材料的塑性变形.ppt

*2.5.1滑移第63页，课件共95页，创作于2023年2月*2.滑移的晶体学条件：①几何条件：滑移沿密排面和密排方向进行；②静电条件：对于离子晶体和共价晶体，滑移过程中不应遇到同号离子的巨大斥力作用。滑移面：原子密排面，晶面指数小；滑移方向：原子密排方向，晶向指数小；滑移系：滑移面与滑移方向的组合。2.5.1滑移第64页，课件共95页，创作于2023年2月*2.5.1滑移3.滑移的特点：滑移过程中晶体的点阵结构不发生改变；滑移的距离为该方向上原子间距的整数倍；滑移面与滑移方向组成滑移系。第65页，课件共95页，创作于2023年2月*2.5.2滑移机制位错——晶体中已滑移部分和未滑移部分的分界线。位错宽度——分界线之间的过渡区域。位错宽度越窄：界面能越小，但弹性畸变能很高；位错宽度越宽：集中的弹性畸变分摊到较宽区域内的各个原子面上，每个原子偏离平衡位置较小，单位体积内的弹性畸变能减小。即——位错宽度越大，位错就越易运动。第66页，课件共95页，创作于2023年2月*2.5.2滑移机制位错宽度越宽——位错运动所需克服的能量势垒小。位错宽度越窄——位错运动所需克服的能量势垒大。派—纳力——在理想晶体中，位错点阵周期场中运动时所需克服的阻力。定性分析派—纳力：位错宽度越小，派—纳力越大，材料就难以变形，相应屈服强度就高；位错宽度主要决定于结合键的本性和晶体的结构。第67页，课件共95页，创作于2023年2月*（1）柏氏矢量的确定刃型位错柏氏矢量的确定(a)实际晶体的柏氏回路；(b)完整晶体相应回路2.3.2柏氏矢量与柏氏回路第31页，课件共95页，创作于2023年2月*螺型位错柏氏矢量的确定(a)实际晶体的柏氏回路；(b)完整晶体相应回路（1）柏氏矢量的确定2.3.2柏氏矢量与柏氏回路第32页，课件共95页，创作于2023年2月*2.3.2柏氏矢量与柏氏回路（2）柏氏矢量的性质与表示方法柏氏矢量具有守恒性，具体表现在如下：柏氏矢量与柏氏回路的起点、形状、大小和位置无关。只要回路不与其他位错线或原位错线相遇，则回路所包含的晶格畸变总量不会改变；一条位错线具有唯一的柏氏矢量，即位错线各部分的柏氏矢量均相同；若几条位错线汇交于一点时，则指向节点的各位错的柏氏矢量之和等于离开结点的各位错柏氏矢量之和。第33页，课件共95页，创作于2023年2月*（1）位错滑移位错的滑移面——由位错线与其柏格斯矢量组成的晶面。滑移运动——位错沿滑移面的移动。当位错在切应力作用下沿滑移面滑过整个滑移面时，就会使晶体表面产生一个原子间距的滑移台阶。2.3.3位错运动理论晶体滑移的三种情况刃型位错的滑移螺型位错的滑移混合位错的滑移位错运动的难易将直接影响材料的塑性变形和强度。位错运动的两种基本形式：滑移和攀移。第34页，课件共95页，创作于2023年2月*（1）位错滑移2.3.3位错运动理论位错滑移导致晶体滑移的示意图第35页，课件共95页，创作于2023年2月*类型柏氏向量位错线运动方向晶体滑移方向切应力方向滑移面个数刃⊥位错线⊥位错线本身与b一致与b一致唯一螺∥位错线⊥位错线本身与b一致与b一致多个混合与位错线成一定角度⊥位错线本身与b一致与b一致刃位错只有唯一的一个滑移面；对于螺位错，凡通过位错线的晶面，都是滑移面，有无数个。2.3.3位错运动理论（1）位错滑移第36页，课件共95页，创作于2023年2月*2.3.3位错运动理论（2）位错的攀移位错除滑移外，还可以产生攀移，由于热运动，原子之间扩散，空位扩散到位错处，使位错上移，杂质离子扩散到位错处，使位错下移。刃型位错的攀移运动模型(a)未攀移的位错；(b)空位运动形成的正攀移；(c)间隙原子扩散引起的负攀移第37页，课件共95页，创作于2023年2月*2.3.3位错运动理论（2）位错的攀移刃型位错攀移的实质——多余半原子面通过空位或原子的扩散而扩大或缩小。正攀移——当多余原子面缩小，位错线向上攀移。负攀移——当多余半原子面扩大，位错线向下攀移。注意——由于攀移需要通过原子扩散才能实现，故位错的攀移比滑移困难的多，主要发生在高温或应力条件下。压应力——正攀