【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 晶向滑移的步長(zhǎng)最小,因此這種滑移所需要的外加切應(yīng)力最小3滑移時(shí)晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿滑移方向的距離為原子間距的整數(shù)倍,它在某些相鄰層晶面上所分解的切應(yīng)力使晶體發(fā)生滑移,而正應(yīng)力和垂直滑移方向的另一分切應(yīng)力因滑移錯(cuò)開(kāi)組成一力偶,滑移方向也趨于平行拉力方向,在滑移的過(guò)程中,只需要位錯(cuò)中心上面的兩列原子向右作微量的位移,位錯(cuò)中心下面的一列原子向左作微量的位移,通過(guò)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方式的滑移,并不需要整個(gè)晶體上半部的原子相對(duì)于其下半部一起位移,而僅需位錯(cuò)中心附近的極少量的原子作微量的位移即可,在結(jié)構(gòu)容許的條件下,盡量減小柏氏矢量,盡管位錯(cuò)移出晶體產(chǎn)生滑移臺(tái)階,但位錯(cuò)的數(shù)量(位錯(cuò)密度)卻在不斷的增加,CD兩點(diǎn)釘住不可滑移,在外力作用下位錯(cuò)應(yīng)向右移動(dòng),這段位錯(cuò)將彎曲,擴(kuò)張,相遇為異號(hào)位錯(cuò)相消,產(chǎn)生一位錯(cuò)環(huán),由于掃過(guò)區(qū)間的晶體兩邊發(fā)生了柏氏矢量大小的滑移,在位錯(cuò)CD上產(chǎn)生了EF轉(zhuǎn)折,EF長(zhǎng)度為AB的柏氏矢量,EF位錯(cuò)的柏氏矢量不發(fā)生變化, AB為一個(gè)源發(fā)出的一批位錯(cuò),有的在位錯(cuò)的線張力作用下可消失,或以相同滑移方向一起滑移的稱為扭折。有的不僅不能消失,而且滑移面也不同而不能一起運(yùn)動(dòng),在其前沿如果有障礙就停留不能前進(jìn),若同一位錯(cuò)源不斷產(chǎn)生一系列位錯(cuò)源源而來(lái),可能的后果有:①螺位錯(cuò)可改變滑移面而發(fā)生交滑移。②晶界處的應(yīng)力可能迫使相鄰晶粒中的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)來(lái)松弛應(yīng)力。③,強(qiáng)度,硬度顯著提高,而塑性,材料屈服后要繼續(xù)變形只有不斷增加外力1原因:塑性變形是通過(guò)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)一旦受阻,塑性變形就難以進(jìn)行,要繼續(xù)進(jìn)行變形只有增加外力2分析:變形過(guò)程中,位錯(cuò)沿滑移面運(yùn)動(dòng),各種位錯(cuò)會(huì)頻繁相遇,發(fā)生一系列復(fù)雜的交割作用,出現(xiàn)位錯(cuò)的纏結(jié)等等現(xiàn)象,使位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)受阻,位錯(cuò)源不斷發(fā)出的位錯(cuò)不能順利地移出晶體,發(fā)生位錯(cuò)地塞積,位錯(cuò)密度就越大,高,位錯(cuò)之間的平均距離減小,它們之間的相互干擾和交互作用進(jìn)一步增強(qiáng),即位錯(cuò)發(fā)生運(yùn)動(dòng),位錯(cuò)遇到晶界時(shí),由于各個(gè)晶粒的位向不同,不能直接從一個(gè)晶粒移動(dòng)到另一晶粒,便塞積起來(lái)。加之晶界處的雜質(zhì)原子也往往較多,增大其晶格畸變,在滑移時(shí)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力較大,難以發(fā)生變形,當(dāng)應(yīng)力集中能使相鄰晶粒的位錯(cuò)源開(kāi)動(dòng),相鄰取向不利的晶粒也能開(kāi)始變形,相鄰晶粒的變形也使位錯(cuò)塞積產(chǎn)生的應(yīng)力集中得以松弛,即晶界處的原子既不能堆積也不能出現(xiàn)空隙或裂縫,靠單一的滑移系的動(dòng)作將不能保證這種協(xié)調(diào),為了適應(yīng)變形協(xié)調(diào),不僅要求鄰近晶粒的晶界附近區(qū)域有幾個(gè)滑移系動(dòng)作,就是已變形的晶粒自身,除了變形的主滑移系統(tǒng)外,是容易滿足這個(gè)變形協(xié)調(diào)條件的,但對(duì)密排六方金屬,由于滑移系一般只有三個(gè),為了實(shí)現(xiàn)變形協(xié)調(diào),有兩種方式:一種是在晶界附近區(qū)域,除了有基面滑移外,可能有柱面或棱錐面等較難滑移的晶面作為滑移面。