上海交大材基-第五章塑性变形与回复再结晶--复习提纲选编.doc

第5章材料的形变和再结晶 提纲 5.1 弹性和粘弹性 5.2 晶体的塑性变形（重点） 5.3 回复和再结晶（重点） 5.4 高聚物的塑性变形 学习要求 掌握材料的变形机制及特征，以及变形对材料组织结构、性能的影响；冷、热加工变形材料的回复和结晶过程。 材料的弹性变形本质、弹性的不完整性及黏弹性； 单晶体塑性变形方式、特点及机制（滑移、孪生、扭折） 多晶体、合金塑性变形的特点及其影响因素 塑性变形对材料组织与性能的影响； 材料塑性变形的回复、再结晶和晶粒长大过程； 影响回复、再结晶和晶粒长大的诸多因素（包括变形程度、第二相粒子、工艺参数等） 结晶动力学的形式理论（J-M-A方程） 热加工变形下动态回复、再结晶的微观组织特点、对性能影响。 9、陶瓷、高聚物材料的变形特点 重点内容 1.?弹性变形的特征，虎克定律（公式），弹性模量和切变弹性模量； 材料在外力作用下发生变形。当外力较小时，产生弹性变形。弹性变形是可逆变形，卸载时，变形消失并恢复原状。在弹性变形范围内，其应力与应变之间保持线性函数关系，即服从虎克(Hooke)定律： 式中E为正弹性模量，G为切变模量。它们之间存在如下关系： 弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量，故是组织结构不敏感参数。在工程上，弹性模量则是材料刚度的度量。 2.?弹性的不完整性和粘弹性； 理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等。 3.?滑移系，施密特法则（公式），滑移的临界分切应力； 晶体中一个滑移面和该面上一个滑移方向组成。 fcc和bcc，bcc的滑移系？滑移系多少与塑性之间的关系。 滑移的临界分切应力： 如何判断晶体中各个滑移系能不能开动？ 解释几何软化和几何硬化？为何多晶体塑性变形时要求至少有5个独立的滑移系进行滑移？ 4.?滑移的位错机制， 派－纳力（公式）； 为什么晶体中滑移系为原子密度最大的面和方向？ 5.?比较塑性变形两种基本形式：滑移与孪生的异同特点； 6.?多晶体塑性变形的特点：晶粒取向的影响，晶界的影响； 会判断多个晶体中哪些晶体会优先发生塑性变形？ 7.?细晶强化与Hall-Petch公式， 高温晶界弱化的原因； 晶粒细化为何能同时提高材料的强韧性？ 位错塞积群效应（应力集中区的应力数值等于外加切应力n倍） 可启动临近晶粒滑移，故 高温合金为何要采用定向凝固技术获得单晶？ 晶界滑动机制和扩散性蠕变 8. 固溶强化，屈服现象（吕德斯带），上下屈服点的柯垂耳理论和一般位错增殖理论，应变时效； 金属有四大著名的强化机制，请给出这几种机制的名称，物理实质，定量描述其强化效果的数学公式。请简洁回答要点。 9.?弥散强化，不可变形粒子的绕过机制（公式），可变形粒子的强化机理； 10.?冷变形后的显微组织和亚结构，?加工硬化概念（公式）； 11. 单晶体与多晶体力学性能（应力应变曲线）比较 12. 形变织构与残余应力； 常见丝织构和板织构，残余应力分类 13.?回复动力学，激活能求法（公式）与回复机制（低温，中温，高温）； 14.?再结晶形核机制（弓出机制公式），?再结晶动力学，J-M方程和Avrami方程（公式）； 15.?再结晶激活能（公式），求不同温度下再结晶相同分数的时间（公式）； 16.??再结晶温度及其影响因素，影响再结晶晶粒大小的因素； 变形程度 原始晶粒尺寸 第二相的影响 再结晶退火工艺参数（加热温度 、温升快慢、保温时间等） 控制晶粒大小？ 17.??晶粒长大动力学（公式），晶界移动速率（公式）和晶界迁移激活能求法（公式）； 驱动力： 18. 晶粒的正常长大及其影响因素；尤其是分散相粒子作用（公式） 始晶粒大小 温度 可溶解的杂质或合金元素 不溶解的第二相 晶粒间的位向差 热蚀沟 19.??二次再结晶，再结晶后的组织（晶粒大小，织构，孪晶）； 20. 一次与二次再结晶以及静态再结晶的区别； 21. 冷、热加工的区别，回复再结晶分类； 22. 动态回复，动态再结晶； 23.?热加工后的性能和组织; 24. 蠕变的概念，典型曲线以及机制； 25. 超塑性概念，本质； 26. 陶瓷材料的变形特点； 陶瓷晶体，由于其结合键（离子键、共价键）的本性，再加上陶瓷晶体中的滑移系少，位错的b大，故其塑性变形相对金属材料要困难得多，只有以离子键为主的单晶陶瓷才能进行较大的塑性变形。 27.??高聚物变形的特点。 对于高分子材料，其塑性变形是靠粘性流动而不是靠滑移产生的，故与材料粘度密切相关，而且受温度影响很大。 重要概念和公式（这里不是最全面） 弹性