材料科学基础第6章.ppt

交滑移和多滑移的区别：发生多滑移时会出现几组交叉的滑移带；发生交滑移时会出现曲折或波纹状的滑移带。交滑移必须是纯螺型位错，因其滑移面不受限制。可以同时进行共向滑移。滑移的位错机制孪生生现象在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。2孪生变形的特点1）孪生使一部分晶体发生了均匀的切变，而滑移是不均匀的，只集中在一些滑移面上进行。2）孪生后晶体变形部分与未变形部分成镜面对称关系，位向发生变化。变形部分与未变形部分以孪晶面为准，构成镜面对称，形成孪晶。孪晶在显微镜下呈带状或透镜状。由于孪生变形时，局部切变可达较大数量，所以在变形试样的抛光表面上可以看到浮凸，经重新抛光后，虽然表面浮凸可以去掉，但因已变形区的晶体位向不同，所以在偏光下或浸蚀后仍能看到孪晶。而滑移变形后的试样经抛光后滑移带消失。孪生比滑移的临界分切应力高，萌发于滑移受阻因其的局部应力集中区。孪生对塑性变形的贡献比滑移小得多。孪生改变了晶体位向第三节多晶体的塑性变形*多晶体塑性变形的基本方式也是滑移和孪生。晶粒取向的影响变形过程2晶粒之间变形的协调性*123原因：各晶粒之间变形具有非同时性。要求：各晶粒之间变形相互协调。（独立变形会导致晶体分裂）条件：独立滑移系3～5个。（保证晶粒形状的自由变化123二、晶界的影响*1多晶体变形的现象2晶粒大小与性能的关系晶粒越细，强度越高，塑性韧性越好。对强度的影响－细晶强化霍尔－配奇公式:HALL-PETCH公式ss=s0+kd-1/2对塑性、韧性的影响0102第四节合金的塑性变形*提高强度的另一方法是合金化。合金塑性变形的基本方式仍是滑移和孪生，但因组织、结构的变化，塑性变形各有特点。固溶体的塑性变形固溶强化现象01强化机制02晶格畸变，阻碍位错运动；03柯氏气团强化。屈服和应变时效屈服现象吕德斯带吕德斯带扩展吕德斯带危害：因屈服延伸区的不均匀变形（吕德斯带）使工件表面粗糙不同。应变时效原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成。低碳钢时效图*三多相合金的塑性变形单相合金的强化：加入第二相形成多相合金。第二相可通过相变热处理（沉淀强化，时效强化）或粉末冶金方法（弥散强化）获得多相合金根据第二相粒子的尺寸大小分类多相合金聚合型弥散型第二相的尺寸与基体晶粒尺寸属同一数量级第二相很细小，且弥散分布于基体晶粒内聚合型两相合金的变形性能按下列方法估计两相都具有较好的塑性，合金的变形阻力决定于两相的体积分数。0102软基体＋硬第二相合金的性能除与两相的相对含量有关外，在很大程度上取决于脆性相的形状和分布。第二相网状分布于晶界（二次渗碳体）,易沿晶脆断；原因：因塑性相晶粒被脆性相包围分割，少量塑变即脆断010302两相呈层片状分布（珠光体）特点：变形主要集中在基体相中，位错的移动被限制在很短的距离内，增加了继续变形的阻力，使其强度提高。片层间距越小，其强度越高第二相呈颗粒状分布（球状渗碳体）。强度降低，塑性、韧性得到改善位错克服第二粒子的阻碍作用，克服位错环对位错源的反向应力。继续变形时必须增大外应力，从而使流变应力迅速提高弥散型合金的塑性变形不可变形微粒的强化作用位错绕过第二相粒子(粒子、位错环阻碍位错运动)可变形微粒的强化作用当第二相偎可变形微粒时，位错将切过粒子使其与基体一起变形一、对显微组织的影响第五节冷变形金属的组织与性能*形成纤维组织塑性变形量很大时，各晶粒已不能分辨而成为一片如纤维状的条纹，称为纤维组织晶粒拉长;2）杂质呈细带状或链状分布。纤维组织具有明显的各向异性，纵向的强度和塑性高于横向。2形成大量亚结构*变形织构择优取向：塑性变形过程中晶粒的转动，使绝大部分晶粒的某一位向与外力方向趋于一致的现象特征:各向异性变形织构变形织构：多晶体材料由塑性变形导致的各晶粒呈择优取向的组织。12345类型丝织构：某一晶向趋于与拔丝方向平行。（拉拔时形成）板织构：某晶面趋于平行于轧制面，某晶向趋于平行于主变形方向。（轧制时形成）对性能的影响不利：造成变形不均匀，制耳。有利：硅钢片100织构可减少铁损126543残余应力（约占变形功的10％）储存能——塑性变形中还有约10%的变形功被保留于金属内部。第一类残余应力（弹性应变）宏观内应力:由整个物体变形不均匀引起。作用：表面残留压应力，可显著提高其疲劳强度12345601微观内应力:由晶粒变形不均匀引起。作用：造