另一種則是產(chǎn)生孿晶變形,孿晶和滑移結(jié)合起來(lái),每個(gè)晶粒的晶格位向都不同,其滑移面和滑移方向的分布便不同,故在在同一外力作用下,即施密特因子較大,必將首先發(fā)生滑移變形。而滑移面或滑移方向處于或接近于與外力相平行或垂直,即施密特因子較小(接近0)的晶粒所受的分切應(yīng)力將較小,由于多晶體金屬中每個(gè)晶粒所取的位向不同,金屬的塑性變形將會(huì)在不同晶粒中逐批發(fā)生,不僅與其原子間的結(jié)合力有關(guān),而且還與材料的晶粒度有關(guān),即材料的晶粒愈細(xì),晶界總面積愈大,晶界對(duì)變形的阻礙作用愈明顯,:塑性材料的晶粒愈細(xì),不僅強(qiáng)度愈高,:因?yàn)榫ЯＳ?xì),單位體積中晶粒數(shù)量便愈多,變形時(shí)同樣的形變量便可分散在更多的晶粒中發(fā)生,晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力小,晶粒間易于協(xié)調(diào),產(chǎn)生較均勻的變形,不致造成局部的應(yīng)力集中,:所以在工業(yè)上通過(guò)各種方法(凝固,壓力加工,熱處理)使材料獲得細(xì)而均勻的晶粒,:晶體的一部分相對(duì)于一定的晶面(孿生面),沿著一定的方向(孿生方向)發(fā)生切變,形成對(duì)稱的晶格排列,發(fā)生切變部分叫做孿生帶,:在外力作用下,:(如密排六方晶格金屬)。,每層原子面對(duì)于相鄰原子面的移動(dòng)量都相同,其移動(dòng)量不是原子間距的整倍,但它們?cè)趯\生后各自移動(dòng)的距離和離孿生面的距離成正比2孿生帶的晶格位向發(fā)生了變化,抗腐蝕性和光學(xué)反射性也也將有差異,拋光腐蝕后在顯微鏡下可見(jiàn)到孿晶組織3孿生變形在晶體表面可形成浮凸4孿生是在切應(yīng)力作用下產(chǎn)生的,但產(chǎn)生孿生所需要的切應(yīng)力比滑移要大得多5孿生變形得速度很快,接近于聲速6孿生變形會(huì)在周圍得晶格中引起很大得畸變,因此所產(chǎn)生的塑性變形總量不大7孿生對(duì)變形的作用另一方面還表現(xiàn)在生成的孿生改變了晶體的位向而幫助滑移 18蠕變:所謂蠕變是指材料在高溫下()的變形不僅與應(yīng)力有關(guān),而且和應(yīng)力:(dε/dτ),蠕變速率加快直至斷裂,蠕變的第二階段漸短,金屬的蠕變很快由第一階段過(guò)渡到第三階段,:蠕變過(guò)程是一熱激活過(guò)程,位錯(cuò)滑移產(chǎn)生的加工硬化和由位錯(cuò)攀移產(chǎn)生的高溫回復(fù),這兩個(gè)過(guò)程的速率相等,原子呈無(wú)規(guī)則排列,沒(méi)有固定的形狀,當(dāng)黏度大到可以維持自己的形狀時(shí),在外力作用下,非晶態(tài)的材料當(dāng)能克服黏度的阻力時(shí),可以象液體那樣發(fā)生流動(dòng),自己的形狀和尺寸發(fā)生變化,材料的性質(zhì)未發(fā)生改變,::材料在變形后,強(qiáng)度,硬度顯著提高,而塑性,將使繼續(xù)的變形主要在未變形或變形較少的部分發(fā)展3加工硬化給金屬的繼續(xù)變形造成了困難加速了模具的損耗,在對(duì)材料要進(jìn)行較大變形量的加工中將是不希望的,在金屬的變形和加工過(guò)程中常常要進(jìn)行“中間退火”以消除這種不利影響,因而增加了能耗和成本:隨著外形的改變,則晶粒形狀的代表也愈大2晶界模糊:當(dāng)變形量很大時(shí),晶界變得模糊不清,這是由于位錯(cuò)移出晶粒在邊界造成的臺(tái)階使晶界交錯(cuò),同時(shí)也進(jìn)一步降低了晶界的耐腐蝕性3纖維組織:在金屬變形較大時(shí),材料中的夾雜物也沿變形方向被拉長(zhǎng),即產(chǎn)生一定程度的各向異性4亞結(jié)構(gòu)形成:在大量變形之后,由于位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)和交互作用,位錯(cuò)不均勻分布,:金屬晶粒的取向一般是無(wú)規(guī)則的隨機(jī)排列,盡管每個(gè)晶粒有各向異性,由于晶粒的轉(zhuǎn)動(dòng)造成晶粒取向趨于一致,形成了晶體的“擇優(yōu)取向”,:滑移塑性變形時(shí)伴隨晶粒的轉(zhuǎn)動(dòng),:在大多數(shù)情況下是不利的,如有織構(gòu)的金屬板材沖制筒形零件時(shí),由于不同方向上塑性的差別較大,深沖之后零件的邊緣不齊出現(xiàn)“制耳”現(xiàn)象。