文档介绍：金属的塑性变形与再结晶
金属的塑性变形
冷塑性变形对金属性能与组织的影响
回复与再结晶
金属的热塑性变形
高分子材料的变形特点
高聚物的弹性变形
高聚物的粘弹性变形
线型高聚物的变形特点
体型高聚物的变形特点
陶瓷材料的变形
陶瓷材料的弹性变形
陶瓷材料的塑性变形及蠕变
陶瓷材料的强度、硬度和断裂
目录
第3章材料的变形
金属的塑性变形与再结晶
金属的塑性变形
,如图3-1所示。
图3-1 纯锌单晶体滑移变形示意图
滑移变形具有以下特点:
①滑移在切应力作用下产生(图3-2)。
②滑移沿原子密度最大的晶面和晶向发生。
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。如图3-1(b)右图所示。
图 3-2 晶体在切应力作用下的变形
滑移的机理
图3-3 位错的运动
图3-4 通过位错运动产生滑移的示意图

(1)晶粒取向的影响
(2)晶界的影响
(3)晶粒大小的影响
图3-5 两个晶粒试样在拉伸时的变形
因此,一般在室温使用的结构材料都希望获得细小而均匀的晶粒。因为细晶粒不仅使材料具有较高的强度、硬度,而且也使它具有良好的塑性和韧性,即具有良好的综合力学性能。故生产中总是尽可能地细化晶粒。
冷塑性变形对金属性能与组织的影响

形变织构有两种类型:
①拔丝时形成的形变织构称为丝织构,其主要特征为各晶粒的某一晶向趋于平行于拉拔方向。
②轧板时形成的形变织构称为板织构,其主要特征为各晶粒的某一晶面和晶向分别趋于平行于轧制面和轧制方向。

塑性变形后金属性能变化最显著的是力学性能。随着塑性变形的增加,金属的强度、硬度提高,而塑性、韧性下降的现象称为加工硬化或形变强化。
图3-6 冷冲压示意图

内应力分为三类:
①宏观残余应力:是由工件不同部分的宏观变形不均引起的。
②微观残余应力:是由晶粒或亚晶粒之间的变形不均产生的。
③点阵畸变:是由工件在塑性变形中形成的大量点阵缺陷(如空位、间隙原子、位错等)引起的。
内应力的产生使材料变脆,耐蚀性降低。
回复与再结晶

对于工业用纯金属(%),其再结晶温度与熔点间的关系可按下列经验公式计算:
T再=(~)T熔
式中 T再——金属的再结晶温度,K;
T熔——金属的熔点,K。 
实际生产中,为了消除加工硬化,必须进行中间退火。经冷变形后的金属加热到再结晶温度以上100~200℃,保温适当时间,使变形晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒,以消除加工硬化和残余应力的退火,称为再结晶退火。

金属的热塑性变形

金属的冷塑性变形加工和热塑性变形加工是以再结晶温度来划分的。
凡在金属的再结晶温度以上进行的加工,称为热加工,如锻造热轧等;
在再结晶温度以下进行的加工称为冷加工,如冷轧冷拉等。

(1)消除铸态金属的组织缺陷
(2)细化晶粒
(3)形成纤维组织
(4)形成带状组织