【2017年整理】材料力学性能08.ppt

材料力学性能 哈尔滨工业大学材料学院 朱景川 ?c取决于晶体的本性，不受?，?的影响； ?或?＝90?时，?s ? ?； ?s的取值： ?，?＝45?时，?s最小，晶体易滑移； 软取向：值大； 取向因子：cos?cos? 硬取向：值小。 滑移时晶体的转动 （1）位向和晶面的变化 拉伸时,滑移面和滑移方向趋于 平行于力轴方向 压缩时，晶面逐渐趋于垂直于压力轴线。 几何硬化：?、?远离45?, 滑移变得困难；（2）取向因子的变化 几何软化；?、?接近45?，滑移变得容易。 孪生变形和滑移的对比 金属玻璃拉伸纳米尺寸效应 （1）多晶体塑性变形特点 a.各晶粒变形的不同时性和不均匀性 多晶体金属：由于各晶粒位向不同，受外力作用时，某些晶体位向有利的晶粒先滑移变形 由于各相晶粒的晶体结构、位错滑移的难易程度以及应力状态的不同，那些位向有利或产生应力集中的晶粒首先产生塑性变形 材料的组织越不均匀，则起始的塑性变形不同时性和不均匀性就越显著。 3.多晶体的塑性变形 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 在2mm内的延伸率，% 晶粒5 晶粒4 晶粒3 晶粒2 晶粒1 位置，mm 图5-6 多晶铝的几个晶粒各处的应变量。 垂直虚线是晶界，线上的数字为总变形量 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （1）多晶体金属塑性变形的特点 b.变形的相互协调性 多晶体作为一个整体，不允许晶粒仅在一个滑移系中变形，否则将造成晶界开裂，这就要求各晶粒之间能协调变形 因此，每个晶粒必须能同时沿几个滑移系进行滑移，或在滑移的同时产生孪生变形，以保持材料的整体性。 多晶体塑性变形的必要条件：至少5个独立的滑移系。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 应变六面体单元： 假设塑性变形体积不变，即： 塑性变形体积不变条件可以作为塑性变形是否协调的近似判据。 多晶体塑性变形的必要条件：至少5个独立的滑移系。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （2）多晶体塑性变形过程 多晶体塑性变形机制：位错晶界塞积应力集中促使相邻晶粒 位错开动，塑性变形得以传播。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （2）多晶体塑性变形过程 多晶体塑性变形机制：位错晶界塞积应力集中促使相邻晶粒 位错开动，塑性变形得以传播。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 例：双相多晶钛合金微观塑性变形机制之一 晶粒取向变化 试样II：拉伸变形4.2% 晶体取向：部分晶体取向发生演化。 试样II上标记圆环区域变形前后的晶体取向成像图 (a)变形前 ；(b)变形后 矩形框内晶粒晶体取向演化 (a),(c)变形前；(b),(d