上海交大材基-第五章塑性变形与回复再结晶--习题集讲解.doc

文档介绍：1 单晶体的塑性变形
铜单晶(a=)在[112]方向加拉伸应力,×105Pa,此条件下:(1)取向因子最大的滑移系有哪几个?(2)计算其分切应力多大?
解:(1) ,易滑移面为{1,1,1},滑移方向为〈1,1,0〉,可以分别求出[112]方向与这些滑移系之间的两个夹角,然后得到12个取向因子的值。(这里省略了)
通过上述计算得到具体的滑移系(1,-1,1)[0,1,1]和(-1,1,1)[1,0,1]为具有最大取向因子滑移系。
(2) 根据施密特法则(公式略),
cosA=(1,-1,1)*(1,1,2)/(*) =/3
cosB=(0,1,1)* (1,1,2)/ * =/2
F=cosAcosB=*105 Pa
何谓临界分切应力定律?哪些因素影响临界分切应力大小?
解:(略)
沿密排六方单晶的[0001]方向分别加拉伸力和压缩力,说明在这两种情况下,形变的可能方式。
解:1)滑移:a-拉伸的时,当c/a>=,不会产生滑移,当c/a<,可产生滑移的是{1,1,-2,2}<1,1,-2,-3>;其他滑移面不能产生滑移;
b-压缩的时候结果和拉伸一样;
2)孪生:拉伸和压缩的时候都可能产生孪生变形;
3)扭折:拉伸的时候一般不易扭折变形,压缩的时候可以产生扭折变形。
试指出单晶体的Cu与α-Fe中易滑移面的晶面与晶向,并分别求它们的滑移面间距,滑移方向上的原子间距及点阵阻力,已知泊松比为ν=,GCu=48300MPa,Gα-Fe=81600MPa.
解:体心Fe具有多种类的滑移系,但是滑移方向均相同。
滑移面{1,1,0}面距=a/; {1,1,2}面距=a/; {1,2,3}面距=a/;
<1,1,1,>原子距离=a/2;
点阵阻力根据派-纳力公式求得:
{1,1,0}:F=153MPa;
{1,1,2}:F=;
{1,2,3}:F=1406MPa;
Cu滑移面{1,1,1},面距=a/;滑移方向<1,1,0>,原子间距= a/; 点阵阻力=。
铝单晶体拉伸时,其力轴为[001],,取向因子COSφCOSλ=,试问有几个滑移系可同时产生滑移?开动其中一个滑移系至少要施加多大的拉应力?
解:,其滑移系共有{1,1,1}4<1,1,0>3=12个。可以求得【001】与这些滑移系的取向因子。(可以列表列出来如下)
滑移系
取向因子
(取绝对值)
滑移面
滑移方向
(111)
[01-1]
=
[10-1]
=
[1-10]
0
(-111)
[01-1]
=
[101]
=
[110]
0
(1-11)
[011]
=
[10-1]
=
[110]
0
(11-1)
[011]
=
[101]
=
[1-10]
0
其中,8个滑移系的取向因子不为0,均为=, 所以能够同时产生滑移。其它有4个滑移系,它们的滑移方向的第三个数字为0,因为取向因子为0,根据施密