【正文】 圖 429 不同溫度下應(yīng)變速率對(duì)真實(shí)應(yīng)力－應(yīng)變曲線的影響 a）冷變形 b）溫變形 c）熱變形 (2)應(yīng)變速率的影響 應(yīng)變速率增加，真實(shí)應(yīng)力亦增加，但增加的程度與變形溫度有關(guān)，冷變形時(shí)增加的程度小，熱變形時(shí)增加的程度大。因此，對(duì)于第一種情況，需要施加更大的外力（即增大 ），方能使該面上剪應(yīng)力達(dá)到臨界值而發(fā)生滑移。 （ 2）三向等壓作用有利于塑性變形過(guò)程中形成的各種損傷的愈合；而拉應(yīng)力則相反，會(huì)促使損傷的發(fā)展。 21??? 1?? ? 1? ? 23???1?? ?? 1? ?0?? ? 2 / 3? ? 2? 1?2 1 3( ) / 2? ? ???3?2/ 3 ??? ? ??? ?? 圖 425 與 的關(guān)系 屈雷斯加屈服準(zhǔn)則， 在 和 之間如何變化， 。于是，密塞斯 屈服準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 : 23 0????1 s???21 /3sC ??2 2 2 2 2 2 22 2 2 21 2 2 3 3 1( ) ( ) ( ) 6 ( ) 2( ) ( ) ( ) 2x y y z z x x y y z z x ss? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ??（ 415） 密塞斯 屈服準(zhǔn)則的物理意義： 將上式兩邊各乘以 ，于是得： 16E??2 2 2 21 2 2 3 3 111[ ( ) ( ) ( ) ]63 sEE??? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? 左邊項(xiàng)為材料單位體積彈性形狀變化能，右邊項(xiàng)為單向拉伸屈服時(shí)，單位體積的形狀變化能。當(dāng)試樣屈服時(shí)， 、 代入上式得 。三個(gè)主剪應(yīng)變中的最大者，稱(chēng)為最大剪應(yīng)變，若 ＞ ＞ ， 則有： 1? 2? 3?m a x 1 311 ()22? ? ???（ 4）和應(yīng)力張量一樣，應(yīng)變張量也可以分解為應(yīng)變偏張量和應(yīng)變球張量，即： 1 1 1 1()2 2 2 20011( ) 022()x x y x z x m x y x zmij y y z y m y z mmz z m? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ??? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?式中： 由于塑性變形時(shí)體積不變，故有： 1 ()3m x y z? ? ? ?? ? ?39。因此變形后單元體的體積為： 1V ( 1 ) ( 1 ) ( 1 )( 1 )x y zx y zd x d y d zd x d y d z? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?單元體積變化率為： 塑性變形時(shí)，雖然體積也有微量變化，但與塑性變形相比很小，忽略不計(jì)。 39。圖 422示出其在 XOY面上的投影 ABCD的變形情形。顯然 γ= 。該方程有 6個(gè)未知數(shù)，是超靜定的。 39。 39。再者，應(yīng)力偏張量中的剪應(yīng)力成分與整個(gè)應(yīng)力張量中的剪應(yīng)力成分完全相同。顯然有： (49) 這里有： 〉 〉 13m a x 2??? ??1? 2? 3?問(wèn)題： 最大剪應(yīng)力面上是否存在正應(yīng)力？若存在其值為何？這個(gè)正應(yīng)力會(huì)為零嗎？ 5)應(yīng)力偏張量與應(yīng)力球張量 點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)可以分解成以下兩部分： （ 410） 式中： 稱(chēng)為平均應(yīng)力，又稱(chēng)靜水應(yīng)力。判別兩個(gè)應(yīng)力張量是否相同時(shí)，可以通過(guò)三個(gè)應(yīng)力張量不變量是否對(duì)應(yīng)相等來(lái)確定?？梢宰C明，它存在三個(gè)實(shí)根，即主應(yīng)力 σ σ σ 3。 定義： 存在著唯一的三個(gè)相互垂直的方向，與此三個(gè)方向相垂直的微分面上的剪應(yīng)力為零，只存在著正應(yīng)力?？梢?jiàn)，一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)需用九個(gè)應(yīng)力分量來(lái)描述。這樣，內(nèi)力問(wèn)題就可以轉(zhuǎn)化為外力問(wèn)題來(lái)處理。 167。沒(méi)有足夠大的變形，不能實(shí)現(xiàn)空隙閉合，很難達(dá)到宏觀缺陷焊合。高溫時(shí)原 子間距加大，熱振動(dòng)和擴(kuò)散速度增 加，位錯(cuò)滑移、攀移、交滑移及節(jié)點(diǎn) 脫錨比低溫容易；滑移系增多，滑移 靈便性提高，各晶粒之間變形更加協(xié) 調(diào)；晶界對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻礙作用減弱。