金属及合金的塑性变形.ppt

Single Crystal Slip 第29页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 意义： 实际金属由多晶体构成，通过晶体的转动和旋转，原来取向有利的晶粒（单晶体）经过一定量塑性变形后取向不利，停止塑性变形； 原来取向不利的晶粒经过旋转、转动取向变为有利，开始塑性变形； ——循环往复后可使塑性变形更均匀。 第30页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 ⑸ 随滑移加剧，存在多滑移和交滑移现象 多滑移： 在两个及以上的滑移系上同时进行的滑移。 意义：促进加工硬化 滑移的本质是借助 位错线的逐步运动。 多滑移时不同方向的位错线相交割，互为阻碍→难滑移 第31页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 交滑移： 多个滑移面同时沿一个滑移方向进行的滑移。 铝单晶体形变出现的 交滑移 密排六方晶体沿基面和柱面交滑移的示意图 第32页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 意义： 当位错沿一个滑移面的移动受阻时，可通过攀移，转移到另一个面继续滑移 →易滑移 →使滑移方向灵活， 可降低脆性 第33页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 不同合金加工硬化效果不同 单系滑移 多系滑移 交滑移 多系滑移 第34页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 (1) 滑移系 一个滑移面和该面上的一个滑移方向 称为 ~ 。 └ 每种晶格滑移系数目的多少可用来衡量滑移难易 3 滑移系及滑移系数的实际意义 第35页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 （2）各晶体结构的滑移系 体心立方 (b.c.c) (110) 〔111〕 滑移面：｛110｝ (110), (011), (101), (110), (011), (101) 滑移方向：〈111〉 滑移系数：6×2=12 第36页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 面心立方 (f.c.c) (111) 〔110〕 滑移面：｛111｝ (111), (111), (111), (111); 滑移方向：〈110〉 滑移系数: 4×3=12 第37页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 密排六方： 滑移面｛0001｝ 滑移方向〈1120〉 滑移系数目： 1×3=3 第38页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 （3）滑移系数目的实际意义 —判断塑性变形能力 ① 滑移系数目愈多，塑性愈好； ② 滑移系数相同时，滑移方向多者塑性较好 第39页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 二 滑移机制 原子刚性移动模型演示 第40页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 τ理 = G·γ=G/2； 但τ实 = 10-3~10-4 G/2； ——刚性移动模型失败，应有更省力的方式 ——位错学说的产生 —— 参考（刘国勋《金属学原理》） 二 滑移机制 根据原子刚性移动模型, 依虎克定律： 第41页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 ——位错学说 滑移台阶 完整晶体 有缺陷晶体 第42页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 刃位错滑移演示 第43页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 1 滑移的本质： 位错学说： ① 晶体内部存在某类缺陷——位错 ② 塑性变形依靠位错的逐步运动。非单个位错原子列作原子间距的完整跳跃，而是位错中心附近少数原子作远小于原子间距的弹性偏移实现 —— τ实 〈〈 τ理的原因 └实际金属强度远小于理想结构金属强度。 第44页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 滑移是由位错运动造成的 （滑移位错机制） 第45页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 第46页，共85页，2022年，5月20日，14点36分，星期六 2 滑移过程中存在位错增殖 背景: 退火态ρ位错≈1010m-2； 冷变形: ρ位错≈1015~1016m-2； —— 位错增殖学说 D D′ τ 位错源 弓出 蜷曲 D D′ 位错环 位错源 ——下图为Frank-