【文章內(nèi)容簡介】 性的不完整性 。 滯彈性 63 ?把一定大小的應力驟然加到多晶體試樣上，試樣立即產(chǎn)生的彈性應變僅是該應力所應該引起的總應變 (OH)中的一部分(Oa)，其余部分的應變 (aH)是在保持該應力大小不變的條件下逐漸產(chǎn)生的，此現(xiàn)象稱為 正彈性后效 。 ?當外力驟然去除后，彈性應變消失，但也不是全部應變同時消失，而只先消失一部分 (eH)，其余部分 (Oe)也是逐漸消失的，此現(xiàn)象稱為 反彈性后效 。 ?工程上通常所說的彈性后效就是指的這種反彈性后效。 滯彈性 64 ?總之，這種在應力作用下應變不斷隨時間而發(fā)展的行為，以及應力去除后應變逐漸恢復的現(xiàn)象都可統(tǒng)稱為 彈性后效 。 ?在彈性范圍內(nèi)快速加載或卸載后，隨著時間延長產(chǎn)生的附加彈性應變的現(xiàn)象，稱為 滯彈性 。 滯彈性 65 金屬的循環(huán)韌性 ?定義： ?金屬材料在交變載荷（或振動）下吸收不可逆變形功的能力，也稱為金屬的 內(nèi)耗 或 消振性 。 ? 意義： ? 循環(huán)韌性越高，機件依靠自身的消振能力越好，所以高循環(huán)韌性對于降低機器的噪聲，抑制高速機械的振動，防止共振導致疲勞斷裂意義重大。 滯彈性 66 ?下圖所示為退火態(tài)軋制黃銅在不同加載條件下彈性極限變化的情況。曲線 1為初始拉伸，ζe=240MPa；曲線 2為初始壓縮， ζe=176MPa；如果將初始壓縮后的試樣卸載，再進行第二次壓縮，則 ζe=287MPa（曲線 3）；如果將初始壓縮后的試樣卸載，再進行第二次拉伸，則ζe=85MPa（曲線 4）。 包申格 （ Bauschinger）效應 67 ?金屬材料經(jīng)過頂先加載產(chǎn)生少量塑性變形 (殘余應變約為 1％ — 4％ )。卸載后再同向加載，規(guī)定殘余伸長應力 (彈性極限或屈服強度，下同 )增加；反向加載，規(guī)定殘余伸長應力降低（特別是彈件極限在反向加載時幾乎降低到零）的現(xiàn)象，稱為 包申格效應 。 ?幾乎所有的退火或高溫回火態(tài)金屬或合金都有該效應。 包申格 （ Bauschinger）效應 68 ?T10鋼淬火 350℃ 回火試樣，拉伸時屈服強度為 1130MPa，但如事先經(jīng)過預壓縮變形再拉伸時，其屈服強度就降至 880MPa。 包申格 （ Bauschinger）效應 69 ?工程上有些材料要通過成型工藝制造構(gòu)件，要考慮包申格效應，加大型輸油氣管線工藝制造的管子，希望所用材料具有非常小的或幾乎沒有包申格效應。以免管子成型后強度損失。在有些情況下，人們也可以利用包申格效應，如薄板反向彎曲成形、拉拔的鋼棒經(jīng)過軋輥壓制較直等。 包申格 （ Bauschinger）效應 70 ?消除包申格效應的方法： ?（ 1）預先進行較大的塑性變形； ?（ 2）在第二次反向受力前先使金屬材料于回復或再結(jié)晶溫度下退火，如鋼在 400~500℃ ，銅合金在 250~270℃ 退火。 包申格 （ Bauschinger）效應 71 ? 塑性變形方式及特點 ? 屈服現(xiàn)象和屈服點（屈服強度） ? 影響屈服強度的因素 ? 應變硬化（形變強化） ? 縮 頸現(xiàn)象 ? 塑性 第三節(jié) 塑性變形 72 ?金屬材料常見的變形方式： ?（ 1）滑移 滑移是金屬材料在切應力作用下沿滑移面和滑移方向進行的切變過程。通常，滑移面是原子最密排的晶面，而滑移方向是原子最密排的方向?；泼婧突品较虻慕M合稱為滑移系。 ?（ 2）孿生 孿生也是金屬材料在切應力作用下的一種塑性變形方式。孿生變形可以調(diào)整滑移面的方向，使新的滑移系開動，間接對塑性變形有貢獻。 塑性變形 方式及特點 73 塑性變形 方式及特點 ?多晶體金屬中，每一晶?；谱冃蔚囊?guī)律與單晶體金屬相同。但由于多晶體金屬存在著晶界，各晶粒的取向也不相同，因而其塑性變形有如下特點： ?