金属的变形特性.pptVIP

塑性变形过程－－断裂*韧性断裂：在断裂前有明显塑性变形后发生的断裂叫“韧性断裂”。在晶体构成的材料中，内部的晶粒都被拉长成为细条状，断口呈纤维状，灰暗无光。断裂：变形量大至K点，试样发生断裂。实质：断裂的实质原子间承受的力超出最大吸引力，原子间的结合破坏而分离。塑性变形过程－－断裂*脆性断裂：断裂前因并未经过明显塑性变形，故其断口常具有闪烁的光泽，这种断裂叫“脆性断裂”。脆性断裂可沿晶界发生，称为“晶间断裂”，断口凹凸不平；脆性断裂也可穿过各个晶粒发生，称为“穿晶断裂”，断口比较平坦。沿晶脆性断口塑性变形的方式*材料在外力作用下发生塑性变形，依材料的性质、外界环境和受力方式不同，进行塑性变形的方式也不相同，通常发生塑性变形的方式有：滑移、孪生、蠕变、流动。01其中滑移是晶体材料塑性变形的基本方式。而非晶体材料原子为无规则堆积，像液体一样只能以流动方式来进行，衡量变形的难易程度的参数为粘度。在重力作用下能发生流动的为液体，可以维持自己形状的为固体。021滑移6.2单晶体的塑性变形*常温下塑性变形的主要方式：滑移、孪生、扭折。滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式。（1）滑移线和滑移带*滑移带形成示意图滑移变形的不均匀性：在滑移线内部以及滑移带之间的晶面都没有发生明显的滑移。工业纯铜中的滑移线（2）滑移系*晶体中的滑移只能沿一定的晶面和该面上一定的晶体学方向进行，将其称为滑移面和滑移方向。滑移面和滑移方向往往是晶体中原子最密排的晶面和晶向。每个滑移面以及此面上的一个滑移方向称为一个滑移系。滑移系的个数：(滑移面个数）×（每个面上所具有的滑移方向的个数）。面心立方晶体中的滑移系*滑移面为{111}滑移方向为110滑移系共有4×3＝12个体心立方晶体中的滑移系*低温时滑移面为{112}，中温时多为{110}，而高温时多为{123}滑移方向为111滑移系为{110}61112+{112}121111+{123}241111，其滑移系可能有12-48个。密排六方晶体中的滑移系*密排六方晶体中，滑移方向一般都是1120当c/a接近或大于1.633时，{0001}为最密排面，滑移系即为{0001}1120，共有三个当c/a小于1.633时，{0001}不再是密排面，滑移面将变为柱面{1010}或斜面{1011}，滑移系分别为三个和六个。滑移系越多，金属发生滑移的可能性越大，塑性也越好，其中滑移方向对塑性的贡献比滑移面更大。因而金属的塑性，面心立方晶格好于体心立方晶格,体心立方晶格好于密排六方晶格。（3）滑移的临界分切应力*滑移过程开始时的分切应力就称为临界分切应力。假设其横截面积为A，?为滑移面法线与中心轴线夹角，λ为滑移方向与外力F夹角。外力F在滑移方向上的分力为而滑移面的面积则为A/cos?Fcosλ在滑移方向上的分切应力τ为：当分切应力达到临界值时，晶面间的滑移开始，这也与宏观上的屈服相对应，因此这时F/A应当等于?s，即：式中，?s称为临界分切应力，是一个与材料本性以及试验温度、加载速度等相关的量，与加载方向等无关，可通过实验测得。cos?cos?称为取向因子或schmid因子，因为取向因子cos?cos?大则材料在较小?s作用下即可达到临界分切应力?s，从而发生滑移，因此被称为软取向，反之则称为硬取向。?s＝?scos?cos?010302一些金属晶体的临界分切应力值*金属温度纯度（%）滑移面滑移方向临界切应力（MPa）Ag室温99.99{111}1100.47Al室温-{111}1100.79Cu室温99.9{111}1100.98Ni室温99.8{111}1105.68Fe室温99.96{110}11127.44Nb室温-{110}11133.8Ti室温99.99{1010}112013.7Mg室温99.95{0001}11200.81Mg室温99.98{0001}11200.76Mg330℃99.98{0001}11200.64Mg330℃99.98{1011}11203.92（4）滑移时晶面的转动*拉伸时,滑移面和滑移方向趋于平行于力轴方向；压缩时，晶面逐渐趋于垂直于压力轴线。位向和晶面的变化几何硬化：?，?远离45?，滑移变得困难；几何软化：?，