【正文】 兩個或多個滑移面沿共同的滑移方向同時或交替地滑移，稱為 交滑移 。交滑移以后，晶體表面將出現(xiàn) 曲折的滑移線 ，當(dāng)參加交滑移的面很多時，滑移線甚至成為波紋狀。 變形溫度越高、變形量或變形應(yīng)力越大，交滑移越顯著。交滑移使滑移過程具有很大的靈活性，因為當(dāng)滑移在某個晶面上受阻時，通過交滑移可以更換滑移面。 ? ?112? ?2110? ?111 孿生 是 在切應(yīng)力的作用下，晶體的一部分相對于另一部分沿一定的晶面（孿生面）與晶向（孿生方向）產(chǎn)生的一定角度的均勻切變過程 。 這種切變不會改變晶體的點陣類型，但可使變形部分的 位向發(fā)生變化 ，并與未變形部分的晶體以孿晶面為分界面構(gòu)成 鏡面對稱 的位向關(guān)系。 孿生 孿生面 孿生方向 bcc hcp fcc 〉〈 111〉〈 0111〉〈 211孿生的主要特點： （ 1）孿生也是在 切應(yīng)力 的作用下發(fā)生的，但孿生所需的 臨界切應(yīng)力 遠遠 高 于滑移時的臨界切應(yīng)力，因此只有在滑移很難進行的情況下，晶體才發(fā)生孿生變形。 密排六方金屬滑移系少，在 晶體取向不利于滑移 時常以孿生方式進行塑性變形； 體心立方金屬只有在 室溫以下 和受到 沖擊 時才發(fā)生孿生； 面心立方的金屬 很少發(fā)生 孿生變形。 （ 2）孿生 變形速度極快 ，常產(chǎn)生沖擊波，并伴隨聲響。 （ 3）孿生本身 對晶體塑性變形的直接貢獻不大 。 （ 4）可激發(fā)進一步的滑移變形，提高金屬的變形能力。由于孿晶的形成改變了晶體的位向 ，從而使某些原來處于不利取向的滑移系轉(zhuǎn)變到有利于發(fā)生滑移的位臵，產(chǎn)生滑移。 扭折 當(dāng)晶體因取向不利而不能滑移或?qū)\生時 ， 它就可能通過不均勻的塑性變形 ，來適應(yīng)外力的作用 。 例如對密排六方金屬進行壓縮時 ，若外力軸與 {0001}面平行 ， 則滑移面上的切應(yīng)力為零 ， 不能產(chǎn)生滑移 。 因此 ，當(dāng)外力達到一定數(shù)值時 ， 晶體就發(fā)生局部彎曲 ， 即發(fā)生扭折 ， 形成 扭折帶 ， 從而使晶體的長度縮短 。 扭折帶的形成 單晶體的應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線 一般而言，金屬單晶體的應(yīng)變硬化曲線分三個階段。 第一階段為具有很 低應(yīng)變硬化率的線性區(qū)域 ，此時晶體只進行 單滑移 ，所以在較小的應(yīng)力下產(chǎn)生較大的變形，稱為 易滑移階段 ； 在第二階段中，應(yīng)力與應(yīng)變也呈線性關(guān)系，但也有很 高的應(yīng)變硬化率 ，稱為 線性硬化階段 ，此時晶體因滑移系轉(zhuǎn)動而開始進行 多系滑移 ； 第三階段稱為 拋物線硬化階段 ，其特點是應(yīng)力隨應(yīng)變的增加按拋物線關(guān)系變化， 相應(yīng)使應(yīng)變硬化率逐漸減小 ，此時位錯通過 交滑移 克服了上一階段形成的滑移障礙，使變形易于進行。 通常以 FCC金屬單晶體比較容易得到完整的應(yīng)變硬化曲線 。 易滑移區(qū)可以在單系滑移 、 高純度 、 低溫以及有利于單滑移的取向等條件下得到充分的發(fā)展 。 實際金屬的應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線 實際金屬的應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線與金屬成分 、 晶體結(jié)構(gòu) 、 晶體取向 、 變形溫度 、 應(yīng)變速度等多種因素有關(guān) 。 當(dāng)外力軸處于軟取向時 ， 只使一個滑移系經(jīng)受切應(yīng)力的作用 ， 表現(xiàn)出相當(dāng)發(fā)達的易滑移區(qū)；當(dāng)外力軸處于硬取向時 ， 變形開始就是多系滑移 ， 因此曲線上沒有第一階段 ， 并且整個變形過程中的總變形量也比較小 。 層錯能較低的 FCC金屬 （ 金 、 銀 、 鎳和銅 ） ， 易于出現(xiàn)易滑移區(qū) 。 隨變形溫度的降低 ， 第一階段升高 ， 硬化率有所降低 ，第二階段變長而硬化率不變；隨變形溫度的升高 ， 曲線大體呈拋物線狀 。 層錯能較高的金屬 （ 鋁 ） ， 只有在低溫變形 ， 才能得到三階段的加工硬化曲線 。 