另外在不同方向上變形不同,制成的零件的硬度和壁厚會(huì)不均勻,制造變壓器鐵芯的硅鋼片,:織構(gòu)形成后很難消除,工業(yè)生產(chǎn)中為了避免織構(gòu),較大的變形量往往通過(guò)幾次變形來(lái)完成,殘留于材料內(nèi)部,:材料表層和心部變形不均勻或這一部分和那一部分變形不均勻,會(huì)造成平衡于它們之間的宏觀內(nèi)應(yīng)力,或晶內(nèi)不同部位變形不均勻,會(huì)造成微觀內(nèi)應(yīng)力,會(huì)造成晶格畸變,外力對(duì)材料試樣或構(gòu)件作的功絕大部分在變形過(guò)程中轉(zhuǎn)化成熱而散失,只有少數(shù)能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)應(yīng)力殘留在材料中,二類內(nèi)應(yīng)力占的比例不大,但當(dāng)進(jìn)一步加工會(huì)打破原有平衡,性能變化,即在加熱溫度較低時(shí),微觀應(yīng)力仍然殘存2物理性能,如電阻率,有明顯降低,有的可基本回到未變形前的水平3力學(xué)性能,如硬度和流變應(yīng)力,覺(jué)察不到有明顯的變化4 光學(xué)金相組織看不出任何變化,溫度較高發(fā)生回復(fù),在電子顯微鏡下可間到晶粒內(nèi)部組織的變化.(位錯(cuò)的胞狀組織轉(zhuǎn)變?yōu)閬喚?回復(fù)機(jī)制,低溫階段:點(diǎn)缺陷的遷移和減少,表現(xiàn)為1空位與間隙原子的相遇而互相中和2空位或間隙原子運(yùn)動(dòng)刃位錯(cuò)處消失,力學(xué)性能無(wú)變化,:位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)和重新分布,滑移面上異號(hào)位錯(cuò)相遇銷毀,:,位錯(cuò)可以獲得足夠的能量自身除滑移外還可產(chǎn)生攀移,除異號(hào)位錯(cuò)中和外,還有位錯(cuò)的組合和重新排列,例如排列成墻明顯降低彈性應(yīng)變能,變形的晶體發(fā)生多邊化,:形后的金屬材料在加熱到較高溫度時(shí),首先在材料中形成新的無(wú)畸變的小晶粒,這些小晶粒消耗周圍發(fā)生過(guò)變形的晶體而不斷長(zhǎng)大,同時(shí)也有新的小晶粒形成,由于全部用新生成的晶粒替換了原發(fā)生過(guò)塑性變形的晶粒,所以材料經(jīng)過(guò)再結(jié)晶后,由冷塑性變形帶來(lái)的所有性能變化就全部消失,材料的組織發(fā)生了變化,晶粒以形核和晶核長(zhǎng)大來(lái)進(jìn)行,晶體結(jié)構(gòu)并未發(fā)生變化,因此它們是屬于同一個(gè)相2再結(jié)晶不像相變那樣,有轉(zhuǎn)變的臨界溫度點(diǎn),即沒(méi)有確定的轉(zhuǎn)變溫度3再結(jié)晶過(guò)程是不可逆的,相變過(guò)程在外界條件變化后可以發(fā)生可逆變化4發(fā)生再結(jié)晶的熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)力是冷塑性變形晶體的畸變能,若晶界兩邊一個(gè)晶粒的位錯(cuò)密度高,另一個(gè)位錯(cuò)密度低,在加熱時(shí)晶界會(huì)向位錯(cuò)密度高的一側(cè)突然移動(dòng),從位錯(cuò)高的一側(cè)的原子轉(zhuǎn)移到位錯(cuò)低的一側(cè),新的排列應(yīng)為無(wú)畸變區(qū),晶界彎曲后,一方面界的彎曲面因面積增加會(huì)增加界面能,晶界也會(huì)彎曲,到一定程度停止但不會(huì)消失。同時(shí)位錯(cuò)低的一邊的原子在晶核處重排列,從原變形狀態(tài)改變?yōu)闊o(wú)變形狀態(tài),超過(guò)一定的區(qū)域與原晶粒形成大的取向差,:在再結(jié)晶中的形核還有亞晶合并長(zhǎng)大,詳細(xì)過(guò)程就不分析了,從而可以減少變形應(yīng)變能,新晶粒不斷長(zhǎng)大到相遇,最后全部為新晶粒,:①原子的結(jié)合力大,表現(xiàn)為熔點(diǎn)高的材料,再結(jié)晶進(jìn)行較慢。