[教学研究]第08章 塑变.ppt

第八章 材料的塑性变形 变形概述 单晶体的滑移 滑移的位错理论分析 多晶体的塑性变形 其他塑性变形方式 塑性变形对组织性能的影响 塑性变形引言 第一节 变形概述 名词概念 变形过程 弹性变形 塑性变形 塑性变形的方式 变形过程中的名词概念 变形过程 弹性变形 塑性变形 塑性变形过程－－屈服 塑性变形过程－－均匀变形 塑性变形过程－－颈缩 塑性变形过程－－断裂 塑性变形的方式 第二节 单晶体的滑移 滑移概念 过程说明 滑移系 施密特定律 临界分切应力 滑移变形的主要特点 滑移概念 滑移过程说明 滑移系 典型晶格的滑移系 滑移系对性能的影响 施密特定律 施密特定律 施密特定律 临界分切应力与首开滑移系 滑移变形的主要特点 滑移变形的主要特点 滑移时晶体的转动 第三节 滑移的位错理论分析 滑移的实质是位错的运动 位错的增殖 位错的交割 位错的塞积 加工硬化 滑移的实质是位错的运动 滑移的实质是位错的运动 滑移的实质是位错的运动 位错的增殖 位错的增殖 位错的交割 位错的交割 位错的塞积 加工硬化 第四节 多晶体的塑性变形 晶界和晶粒位向的影响 变形的传递 变形的协调 多晶体的塑性变形过程 塑性变形过程的不均匀性 晶粒的位向同时也在发生转动 晶粒大小对材料强度与塑性的影响 强度 塑性 变形的传递 变形的协调 变形的协调 塑性变形过程的不均匀性 晶粒的位向的影响作用 晶粒大小对材料强度的影响 晶粒大小对材料塑性的影响 第五节 其他塑性变形方式 孪生 蠕变 粘滞性流动 在切应力作用下的变形 孪生变形 孪生变形 孪生变形特点 孪生变形特点 变形孪晶组织形貌 滑移与孪生在晶体表面变化 蠕变 蠕变 粘滞性流动 第六节 塑性变形对组织性能的影响 冷变形对力学性能 影响 塑性变形对组织和结构的影响 可能出现变形织构 残余内应力 冷变形对力学性能影响 塑性变形对组织和结构的影响 塑性变形对组织和结构的影响 塑性变形对组织和结构的影响 变形织构的产生 变形织构的类型 变形织构的影响 残余内应力 残余内应力 本章小结 不在同一个滑移面上的两位错运动的过程中可发生交割。图示例子表示如果位错AB向下运动扫过位错CD，由于扫过区间的晶体两边发生了柏氏矢量大小的滑移，在位错CD上产生了EF转折，EF长度为AB的柏氏矢量，EF位错的柏氏矢量不发生变化，位错的性质和原来可能不一样。 若 AB为一个源发出的一批位错，EF则为多倍长。如果CD为如图的刃位错，AB上也留下一转折。转折的性质不一样，有的在位错的线张力作用下可消失，或以相同滑移方向一起滑移的称为扭折；有的不仅不能消失，而且滑移面也不同而不能一起运动，这种称为割阶。割阶成为位错运动的阻碍。 位错运动时，在其前沿如果有障碍(如晶界、不可变形的硬质点……)，就停留不能前进，若同一位错源不断产生一系列位错源源而来，在此将产生塞积。 位错的塞积在该处产生大的应力，可能带来的后果有：①螺位错可改变滑移面而发生交滑移；②晶界处的应力可能迫使相邻晶粒中的位错运动来松弛应力；③无发松弛就有可能在此处造成裂纹。 材料在变形后，强度、硬度显著提高，而塑性、韧性明显下降的现象称为加工硬化。这种加工硬化的作用在拉伸时的应力--应变曲线中可看出，材料屈服后要继续变形只有不断增加外力。 原因：塑性变形是通过位错的运动来实现的，位错运动一旦受阻，塑性变形就难以进行，要继续进行变形只有增加外力。 分析：变形过程中，位错沿滑移面运动，各种位错会频繁相遇，发生一系列复杂的交割作用，出现位错的缠结等等现象，使位错的运动受阻，位错源不断发出的位错不能顺利地移出晶体，发生位错地塞积，造成位错密度的逐渐增大。变形量越大，位错密度就越大，变形的抗力也越就大。随着位错密度的升高，位错之间的平均距离减小，它们之间的相互干扰和交互作用进一步增强，因而强度和硬度也就越来越大。 返回 当一个晶粒在某一滑移系发生滑移动作，即位错发生运动，位错遇到晶界时，由于各个晶粒的位向不同，不能直接从一个晶粒移动到另一晶粒，便塞积起来；加之晶界处的杂质原子也往往较多，增大其晶格畸变，在滑移时位错运动的阻力较大，难以发生变形，可见晶界的存在可以提高材料的强度。 位错在晶界处的塞积产生了大的应力集中，当应力集中能使相邻晶粒的位错源开动，相邻取向不利的晶粒也能开始变形，相邻晶粒的变形也使位错塞积产生的应力集中得以松弛，原来变形的晶粒可以进一步的变形，这就是滑移的传播过程。 多晶体的变形中要保持晶界处的连续性，即晶界处的原子既不能堆积也不能出现空隙或裂