胡赓祥材料科学基础考点精讲及复习思路2.pdf

考试点（ｗｗｗｋａｏｓｈｉｄｉａｎｃｏｍ）名师精品课程　电话：４００－６８８５－３６５ 第五章　材料的形变与再结晶 本章内容分析 第一节　晶体的塑性变形 （单晶体、多晶体、合金的塑性变形、塑性变形对材料组织与性能的影响） 第二节　回复和再结晶 （金属冷变形后加热时的组织与性能变化、回复与再结晶、晶粒长大、再结晶织构和退火孪晶） 第一节　晶体的塑性变形 当应力超过其弹性极限时，金属将产生塑性变形。 低温和常温下单晶体的塑性变形主要是通过滑移、孪生和扭折方式进行的，其中滑移是最主要的 变形方式。 考点 ：滑移机制（单晶体） 滑移：在切应力的作用下，晶体一部分沿一定晶（滑移面）一定晶向（滑移方向）相对另一部分发 生滑动。 滑移主要发生在原子排列最紧密或 较紧密的晶面上，沿着原子排列最紧密 的方向进行。 滑移带（光镜）、滑移线（电镜） 滑移系：塑性变形沿一定的晶向和晶面，分别称为滑移方向和滑移面，一个滑移面和一个滑移方 向的合称。 — ３８— 胡庚祥《材料科学基础》考点精讲及复习思路 ＢＣＣ（１２（４８））：（１１０）、（１１２）、（１２３） 密排方向＜１１１＞ ６ ６ １２， ２， ＦＣＣ（１２）：（１１１），密排方向＜１１０＞ ４ ３， ＨＣＰ（３）：（０００１），密排方向＜１１０＞ １ ３ 滑移系满足晶带的定义：ｈｕ＋ｋｖ＋ｌｗ＝０ 晶体点阵可以看成是密排晶面沿其法线方向重复堆砌构成，滑移总是沿密排晶面的密排方向（滑 移系）进行。 使某一滑移系首先发生滑移的最小分切应力称为滑移临界分切应力。 施密特定律应用举例： 在面心立方晶胞［００１］上加６９ＭＰａ的应力，求滑移系（１１１）［１０１］的分切应力。 — ３９— 考试点（ｗｗｗｋａｏｓｈｉｄｉａｎｃｏｍ）名师精品课程　电话：４００－６８８５－３６５ 单晶体滑移时，除滑移面发生相对位移外，伴随着晶面的转动，滑移方向转向最大切应力方向，面 法线转向垂直于主应力方向。 对于ｈｃｐ晶体，尤为明显。 多系滑移：对于具有多组滑移系的晶体，滑移在多滑移系同时进行。 交滑移：螺形位错在滑移面滑移受阻，转到另外的滑移面继续沿原滑移方向同时或交替滑移。 １．不同滑移系交割，割阶阻碍位错运动－割阶强化（加工硬化）。 ２．滑移系越多，越容易发生交滑移，塑性越好。 ３．只有螺形位错才能发生交滑移。 ４．层错能低的金属交滑移困难，塑性变差。 ５．滑移的本质－位错滑移（派－纳力） ２ｄ ２Ｗ ２Ｇ － π ２Ｇ －π （１－）ｂ ｂ τ＝ ｅ ν ＝ ｅ １－ν １－ν ｄ－滑移面间距 ν－泊松比 Ｗ－位错宽度 Ｗ大，屈服应力小，塑性好，ｆｃｃ＞ｂｃｃ，金属＞共价、离子晶体 密排方向，ｂ小，密排面ｄ（Ｗ）大，位错易滑移，沿密排面、密排方向滑移。 考点 ：孪生（孪晶）机制（单晶体） 晶体的局部发生各个晶面沿着某一方向产生均匀切变，均匀切变区中的晶体取向与未切变区呈 镜面对称。 １．孪生是切应力作用下通过极轴机制的不全位错增殖方式产生（考垂耳，比耳贝提出）并通常出 现于滑移受阻而引起的应力集中区。 ２．孪生是一种均匀切变。 ３．孪晶切变区晶体位向发生改变。 对称性低、滑移系少的ｈｃｐ金属（Ｃｄ，Ｚｎ，Ｍｇ等）容易出现。 孪生本身对塑性变形的贡献较小（Ｚｎ（ｈｃｐ）：７．２％），其主要作用是改变晶体位向，启动滑移．