塑性变形-变化.ppt

材料科学基础 主讲教师：赵忠魁 第六章 塑性变形 2 弥散型两相合金的塑性变形 两种类型：弥散强化和沉淀强化 (1)弥散强化（不可变形微粒的强化作用）： 位错绕过机制 位错绕过硬质点所需要的切应力： 冷变形度50% 二、变形织构 1 概念：多晶材料的塑性变形中，随变形度的增加，多晶体中原先任意取向的各个晶粒发生转动，从而使取向趋于一致，形成择优取向，称为变形织构。 四、 应变硬化（加工硬化）： 1概念：随变形量的增加，金属的强度、硬度上升，塑性、韧性下降的现象。 第三节 多晶体的塑性变形 第三节多晶体塑变 第六章 特点： (1)受晶界的阻碍和位向不同的晶粒的影响； (2)各晶粒协同变形，一个晶粒的变形受到相邻晶粒的约束。 （1） 晶粒之间变形的传播 处于有利取向的晶粒内的位错首 先开动，发生滑移。位错在晶界塞积，造成应力集中，促使相邻晶粒位错源开动。相邻晶粒变形，而发生塑变。? （2） 晶粒之间变形的协调性 （1）原因：各晶粒之间变形具有非 同时性。 （2）要求：各晶粒之间变形相互协 调。（独立变形会导致晶体分裂） （3）条件：独立滑移系?5个。 （保证晶粒形状的自由变化） ? 1 晶粒取向的影响 第三节 多晶体的塑性变形 第三节多晶体塑变 第六章 2 晶界的影响 （1）晶界的特点：原子排列不规则；分布有大量缺陷。 （2）晶界对变形的影响:滑移、孪生终止于晶界。 （3）晶粒大小与性能的关系 a晶粒越细，强度越高(细晶强化）：由下列霍尔－配奇公式可知) 原因：晶粒越细，晶界越多，位错运动的阻力越大。（有尺寸限制） ? 晶粒越多，变形均匀性提高由应力集中 导致的开裂机会减少，可承受更大的变 形量，表现出高塑性。 b 晶粒越细，塑韧性提高 细晶粒材料中，应力集中小，裂纹不易 萌生；晶界多，裂纹不易传播，在断裂 过程中可吸收较多能量,表现出高韧性。 第三节 多晶体的塑性变形 第三节多晶体塑变 第六章 第四节 合金的塑性变形 一 、固溶体的塑性变形 1 固溶强化 （1）固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。 晶格畸变，阻碍位错运动； 第四节合金塑变 第六章 （2）影响固溶强化的因素 1)溶质原子不同、浓度不同，强化效果不同 2)溶质原子与基体金属原子尺寸差越大，强化作用越大。 3)间隙溶质原子比置换溶质原子强化作用大。 4)溶质与基体价电子数差越大，强化作用越强。 第四节 合金的塑性变形 第四节合金塑变 第六章 第四节 合金的塑性变形 第四节合金塑变 第六章 （3） 实质：溶质与位错的弹性、电、化学交互作用。 使溶质原子趋于聚集在位错周围,以减小畸变,降低体系能量,使体系更加稳固,即称为柯氏(Cotrell)气团. 2屈服和应变时效 （1）现象：上、下屈服点、 屈服平台 屈服延伸 吕德斯带。 第四节 合金的塑性变形 第四节合金塑变 第六章 上屈服点 下屈服点 第四节 合金的塑性变形 第四节合金塑变 第六章 （2）预变形和时效的影响： 去载后立即加载拉伸，不出现屈服点； 去载后放置一段时间或200℃加热后，再加载拉伸，出现屈服点，且屈服应力提高。该现象称为应变时效。 （3）原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成。 第四节 合金的塑性变形 第四节合金塑变 第六章 二、 多相合金的塑性变形 第二相的获得：相变热处理，粉末冶金 两相合金类型：聚合型，弥散型 1 聚合型两相合金的变形 变形阻力取决于两相的体积分数： 等应变理论：σ=φ1σ1+φ2σ2 可见：只有第二相较强时，合金才能强化。 第四节 合金的塑性变形 第四节合金塑变 第六章 第二相为硬脆相 合金性能除了与两相相对含量有关外，还取决于脆性相的形状和分布。 (1)连续网状第二相：使合金塑形变差，强度降低 (2)层片状第二相：使强度提高， (3)粗颗粒状第二相：强度降低，塑性、韧性改善 第四节 合金的塑性变形 第四节合金塑变 第六章 第二相微粒间距越小，强化效果越好。 第四节 合金的