文档介绍：第一节金属的塑性变形与再结晶一、金属的塑性变形与强化二、塑性变形对组织和性能的影响三、变形金属在加热过程中组织和性能的变化四、金属的热加工变形后的金属材料再加热时,其内部组织和性能会发生很大变化。因此研究金属材料的塑性变形及变形后不规则加热时的组织与性能的变化,对于制定零件的加工工艺和保证零件的质量是非常重要的。一、,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断裂。只有在切应力的作用下金属晶体才能产生塑性变形。外力在晶面上的分解切应力作用下的变形锌单晶拉伸照片将表面抛光的纯锌单晶体进行拉伸试验,在试样的表面上出现了许多互相平行的倾斜线条的痕迹,称为滑移带。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相对滑动位移的现象。滑移:晶体滑移后,在其表面上出现滑移痕迹,通常称为滑移带。在电子显微镜下观察发现,任何一条滑移带都是由若干条滑移线组成的。滑移带:金属塑性变形最基本的方式是滑移。图5-2滑移带和滑移系的示意图滑移面与滑移方向构成一个滑移系滑移变形具有以下特点:(1)滑移在切应力作用下产生。产生滑移的最小切应力称为临界切应力。(2)滑移沿原子密度最大的晶面和晶向发生。原子排列最密的晶面和晶向最容易发生滑移。立方晶格塑性比密排立方晶格好,面心立方晶格塑性比体心立方晶格好。(3)滑移时两部分晶体的相对位移是原子间距的整数倍。(4)滑移的同时伴随着晶体的转动。两种转动:一是滑移面向外力轴向转动;二是在滑移面上滑移方向向最大切应力发行的转动。,滑移是通过位错在滑移面上的运动来实现的。τ上图左侧有一个刃型位错,在切应力作用下该位错沿滑移面逐步向右运动,当其运动出晶体时便在右侧表面形成了滑移量为一个原子间距大小的台阶。若有大量位错移出,则会在金属表面形成一条滑移线。图5-(软位向)的晶粒先滑移;处于不利位向(硬位向)的晶粒后滑移先滑移的晶粒必然受到在它周围晶粒的约束;晶粒间的这种约束使晶体的强度提高。晶界是滑移的障碍,使得晶界变形抗力较大;即晶界导致强度提高。晶粒越小,晶界越多,其强度和硬度就越高。细晶强化——通过细化晶粒来同时提高金属的强度和硬度、塑性和韧性的方法。细晶强化是金属的一种重要的强韧化手段,在实际生产中得到广泛应用。另,晶粒越细,单位体积内晶粒数目越多,在同样的变形量下同时参与变形的晶粒数目也越多,变形越均匀,不易造成局部应力集中,也不会导致开裂,所以晶粒越细,其塑性和韧性越好。,因而也使它的性能发生显著变化。多相合金的塑性变形与弥散强化单相固溶体的塑性变形与固溶强化单相固溶体的塑性变形与固溶强化单相固溶体合金的塑性变形过程与多晶体纯金属相似。但由于固溶体存在着溶质原子,有固溶强化现象。固溶强化是提高金属材料性能的一个重要途径。固溶强化原因:溶质原子使固溶体的晶格发生畸变,阻碍了位错的移动;并且在位错线上偏聚的溶质原子对位错的钉扎作用,使运动位错受阻;这两方面的原因,提高了固溶体的变形抗力。