BCC金屬單晶體 （ 鐵和鈮 ） 在一定的條件下也可以得到三階段的應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線 。 低于室溫變形時 ， 第一階段開始所需的應(yīng)力隨溫度的降低而急劇提高；在室溫以上變形時 ， 隨溫度的升高 ， 第二階段應(yīng)變范圍減小 ， 第三階段應(yīng)變范圍增大 。 HCP金屬 （ 鋅 、 鎂和鎘 ） 其主要滑移系均為基面滑移 ， 在合適的取向下有利于發(fā)展易滑移變形 ， 曲線的第一階段很長 ， 第二階段尚未充分發(fā)展就已經(jīng)斷裂 。 而當(dāng)取向不利時 ， 易滑移區(qū)顯著縮短 ， 而使相應(yīng)的硬化率逐漸提高 。 金屬單晶體的加工硬化機制 第一階段：滑移系呈分布均勻的細長線 ， 隨著變形量的增加 ， 滑移線數(shù)量增加 ， 而不是由原來的滑移線上增加滑移量來實現(xiàn) 。 主滑移面上的位錯密度增加較快 ， 第二滑移系統(tǒng)的位錯密度明顯較低 ， 此階段只有一套滑移系統(tǒng)開動 。 第二階段：滑移線不均勻 ， 其平均長度隨著應(yīng)變的增加而減短 ， 滑移線變粗 。位錯以纏結(jié)的形式出現(xiàn) ， 主次滑移系統(tǒng)中位錯交互作用 ， 在此階段的后期 ，出現(xiàn)不規(guī)則的胞狀組織 ， 直徑約數(shù)微米 。 第二套共軛滑移系統(tǒng)參加滑移 ， 導(dǎo)致位錯纏結(jié)的出現(xiàn)和滑移線的變短；第二套滑移系統(tǒng)被激活 ， 形成 LC位錯鎖 ， 阻礙位錯繼續(xù)運動 ， 是這一階段加工硬化率高的原因 。 第三階段：滑移線發(fā)展為 很粗的滑移帶 ， 新增加的應(yīng)變幾乎全部集中在這些滑移帶內(nèi) ， 而且 滑移帶碎化 。 位錯呈明顯的胞狀組織 ， 位錯密度在胞壁處很高 ， 胞內(nèi)則很低 。 由于交滑移的出現(xiàn) ， 位錯的障礙被繞過 ， 故加工硬化率逐漸降低 。 位錯經(jīng)過雙交滑移移出晶體時 ， 同一條位錯線在很近的距離形成平行的滑移臺階 。 多晶體的塑性變形的特點 （ 1） 各晶粒變形的不同時性 多晶體中各晶粒 取向不同 ， 在外力作用下各滑移系的 分切應(yīng)力不同 ， 不能同時發(fā)生滑移 。 處于 軟取向的晶粒先產(chǎn)生滑移 ，位錯源開動 ， 位錯沿滑移面運動 。 位錯不能越過周圍硬取向晶粒，在晶界處受阻，形成位錯的平面 塞積 群，造成應(yīng)力集中。 隨外力 ↑，應(yīng)力集中也 ↑，疊加后使相鄰晶粒某滑移系分切應(yīng)力達到臨界值，位錯源開動并產(chǎn)生滑移。 塑性變形便從一個晶粒傳遞 到另一個晶粒。如此反復(fù)，整個試樣產(chǎn)生宏觀的塑性變形。 第八章 多晶體的塑性變形 （ 2） 各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性 多晶體每個晶粒都處于其它晶粒的包圍之中 ， 因此變形不是孤立和任意的 ， 鄰近的晶粒之間必須 相互協(xié)調(diào)配合 ， 不然就難以進行變形 ， 甚至不能保持晶粒之間的連續(xù)性 ， 會造成空隙而導(dǎo)致材料的斷裂 。 為與先變形的晶粒相協(xié)調(diào) ， 要求相鄰晶粒不只在取向最有利的滑移系中進行變形 ， 還必須 有幾個滑移系 ， 其中包括取向并非有利的滑移系上 同時進行滑移 ， 才能保證其形狀作各種相應(yīng)的改變 。 因此 ， 滑移系較多的 fcc和 bcc金屬 ，通過多滑移可表現(xiàn)出良好的塑性 ， 而 hcp金屬滑移系少 ， 晶粒間協(xié)調(diào)性很差 ， 塑性變形能力低 。 由于各個晶粒的取向不同及晶界的存在 ， 多晶體中 各個晶粒之間的變形是不均勻的 ；而且在每個晶粒內(nèi)部的變形也是不均勻的 ， 晶粒中心區(qū)域的變形量較大 ， 晶界及其附近區(qū)域變形量較小 。 （ 3） 塑性變形的不均勻性 多晶體的應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線 由于多晶體的塑性變形比單晶體復(fù)雜 ， 往往一開始就是多滑移；并且各晶粒的變形不是同時開始 ， 屈服是逐步發(fā)生的 ， 以致于很難找到明顯的屈服點 ， 因此其應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線沒有單晶體那樣的易滑移階段 ， 同時屈服應(yīng)力也比單晶體高 。 另外 ， 晶界的存在促使多滑移發(fā)生 ，