②材料的純度,純凈材料如純金屬,進(jìn)行較快,而溶入了其他元素,特別是元素易在晶界處存在聚集時(shí),將降低再結(jié)晶的速度。③第二相質(zhì)點(diǎn)的存在,特別是其成彌散分布時(shí),:①加熱溫度愈高,再結(jié)晶速度愈快。②變形量大,彈性畸變能大,彈性畸變能不能滿足形核的基本要求時(shí),再結(jié)晶就不能發(fā)生,即能發(fā)生再結(jié)晶需要一起碼的變形量,稱為臨界變形量δC, ,晶粒變大,則晶界的總面積減小,長(zhǎng)大與否還需滿足動(dòng)力學(xué)條件,這就是界面的活動(dòng)性,如果有少數(shù)晶粒處在特別優(yōu)越的環(huán)境,這些大量吞食周圍晶粒,迅速長(zhǎng)大,早期的研究以為是形核和核心的生長(zhǎng)過(guò)程,而稱為“二次再結(jié)晶”,但實(shí)質(zhì)并不是靠重新產(chǎn)生新的晶核,而是在一次再結(jié)晶后的長(zhǎng)大過(guò)程中,產(chǎn)生了變形織構(gòu),再結(jié)晶后晶粒取向的遺傳,再結(jié)晶組織依然存在擇優(yōu)取向,這時(shí)晶粒取向差小,晶界的界面能較小,正常長(zhǎng)大速度較慢,個(gè)別較大的晶粒的取向不同,有較大的界面能,長(zhǎng)大速度也較快,晶粒優(yōu)先長(zhǎng)大就有了可能2再結(jié)晶的加熱溫度較高,再結(jié)晶發(fā)生快,再結(jié)晶后的晶粒尺寸1預(yù)先變形量:在臨界變形量以下,材料不發(fā)生再結(jié)晶,維持原來(lái)的晶粒尺寸。在臨界變形量附近,剛能形核,因核心數(shù)量很少而再結(jié)晶后的尺寸很大,甚至單晶。一般隨著變形量的增加,再結(jié)晶后的晶粒尺寸不斷減小。當(dāng)變形量過(guò)大,可能產(chǎn)生明顯織構(gòu),在退火溫度高時(shí)發(fā)生晶粒的異常長(zhǎng)大2退火溫度和時(shí)間:再結(jié)晶剛結(jié)束時(shí),材料的晶粒尺寸與退火溫度無(wú)明顯的變化,但退火溫度高,完成再結(jié)晶用的時(shí)間少,長(zhǎng)大的時(shí)間就長(zhǎng), 2小時(shí),保證再結(jié)晶充分完成而晶粒不過(guò)分長(zhǎng)大3雜質(zhì):無(wú)論是固溶于晶體內(nèi)的異類原子,還是在材料組織中存在的第二相質(zhì)點(diǎn),特別是彌散分布時(shí),都將促進(jìn)再結(jié)晶后的晶粒細(xì)化4原始晶粒大小:在其他條件相同時(shí),材料變形前的晶粒尺寸愈細(xì)小,晶界面多,有利形核,再結(jié)晶后的晶粒也細(xì)小5材料變形溫度較高,或再結(jié)晶退火前進(jìn)行較有效的回復(fù)處理,因降低了畸變能,凡是在其再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行加工變形稱為熱加工,鉛的再結(jié)晶溫度在 0℃以下,在室溫下進(jìn)行變形是屬于熱加工,鐵的再結(jié)晶溫度為450℃左右,在400℃進(jìn)行變形仍屬于冷加工,當(dāng)材料成形需要較大的變形量時(shí),進(jìn)行一段變形后,進(jìn)行一次再結(jié)晶退火,再來(lái)繼續(xù)進(jìn)行塑性變形,再退火,塑性會(huì)隨溫度的升高而升高,因此在較高的溫度下進(jìn)行塑性變形,材料的抗力小,變形所用的動(dòng)力也小,在變形的同時(shí)會(huì)發(fā)生再結(jié)晶,可不產(chǎn)生加工硬化,直接進(jìn)行大的變形量 ,塑性變形的同時(shí),發(fā)生組織結(jié)構(gòu)的軟化,盡管軟化本身的方式也是屬于回復(fù)和再結(jié)晶,由于變形硬化和軟化同時(shí)發(fā)生,軟化有自己的特點(diǎn):1動(dòng)態(tài)回復(fù):在熱加工的溫度下,材料在變形的同時(shí),一方面變形在增加缺陷,另外以回復(fù)方式減少部分缺陷,某些性能因二者的同時(shí)作用可達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,維持在某一固定的水平2動(dòng)態(tài)再結(jié)晶:多晶體材料發(fā)生塑性變形,變形是不均勻的,部分區(qū)域的變形量超過(guò)臨界變形量后,可以以再結(jié)晶方式形核,變形量增加,形核的部位也在增加,長(zhǎng)大的同時(shí),內(nèi)部又因變形而增加缺陷硬化,平均硬化程度維持在較高的水平,材料在變形中表現(xiàn)出較高的流變應(yīng)力3亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶:變形過(guò)程中形成的再結(jié)晶核心或長(zhǎng)大未完成的小晶體,在變形過(guò)程停止后的繼續(xù)長(zhǎng)大4靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶:變形過(guò)程停止后,由于在較高的溫度下,這時(shí)所發(fā)生的回復(fù)過(guò)程和重新形核并長(zhǎng)大的再結(jié)晶過(guò)程 