【正文】 實際金屬 ε σ O C a H 不加應(yīng)力也應(yīng)變 去應(yīng)力后降低 隨時間延續(xù)回到 O t ε 隨時間延續(xù)回到 O c d a b O 滯彈性應(yīng)變 ε0 εan 2022/9/7 9 (3) 彈性滯后 由于應(yīng)變落后于應(yīng)力 ， 在 σ － ε 曲線上使加載線與卸載線不重合而形成一封閉回線 ， 稱為 彈性滯后 。 BCC中 (110)[111]、 。 以單晶體拉伸為例，求 τk＝？ 面法向 滑移方向 F ф λ F A A/cosφ 計算分切應(yīng)力分析圖 設(shè)單晶體中只有一組滑移面 ,試樣橫截面積為 A,軸心拉力為 F,滑移面的法線與 F夾角為υ,滑移方向與 F的夾角為 λ,滑移面面積 A’＝ A/cosυ. 2022/9/7 18 外力在滑移面上沿滑移方向的 切向分力 為： Fτ ＝ Fcosλ 外力在滑移方向上的 分切應(yīng)力 ： τ=Fτ/Aˊ=Fcosλ/(A/cosυ) =Fcosλcosυ/A F/A＝ σ ，當滑移系中的分切應(yīng)力達到其臨界分切應(yīng)力值而開始滑移時， σ ＝ σ S，此時 τ ＝ τ k，所以 τ k＝ σ Scosλ cosφ cosλcosυ稱為取向因子 。 滑移時晶面的轉(zhuǎn)動： 單晶體滑移時，除滑移面發(fā)生相對位移外，還 伴隨著晶面的轉(zhuǎn)動，見 圖 、 圖 。 2022/9/7 30 2. 晶粒在變形中的作用 多晶體的屈服強度 σS與晶粒平均直徑 d的關(guān)系可用著名的霍爾－佩奇 （ HallPetch） 公式表示： σs＝ σo＋ Kd1/2 式中 : σo反映晶內(nèi)對變形的阻力，相當于單晶體的屈服強度；K反映晶界對變形的影響系數(shù)，與晶界結(jié)構(gòu)有關(guān)。 特點： ①各晶粒變形具有不同時性； ②各晶粒變形具有相互協(xié)調(diào)性。 這是最有利的分布 ,這種 由于第二相呈點狀彌散分布在基體內(nèi) ,使其強度、硬度明顯升高的現(xiàn)象 叫 彌散強化 。 2022/9/7 42 經(jīng)一定量的塑性變形后 ,晶體中的位錯線通過運動與交互作用 ,形成位錯纏結(jié)，進一步增加變形量時 ,大量位錯發(fā)生聚集 ,并由纏結(jié)的位錯組態(tài)變成胞狀亞結(jié)構(gòu)， 隨著變形量的增加 ,變形胞的數(shù)量增多 ,尺寸減小 。 2022/9/7 44 由于變形而使晶粒具有擇優(yōu)取向的組織 ， 稱為 形變織構(gòu) 。 （ 2） 微觀 殘余應(yīng)力 （ 第二類內(nèi)應(yīng)力 ） ：是晶?；騺喚ЯＶg的變形不均產(chǎn)生的 。在此階段， 組織 ：首先在畸變度大的區(qū)域產(chǎn)生新的無畸變晶粒的核心，然后逐漸消耗周圍的變形基體而長大，直到變形組織完全改組為 新的、無畸變的細等軸晶粒 為止。 多邊化的產(chǎn)生條件 ：①塑性變形使晶體點陣發(fā)生彎曲；②在滑移面上有塞積的同號刃型位錯；③需要加熱到較高的溫度，使位錯能產(chǎn)生攀移運動。 界面遷移的推動力 是無畸變的新晶粒與周圍畸變的母體之間的應(yīng)變能差。當?shù)诙嗔Ｗ?尺寸和間距都較大時 ，變形中阻礙位錯運動，提高變形儲能，提高再結(jié)晶驅(qū)動力， 易發(fā)生再結(jié)晶，使 T再 降低 ；當?shù)诙嗔Ｗ?尺寸和間距都很小時 ，阻礙位錯重排構(gòu)成亞晶界，阻礙晶界遷移， 阻礙了再結(jié)晶，使 T再 提高 。③當變形量大于臨界變形量之后，再結(jié)晶后晶粒細化，且變形量越大，晶粒越細化。是靠晶界遷移，相互吞食而進行的，它使界面能減小，是一個自發(fā)過程。 2022/9/7 69 熱加工中回復(fù)與再結(jié)晶分為兩類：一類在 變形終止或中斷后 ，保溫或冷卻過程中進行，稱為 靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶 （前面討論的屬于此類）。 2022/9/7 72 動態(tài)再結(jié)晶也是形核和核長大過程。 2022/9/7 75 2. 熱加工材料的組織特征 (1) 形成“流線”，出現(xiàn)各向異性 夾雜物一般沿晶界分布，熱加工時，晶粒變形，夾雜物也變形，晶粒發(fā)生再結(jié)晶形成等軸晶粒，而夾雜仍沿變形方向呈纖維狀分布，這種夾雜的分布叫 “ 流線 ” 。 ? 多晶體塑性變形 ：晶界作用； 晶粒越細，不僅強度高，且塑韌性好 ？多晶體塑性變形特點？ ? 合金塑性變形 ：單相固溶體合金：溶質(zhì)原子 →強度 ↑→固溶強化 ；多相合金：第二相 →彌散強化 。 ？判斷下列晶面及晶向是否構(gòu)成滑移系？并說明原因。 FCC中 (111)[110]、 (111) 。 2022/9/7 80 ? 冷變形金屬在加熱時組織和性能的變化 ； 再結(jié)晶溫度 ： T再 ≈ （ K） 再結(jié)晶退火溫度 ： T再 ＋ (100－ 200)℃ 影響再結(jié)晶后晶粒大小的因素： 5點。 2022/9/7 76 2022/9/7 77 (2) 形成“帶狀組織” 熱加工不當，亞共析鋼中的 F與 P會呈層狀分布，在層與層之間還有一些被拉長的夾雜物，這種層狀分布的組織稱為“ 帶狀組織 ”。 如低層錯能金屬： Cu、 Ni、 γ Fe、不銹鋼等。 動態(tài)回復(fù)與動態(tài)再結(jié)晶 2022/9/7 70 動態(tài)回復(fù)引起的 軟化過程 是通過 刃位錯的攀移 、 螺位錯的交滑移 、 異號位錯對消 ，使位錯密度降低的結(jié)果。 見下圖 ， 是出現(xiàn)少數(shù)較大的晶粒優(yōu)先快速成長，逐步吞食掉其周圍的大量小晶粒，最后形成非常粗大的組織，使力學(xué)性能大大降低，稱為 二次再結(jié)晶 。 變形量 晶粒尺寸 原始晶粒尺寸 臨界變形量 2022/9/7 64 （ 2） 退火溫度 ：提高退火溫度，使再結(jié)晶速度加快，晶粒長大 。