它容易發(fā)生在層錯(cuò)能較低且有較大熱變形程度的金屬上。位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)及交互作用結(jié)果，其分布是不均勻的。 （ 3） 變形的不均勻性 軟位向的晶粒先變形，硬位向的晶粒后變形，其結(jié)果必然是各晶粒變形量的差異，這是由多晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的。 圖 42 刃型位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)造成晶體滑移變形的示意 圖 43 螺型位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)造成晶體滑移變形的示意 圖 44 面心立方晶體孿生變形示意 冷 塑性變形時(shí)， 多晶體主要是晶內(nèi)滑移 變形 。在冷態(tài)條 件下，由于晶界強(qiáng)度高于晶內(nèi)， 多晶體 的塑性變形主要是晶內(nèi)變形 ， 晶間變形 只起次要作用，而且需要有其它變形機(jī) 制相協(xié)調(diào)。 c o s c o s? ? ? ???圖 41 晶體滑移時(shí)的應(yīng)力分析 晶體的滑移過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是位錯(cuò)的移動(dòng)和增殖的過(guò)程。隨外加應(yīng)力的增大 ,最終使相鄰位向不利的晶粒中滑移系的剪應(yīng)力分量達(dá)到臨界值而開(kāi)動(dòng)起來(lái) ,同時(shí)也使原來(lái)的位錯(cuò)塞積得到釋放 ,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)移出晶粒。 （ 3） 變形織構(gòu) 多晶體塑性變形時(shí)伴隨著晶粒的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)變形量很大時(shí)，多晶體中原為任意取向的各個(gè)晶粒，會(huì)逐漸調(diào)整其取向而彼此趨于一致，這種由于塑性變形而使晶粒具有擇優(yōu)取向的組織，稱(chēng)為“變形織構(gòu)”。 圖 48 45號(hào)鋼力學(xué)性能與變形程度的關(guān)系曲線 167。它不需形核，所以進(jìn)行得很快。 圖 411 擴(kuò)散蠕變示意 a）空位和原子的移動(dòng)方向 b）晶內(nèi)擴(kuò)散 c）晶界擴(kuò)散 1）對(duì)組織的影響 （ 1） 改善晶粒組織，細(xì)化晶粒 對(duì)于鑄態(tài)金屬，粗大的樹(shù)枝狀晶經(jīng)塑性變形及再結(jié)晶而變成等軸（細(xì)）晶粒組織；對(duì)于經(jīng)軋制、鍛造或擠壓的鋼坯或型材，在以后的熱加工中通過(guò)塑性變形與再結(jié)晶，其晶粒組織一般也可得到改善。通過(guò)鍛造或軋制，可使這些碳化物被打碎、并均勻分布，從而改善了它們對(duì)金屬基體的削弱作用。 變形體受外力系 F F … 的作用處于平衡狀態(tài)。因此點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)是二階張量。 單元體處于靜力平衡狀態(tài)，故繞單元體各軸合力矩必為零。 。特征方程（ 47）的系數(shù) J J2 、J3是單值的，不隨坐標(biāo)而變。 角。 需要指出，應(yīng)力球張量雖然不能使物體發(fā)生形狀變化和塑性變形，但對(duì)物體的塑性變形能力（即塑性）卻有重大的影響。因此，應(yīng)力偏張量與應(yīng)力張量類(lèi)似也具有三個(gè)不變量，它們是： （ 410） 1239。 2 2 22 2 21 2 2 3 3 139。由于物體是連續(xù)的，應(yīng)力的變化也應(yīng)是坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)。 ； ( z )u u x y? 、 ( z )v v x y? 、 ( z )w w x y? 、 應(yīng)變也有正應(yīng)變（線應(yīng)變）和剪應(yīng)變兩種。變形后， A點(diǎn)移至 A’點(diǎn)， G點(diǎn)移至 G’點(diǎn)， A點(diǎn)的位移矢量在各坐標(biāo)軸上的分量為 u、 v、 w ,而G點(diǎn)位移分量 為 u+du、 v+dv、 w+dw。 39。 ( )2 2 21 1 1。 45176。 其一般表達(dá)式為： 1? s?? ?ijfC? ?圖 424 條件應(yīng)力 應(yīng)變曲線 1） 屈雷斯加 （ Tresca)屈服準(zhǔn)則 材料（質(zhì)點(diǎn)）中的最大剪應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，材料發(fā)生屈服，該臨界值取決于材料在變形條件下的性質(zhì)，而與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)。2J2 2 2 2 2 211 [ ( ) ( ) ( ) 6 ( ) ]6 x y y z z x x y y z z x C? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?