35熱加工對(duì)材料性能的影響1為了控制材料的最后組織,如晶粒尺寸,必需控制好最后的變形量和變形停止時(shí)的溫度,終鍛溫度過(guò)高,最后會(huì)導(dǎo)致材料的晶粒尺寸粗大,甚至出現(xiàn)開(kāi)裂2壓力加工可以焊合鑄態(tài)材料中的氣孔疏松,提高材料的致密度,細(xì)化晶粒尺寸。對(duì)多相材料,反復(fù)的鐓拔,可以均勻材料的成分,都將有益于材料的使用性能4熱加工的溫度較高,表面較易發(fā)生氧化現(xiàn)象,盡管有一些精密鍛造工藝,但產(chǎn)品的表面光潔度和尺寸精度不可能達(dá)到機(jī)械加工能達(dá)到的高度5在熱加工時(shí),僅在一個(gè)方向上變形,如熱軋,會(huì)造成雜質(zhì)或第二相沿加工方向分布,形成熱加工纖維組織,材料的機(jī)械性能具有明顯的各向異性,通?？v向的強(qiáng)度,在熱加工時(shí)沿著變形方向交替地呈帶狀分布,形成“帶狀組織”,使材料性能變壞,用熱處理方法不易消除,工藝上應(yīng)注意.第二篇：高二物理基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)高二變化的大背景，便是文理分科(或七選三)。在對(duì)各個(gè)學(xué)科都有了初步了解后，學(xué)生們需要對(duì)自己未來(lái)的發(fā)展科目有所選擇、有所側(cè)重。下面給大家分享一些關(guān)于高二物理基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，希望對(duì)大家有所幫助。高二物理基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)1一、磁場(chǎng)：磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)方入其中的磁極、電流有磁場(chǎng)力的作用。磁鐵、電流都能能產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁極和磁極之間，磁極和電流之間，電流和電流之間都通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用。磁場(chǎng)的方向：磁場(chǎng)中小磁針北極的指向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。二、磁感線：在磁場(chǎng)中畫(huà)一條有向的曲線，在這些曲線中每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌?chǎng)而人為假設(shè)的線。磁鐵的磁感線，在外部從北極到南極，內(nèi)部從南極到北極。磁感線是封閉曲線。三、安培定則：通電直導(dǎo)線的磁感線：用右手握住通電導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指方向跟電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。環(huán)形電流的磁感線：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸上磁感線的方向。通電螺旋管的磁場(chǎng)：用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指方向和電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管內(nèi)部磁感線的方向。四、地磁場(chǎng)：地球本身產(chǎn)生的磁場(chǎng)。從地磁北極(地理南極)到地磁南極(地理北極)。五、磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。1