（ 1）各晶粒變形的不同時性和不均勻性 ?（ 2）各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性 74 屈服 現(xiàn)象和屈服點（屈服強度） ?屈服現(xiàn)象 是材料產(chǎn)生宏觀塑性變形的一種 標志。 ?金屬材料從彈性變形階段向塑性變形階段的過渡明顯，表明外力保持恒定時試樣仍繼續(xù)伸長，或者外力增加到一定數(shù)值時突然下降，然后外力幾乎不變時，試樣仍繼續(xù)伸長變形，這就是 屈服現(xiàn)象 。 ?呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象的金屬材料在拉伸時，試樣在外力保持恒定仍能繼續(xù)伸長的應力稱為 屈服點 ，記為 ζs，又稱 屈服強度 。 75 影響 屈服強度的因素 ?（一）內(nèi)在因素 ?1. 金屬本身及晶格類型 ?一般多相合金的塑性變形主要沿基體相進行，這表明位錯主要分布在基體相中。如果不計合金成分的影響，那么一個基體相就相當于純金屬單晶體。 純金屬單晶體的屈服強度從理論上來說是使位錯開始運動的臨界切應力，其值由位錯運動所受的各種阻力決定。 這些阻力有晶格阻力、位錯間交互作用產(chǎn)生的阻力等。不同的金屬及晶格類型，位錯運動所受的各種阻力并不相同。 76 影響 屈服強度的因素 ?2. 晶粒大小和亞結(jié)構(gòu) ?晶粒大小的影響是晶界影響的反映，因為晶界是位錯運動的障礙，在一個晶粒內(nèi)部，必須塞積足夠數(shù)量的位錯才能提供必要的應力，使相鄰晶粒中的位錯源開動并產(chǎn)生宏觀可見的塑性變形。因而， 減小晶粒尺寸將增加位錯運動障礙的數(shù)目，減小晶粒內(nèi)位錯塞積群的長度，使屈服強度提高 （ 細晶強化 ）。 77 影響 屈服強度的因素 ?2. 晶粒大小和亞結(jié)構(gòu) ?亞結(jié)構(gòu) ：在實際金屬晶體中，一個晶粒內(nèi)部其晶格位向并不像理想晶體那樣完全一致，而是存在許多尺寸更小、位向差也很?。ㄒ话銥閹资值?12度）的小晶塊，它們相互鑲嵌成一顆晶粒， 這些小晶塊稱為亞結(jié)構(gòu)，或稱亞晶粒、鑲嵌塊 。 ?亞晶界的作用與晶界類似，也阻礙位錯運動。 78 影響 屈服強度的因素 ?3. 溶質(zhì)元素 ?在純金屬中加入溶質(zhì)原子（間隙型或置換型）形成固溶合金（或多相合金中的基體相），將顯著提高屈服強度，稱為 固溶強化 。 ?通常，間隙固溶體的強化效果大于置換固溶體。 79 影響 屈服強度的因素 ?4. 第二相 ?第二相質(zhì)點的強化效果與質(zhì)點本身在屈服變形過程中能否變形有很大關(guān)系。 據(jù)此可將第二相質(zhì)點分為不可變形的 （如鋼中的碳化物與氮化物等） 和可變形的 （如時效鋁合金中 GP區(qū)的共格析出物 θ〃 相及粗大的碳化物等） 兩類 。這些第二相質(zhì)點都比較小，有的可用粉末冶金法獲得（由此產(chǎn)生的強化叫 彌散強化） ，有的則可用固溶處理和隨后的沉淀析出獲得（由此產(chǎn)生的強化叫 沉淀強化 ）。 ?表征金屬微量塑性變形抗力的屈服強度是一個對成分、組織極為敏感的力學性能指標 ，受許多內(nèi)在因素的影響， 改變合金成分或熱處理工藝 都可使屈服強度產(chǎn)生明顯變化。 80 影響 屈服強度的因素 ?（二）外在因素 ?1. 溫度 ?一般，升高溫度金屬材料的屈服強度降低。 ?2. 應變速率 ?因應變速率增加而產(chǎn)生的強度提高效應，稱為 應變速率硬化 現(xiàn)象。 ?3. 應力狀態(tài) ?應力狀態(tài)也影響屈服強度， 切應力分量越大，越有利于塑性變形，屈服強度則越低 ，所以扭轉(zhuǎn)比拉伸的屈服強度低，拉伸要比彎曲的屈服強度低， 但三向不等拉伸下的屈服強度為最高。 ?扭轉(zhuǎn)強度＜拉伸強度