广石化工程材料五材料的变形培训课件.pptx

第五章材料的变形;第一节金属的塑性变形与再结晶;一、金属的塑性变形与强化;1.单晶体金属的塑性变形;指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生相对滑动位移的现象。;滑移变形具有以下特点：

（1）滑移在切应力作用下产生。

产生滑移的最小切应力称为临界切应力。

（2）滑移沿原子密度最大的晶面和晶向发生。

原子排列最密的晶面和晶向最容易发生滑移。立方晶格塑性比密排立方晶格好，面心立方晶格塑性比体心立方晶格好。

（3）滑移时两部分晶体的相对位移是原子间距的整数倍。

（4）滑移的同时伴随着晶体的转动。

两种转动：一是滑移面向外力轴向转动；二是在滑移面上滑移方向向最大切应力发行的转动。;2.滑移的机理;3.多晶体金属的塑性变形与细晶强化;晶粒越小，晶界越多，其强度和硬度就越高。;4.合金的塑性变形与强化;单相固溶体的塑性变形与固溶强化;多相合金的塑性变形与弥散强化;二、塑性变形对组织和性能的影响;1.塑性变形对金属显微组织的影响;2.形变织构的产生;3.塑性变形对金属性能的影响;由于加工硬化现象使金属的塑性下降，会给材料的进一步加工带来困难，不得不增加中间退火工序，降低了生产率，增加了生产成本。;4.残余内应力;残余内应力的存在，还会使金属耐蚀性下降，引起零件加工、淬火过程中的变形和开裂。因此，金属在塑性变形后，通常要进行退火处理，以消除或降低内应力。;三、变形金属在加热过程中组织和性能的变化;对冷变形金属加热，会使原子扩散能力增加，金属将依次发生：;回复时组织和性能的变化：;特点:;铁素体变形后，加热时所发生的显微组织变化，变形后为破碎拉长的晶粒，经过再结晶，得到了新的等轴晶粒。;再结晶不是一个恒温过程，它是自某一温度开始，在一个温度范围内连续进行的过程，发生再结晶的最低温度称再结晶温度。;再结晶刚刚完成后的晶粒是无畸变的等轴晶粒，如果继续升高温度或延长保温时间，晶粒之间就会相互吞并而长大。;冷变形量为38％的组织;4.影响再结晶后晶粒度的因素;（2）预先变形程度的影响;60%变形;3%变形后经550℃???火;四、金属的热加工;热变形加工在变形的同时进行着动态再结晶；即热加工时产生的加工硬化很快被再结晶产生的软化所抵消，因而热加工不会带来加工硬化效果。;2.热加工对金属组织和性能的影响;（3）热加工流线;第二节高分子材料的变形;一、高聚物的物理状态

1.线型非晶态高聚物的物理状态

玻璃在玻璃化温度Tg以下只发生弹性形变，在Tg以上产生粘性流动。

（1）玻璃态

高聚物处于线弹性阶段，应力与应变成正比，外力去除，变形立即消失，变形量很小。

（2）粘弹态与高弹态

高弹态高聚物的重要特征：

可回复的弹性变形量高达

100％～1000％；

弹性模量比普通弹性材料

小三个数量级；

高弹态高聚物变形时生热，

回弹时放热。

（3）粘流态

;2.结晶高聚物的物理状态

如果高聚物是完全结晶的，和低分子晶体材料类似；部分结晶时，未结晶区域将保持线型非晶态高聚物的特性。部分结晶的高聚物存在有一种

既韧又硬的皮革态。;二、高聚物的变形特点

1.高聚物的弹性变形

高聚物具有高弹性的必要条件是要有柔性链，但是柔性好的链容易引起链间滑动而造成粘性流动。所以必须采用分子链间的适当交联防止链间的滑动。

2.高聚物的粘弹性变形

皮革态的变形是粘弹性变形。理想的

弹性固体材料受力时产生弹性变形与时

间无关，即变形与外力同步。

高聚物受力后产生的宏观变形，通过

调整内部分子链构象来实现。

;3.线型高聚物的变形特点;4.体型高聚物的变形特点

热固性塑料是刚硬的三位网络结构，分子不易运动。拉伸时，表现出脆性金属一样的变形特性；压缩时，容易剪切屈服，并有大量变形。在屈服之后有“应变软化”现象。;第三节陶瓷材料的变形;一、陶瓷材料的弹性变形

陶瓷材料在弹性变形阶段后，立即发生脆性断裂。与金属材料比，陶瓷材料的弹性模量有如下特点：

1）陶瓷材料的弹性模量比金属大得多，常相差数倍；

2）与金属材料不同，陶瓷材料的弹性模量与结合建、陶瓷材料种类、分布比例及气孔率有关；

3）陶瓷材料压缩状态的弹性模量一般大于拉伸状态的弹性模量。;二、陶瓷材料的塑性变形及蠕变;思考题:P88

;9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。10月-2010月-20Sunday,October11,2020

10、人的志向通常和他们的能力成正比例。00:13:1600:13:1600:1310/11/202012:13:16AM

11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志