材料科學基礎之熱變形(編輯修改稿)
2025-01-18 21:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 低的應變速率和高的應變速率敏感系數(shù)216。超塑性的應變速率一般在 102~104mm/s，以保證晶界擴散得以順利進行。 超塑性的表征（力學性能指標）應變速率敏感指數(shù)應變速率敏感指數(shù) m —— 在應變量在應變量 ε和溫和溫度度 T一定的條件下，一定的條件下，真應力真應力 σ隨應變速率隨應變速率變化的程度?！ ∽兓某潭?。 獲得 高延伸率 和 不產(chǎn)生縮頸 是衡量材料超塑性的兩項指標。用 應變速率敏感系數(shù) m表示抗縮頸能力。m： lgσlgε ‘ 關系曲線的斜率m越大，表示應力對應變速率越敏感，越有利于獲得超塑性。 通常晶粒越細， m值越大，故獲得微晶是組織超塑性的關鍵。一般金屬：一般金屬： ≤m≤；超塑性合金：；超塑性合金： m≥216。共晶合金：通過熱變形發(fā)生再結晶獲得微晶組織；共晶合金：通過熱變形發(fā)生再結晶獲得微晶組織；216。共析合金或析出型合金：經(jīng)熱變形或淬火獲得析出的共析合金或析出型合金：經(jīng)熱變形或淬火獲得析出的微晶組織。微晶組織。當試樣要發(fā)生縮頸時，縮頸處的應變速率比均勻變形的應變速率大很多，如果具有高的 m，導致該處的局部應力快速升高形成硬化，抑制縮頸的進一步形成，將變形傳播到其他部位 —— 增大延伸率經(jīng)超塑性變形后的材料的組織結構具有以下特征：經(jīng)超塑性變形后的材料的組織結構具有以下特征：I、超塑性變形時盡管變形量很大，但、超塑性變形時盡管變形量很大，但 晶粒晶粒 沒有被拉長，仍沒有被拉長，仍 保保持等軸狀持等軸狀 。II、超塑性變形、超塑性變形 沒有晶內(nèi)滑移和位錯密度的變化沒有晶內(nèi)滑移和位錯密度的變化 ，拋光試樣，拋光試樣表面也看不到滑移線。表面也看不到滑移線。III、超塑性變形過程中、超塑性變形過程中 晶粒有所長大晶粒有所長大 ，且，且 形變量越大，應變形變量越大，應變速率越小，晶粒長大越明顯速率越小，晶粒長大越明顯 。IV、超塑性變形時、超塑性變形時 產(chǎn)生晶粒換位產(chǎn)生晶粒換位 ，使各晶粒，使各晶粒 位向趨于混亂 無無規(guī)排列，原來兩相呈帶狀分布的合金，經(jīng)超塑性變形后變?yōu)橐?guī)排列，原來兩相呈帶狀分布的合金，經(jīng)超塑性變形后變?yōu)榫鶆蚍植?。均勻分布。Ⅴ?、當用冷變形和再結晶的方法制取超細晶粒合金時，如果、當用冷變形和再結晶的方法制取超細晶粒合金時，如果合金具有織構，則超塑性之后合金具有織構，則超塑性之后 織構消失織構消失 。超塑性的本質(zhì) ———— 晶界滑動、晶界擴散和晶粒轉動多數(shù)觀點認為由晶界的滑動和晶粒旋轉為主，伴有晶界原子的擴散性遷移所致。試驗證明超塑性中的 晶界滑動 不是簡單的晶粒相對滑動，而是在晶界附近很薄的一層區(qū)域內(nèi)發(fā)生了形變。由于形變在晶界附近產(chǎn)生很大的畸變，高溫下首先回復而發(fā)生軟化，使形變得以不斷在這些區(qū)域進行而引起所謂的晶界滑動。晶界滑動同時發(fā)生 晶界擴散 ，以使晶粒保持聯(lián)系而不致斷開。晶界擴散與空位運動有關，在應力作用下，空位由垂直于應力的受拉晶界流向平行于應力的受壓晶界，原子則反向遷移，從而造成拉伸方向的應變。超塑變形通過晶界的滑動與擴散，造成 晶粒的換位 ，并由此產(chǎn)生試樣形狀的宏觀變化，這與普通塑變的變形量由每個晶粒的相應變形量所貢獻而不同。等軸晶粒在應力作用下，發(fā)生晶界滑動 (d) (e)下發(fā)生晶界滑動，同時依靠晶界擴散，保
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