金属的塑性变形.ppt

5.其他性能的影响：电阻增加，耐腐蚀性能降低等第一类内应力第二类内应力第三类内应力宏观应力微观应力由整个物体变形不均匀引起由晶粒变形不均匀引起晶格畸变由位错、空位等引起变形甚至开裂晶间腐蚀加工硬化4.内应力（金属在外力作用下各部分发生不均匀的塑性变形所导致）：残余内应力1宏观残余内应力：由于金属材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内残余应力。弯曲变形后微观残余内应力：多晶体的各晶粒的变形不均匀，而使各晶粒间产生残余内应力。残余内应力3晶格畸变应力：金属在塑性变形后，增加了位错及空位等晶体缺陷，使晶体中一部分原子其偏离平衡而造成晶格畸变，从而产生的残余内应力。需要部分原子范围内（几百，几千）来相互平衡。残余内应力：残留金属内部用于平衡的内部应力。类别：1、宏观残余内应力微观残余内应力晶格畸变应力引起残余内应力的原因：塑性变形、温度急剧变化、结晶、固态相变等有害影响：1、降低工件的承载能力使工件尺寸和形状发生变化降低工件的耐蚀性回复recovery再结晶recrystallization晶粒长大原理：温度较低，原子的活动能力不大，这时金属的晶粒大小和形状没有明显的变化，只是在晶内发生点缺陷的消失以及位错的迁移等变化性能变化：强度、硬度和塑性等机械性能变化不大，内应力及电阻率等性能显著降低。应用：工业将金属在低温下加热，进行“消除内应力退火”处理，以保留金属的变形强化性能回复阶段如果将一个单晶体金属试样表面抛光后，经过伸长变形，再在金相显微镜下观察，可以看到试样表面出现许多条纹，这些条纹就是晶体在切应力的作用下，一部分相对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面）和一定的晶向（滑移方向）滑移产生的台阶，这些条纹称为“滑移线”。见图2-3。在更高倍的电子显微镜下观察，一个滑移台阶实际上是一束滑移线群的集合体，称为“滑移带”。同时还能看到滑移带在晶体上的分布是不均匀的。单晶体变形时，滑移只在晶体内有限的晶面上进行，是不均匀的。因此单晶体金属的塑性变形在表面上看出现了一系列的滑移带，其塑性变形就是众多大小不同的滑移带的综合效果在宏观上的体现。*第三章

金属的塑性变形第一节单晶体、多晶体的塑性变形基本概念:金属或合金在外力作用下，都能或多或少地发生变形，去除外力后，永远残留的那部分变形叫塑性变形。01抵抗塑性变形是一般工程构件的基本要求，不希望结构件在承载时产生不可恢复的塑性变形；02塑性变形是金属材料的一种重要加工成形方法，在材料加工过程中，人们希望它易于加工变形。03塑性变形还可改变材料内部组织与结构并影响其宏观性能。04压力加工方法一、金属单晶体的塑性变形金属单晶体的塑性变形方式有“滑移”与“孪生”，但一般大多数情况下都是以滑移方式进行的。滑移：在外加切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面发生一定距离的移动，应力去除后不能回复原状。孪生：在外加切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面产生一定角度的切变，应力去除后不能回复原状孪生与滑移的主要区别：①变形方式；②变形后的位向③原子位移距离不同④孪生变形困难一般先滑移，滑移困难后，发生孪生，二者交替进行。二、单晶体的滑移变形任何应力都可以分解为：一个正应力(?)一个切应力(?)正应力___伸长、断裂切应力___滑移变形正应力σ：仅使晶格产生弹性伸长，当超过原子间结合力时，将晶体拉断；切应力τ：使晶格产生弹性歪扭，在超过滑移抗力时引起滑移面两侧的晶体发生相对滑动。单晶体试样在拉伸实验时，除了沿滑移面产生滑移外，晶体还会产生转动。因为晶体在拉伸过程，当滑移面上、下两部分发生微小滑移时，试样两端的拉力不再处于同一直线上，于是在滑移面上形成一力偶，使滑移面产生以外力方向为转向，趋向于与外力平行的转动。ⅢⅢ滑移面：晶面上原子间距最小滑移方向：原子排列密度最大三种典型金属晶体结构的滑移系（密排面和密排方向）一个滑移面和该面上的一个滑移方向构成一个滑移系，每一个滑移系表示晶体在产生滑移时可能采取的一个空间位向。滑移系=滑移面＊滑移方向体心立方面心立方密排六方6＊2=124＊3=121＊3=3体心立方：6个面×2个方向＝12面心立方：4个面×3个方向＝12密排六方：1个面×3个方向＝3滑移系越多材料的塑性愈好，尤