【正文】 sλcosυ稱為取向因子 。 實際金屬 ε σ O C a H 不加應力也應變 去應力后降低 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 滯彈性應變 ε0 εan 2022/9/7 9 (3) 彈性滯后 由于應變落后于應力 ， 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 。 變形可分為三個階段：彈性變形、塑性變形和斷裂。 (110) (111) BCC {110} 6 111 2 滑移系數(shù)＝ 6 2＝ 12 FCC {111} 4 110 3 滑移系數(shù)＝ 4 3＝ 12 2022/9/7 15 判斷下列晶面及晶向是否構(gòu)成滑移系？并說明原因。所以， 滑移可在不同的滑移系上交替進行，其結(jié)果造成晶體的均勻變形。 2022/9/7 35 總之 ， 多晶體塑性變形 總是一批一批晶粒逐步地發(fā)生 ， 從少量晶粒開始逐步擴大到大量的晶粒 ， 從不均勻變形逐步發(fā)展到比較均勻的變形 。 2022/9/7 41 塑性變形對材料組織與性能的影響 隨著變形量的增加 ,原來的等軸 晶粒 將逐漸 沿其變形方向伸長，出現(xiàn)各向異性 ， 見圖 。 （ 1） 宏觀 殘余應力（第一類內(nèi)應力）：是工件不同部分的宏觀變形不均引起的。 2022/9/7 52 從回復機制可以理解： 回復過程中 電阻率的明顯下降 主要是由于過量空位的減少和位錯應變能的降低； 內(nèi)應力的降低 主要是由于晶體內(nèi)彈性應變的基本消除； 硬度及強度下降不多 是由于位錯密度下降不多，亞晶還較細小。 2022/9/7 61 (4)第二相粒子 ： 既可提高 T再 ，也可降低 T再 。 1. 晶粒的正常長大 ：表現(xiàn)為 大多數(shù)晶粒幾乎同時逐漸均勻長大 。 3） 動態(tài)回復時的組織結(jié)構(gòu) 晶粒沿變形方向伸長呈纖維狀，但內(nèi)部為等軸亞晶無應變結(jié)構(gòu)。 2. 彈性變形 ：特點 3. 塑性變形 ? 單晶體塑性變形 ： 變形方式，產(chǎn)生條件；滑移系判定；滑移與孿生區(qū)別。 2022/9/7 82 化？ ，指出純鐵在 400℃ 加工時，屬于何種加工？并估計其再結(jié)晶退火溫度。 帶狀組織 具有嚴重的各向異性，使性能變壞。動態(tài)回復過程中， 變形晶粒不發(fā)生再結(jié)晶 ，仍保持沿變形方向伸長，呈纖維狀。 （ 3） 原始晶粒 ：越小，越均勻，則變形后晶粒破碎程度越均勻，再結(jié)晶后的晶粒越細。 如： Fe： T熔 ＝ 1538℃ T再 ＝ (1538＋ 273)－ 273＝ ℃ 2022/9/7 59 T再 變形度％ 影響再結(jié)晶溫度的因素有： (1)變形程度 ：隨冷 變形程度增加 ，儲能增多，再結(jié)晶的驅(qū)動力增大， 再結(jié)晶容易發(fā)生 ， 再結(jié)晶溫度低 。 R 2022/9/7 51 回復機制 ： 主要與點缺陷的遷移有關(guān)。 形成織構(gòu) 引起各向異性 。 不可變形粒子的強化作用見圖 。 ? 實驗表明： 晶粒越細，不僅強度高，而且塑韌性也好 。 ）或垂直（ λ＝ 90176。 2022/9/7 11 單晶體的塑性變形 1. 滑移 在 切應力 作用下，晶體的一部分沿著一定晶 面（ 滑移面 ）和一定晶向（ 滑移方向 ）相對另一 部分發(fā)生 相對位移 的現(xiàn)象 。材料科學基礎(chǔ) Fundamentals of Materials Science 主講教師：王亞男 2022/9/7 2 第 7章 材料的變形與再結(jié)晶 Chapter 7 Deformation and recrystallization of materials 彈性變形 晶體塑性變形 回復和再結(jié)晶 金屬的熱加工 小結(jié) 思考題 2022/9/7 3 材料的變形 材料受力后要發(fā)生變形，外力較小時產(chǎn)生 彈性變形 ，外力較大時產(chǎn)生 塑性變形 ，而當外力過大時就會發(fā)生 斷裂 。 在常溫和低溫下，單晶體的塑性變形主要通過 滑移、孿生和扭折 等方式進行。 ）時，取向因子最小， σS為無限大，不可能產(chǎn)生滑移，此時的位向稱為 硬位向 ； 當外力與滑移面和滑移方向的夾角都接近 45176。 強度高，是因為晶粒細，單位面積上的晶粒數(shù)多，晶界的總面積大，每個晶粒周圍不同取向的晶粒數(shù)多，對塑性變形的抗力大；塑韌性好，是因為晶粒細，單位體積中的晶粒數(shù)越多，變形可在更多的晶粒中發(fā)生，且比較均勻，減少了應力集中，使金屬發(fā)生很大的塑性變形也不斷裂。 圖 位錯繞過第二相粒子示意圖 粒子越多，間距越小，強化作用越明顯?？棙?gòu)有 有利的一面，也有有害的一面 。 點缺陷密度下降 ： 主要與位錯的滑移有關(guān) 。當 變形量達到一定程度， T再 趨于一定值， 見圖 713。 （ 4） 合金元素和不熔雜質(zhì) ：越多，會阻礙再結(jié)晶晶粒長大，則再結(jié)晶晶粒越細小。如高層錯能金屬： Al、 αFe、 Zr、 Mo、 W等。嚴重時報廢，輕微時用擴散退火或正火消除。 。 2022/9/7 78 2022/9/7 79 小 結(jié) 1. 概念 軟位向，硬位向，滑移，滑移系，臨界分切應力，孿生，固溶強化，彌散強化，加工硬化，變形織構(gòu)， 再結(jié)晶，冷加工，熱加工。 2）動態(tài)回復機制 變形量 ↑→位錯增殖 →變形溫度 ↑→位錯攀移交滑移脫釘?shù)窒?→位錯密度 ↓→位錯增殖速率和消亡速率達到平衡。 2022/9/7 65 晶粒長大 再結(jié)晶后，再繼續(xù)保溫或升溫，會使晶粒進一步長大。 (3)