再到显微镜下去观察时,则可在试样的表面上看到一条条的变形痕迹,这些变形痕迹叫“滑移带”。在电子显微镜下观察,发现任一条滑移带是由许多条反映着这种台阶的“滑移线”所组成。
铜拉伸试样表面滑移带
滑移是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生距离为原子间距整数倍的位移的现象。发生滑移后滑移面两侧的晶体位向保持不变。
滑移只能在切应力的作用下发生。产生滑移的最小切应力称临界切应力.
(2)滑移系
沿其发生滑移的晶面和晶向分别叫做滑移面和滑移方向。通常是晶体中的密排面和密排方向。
滑移常沿晶体中原子密度最大的晶面和晶向发生。因原子密度最大的晶面和晶向之间原子间距最大,结合力最弱,产生滑移所需切应力最小。
一个滑移面和其上的一个滑移方向构成一个滑移系。
体心立方晶格
面心立方晶格
密排六方晶格
{110}
{111}
{110}
{111}
晶格
滑移面
滑移
方向
滑移系
三种典型金属晶格的滑移系
滑移系越多,金属发生滑移的可能性越大,塑性也越好,其中滑移方向对塑性的贡献比滑移面更大。
因而金属的塑性,面心立方晶格好于体心立方晶格, 体心立方晶格好于密排六方晶格。
(3)滑移时晶体的转动
转动有两种:滑移面向外力轴方向转动和滑移面上滑移方向向最大切应力方向转动。
切应力作用下的变形和滑移面向外力方向的转动