【正文】 ? 習(xí)題： :滑移、滑移系、加工硬化、回復(fù)、再結(jié)晶； 區(qū)別： ⑴ 彈性變形與塑性變形 ⑵ （一次）再結(jié)晶與二次再結(jié)晶 ⑶ 熱加工與冷加工 解釋現(xiàn)象 （ 1）滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向。 消除部分偏析，使成分均勻。 ： 在熱加工過(guò)程中，金屬內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行著加工硬化與回復(fù)再結(jié)晶軟化兩個(gè)過(guò)程，此時(shí)，回復(fù)再結(jié)晶是邊加工邊發(fā)生的，故稱(chēng)動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。 ? 特點(diǎn)： ? 不是重新生核與長(zhǎng)大，而是在一次再結(jié)晶完成之后，某些特殊晶粒長(zhǎng)大形成的； ? 是不連續(xù)、不均勻的長(zhǎng)大，故叫反常長(zhǎng)大 如圖 ? 形成機(jī)理： 第二相或夾雜物質(zhì)點(diǎn)的影響 ? 對(duì)性能的影響： ? 不利： ? 使材料晶粒粗大，降低材料的強(qiáng)度、塑韌性，對(duì)產(chǎn)品性能非常有害。 ? 晶粒正常長(zhǎng)大的規(guī)律： ①晶粒長(zhǎng)大主要靠晶界遷移，晶界向其曲率中心方向移動(dòng)；隨著晶界的遷移，小晶粒逐漸被相鄰大晶粒吞并，彎曲晶界趨于平直 .如圖 ②當(dāng)三個(gè)晶粒的晶界夾角不等于 120176。 第四節(jié) 晶粒的長(zhǎng)大 ? 定義 :再結(jié)晶結(jié)束以后，隨著加熱溫度的升高或保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，晶粒之間就會(huì)相互吞并而長(zhǎng)大，這一現(xiàn)象稱(chēng)為晶粒的長(zhǎng)大。 ?當(dāng)變形程度大于 90%以上時(shí)，某些金屬還會(huì)出現(xiàn)晶粒的異常長(zhǎng)大，即二次再結(jié)晶。原因 :變形度不大， G/N比值很大，易得到粗大晶粒。 ?保溫時(shí)間越長(zhǎng) ,原子的擴(kuò)散能力越大，再結(jié)晶溫度就越低。 ?界面移動(dòng)的方向是背向其曲率中心的方向。 ? 亞晶形核機(jī)制 :(變形度較大時(shí)發(fā)生 ) 回復(fù)階段，塑變形成的胞狀組織經(jīng)多邊形化后變?yōu)閬喚?，有些亞晶長(zhǎng)大，成為再結(jié)晶的晶核 . ? 晶界凸出形核機(jī)制 :(變形度較小時(shí)發(fā)生 ) 變形度小 ,使得金屬變形很不均勻，回復(fù)退火后亞晶粒大小不同。 ? 應(yīng)用 : 對(duì)于深沖件、鑄件、焊接件、機(jī)加工件，需進(jìn)行回復(fù)退火（去應(yīng)力退火），以避免冷加工殘余內(nèi)應(yīng)力（第一類(lèi)內(nèi)應(yīng)力）可能引起的變形開(kāi)裂。（位錯(cuò)數(shù)量有所減少） ? 位錯(cuò)的攀移： 刃位錯(cuò)沿與柏氏矢量（滑移面）相垂直的方向運(yùn)動(dòng)；如圖 . ? Note： 攀移必須通過(guò)空位和原子的擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)，室溫下很難進(jìn)行。亞晶界清晰、明確，亞晶尺寸相對(duì)增大。 ? 點(diǎn)缺陷繼續(xù)運(yùn)動(dòng)消失； ? 位錯(cuò)滑移、交滑移運(yùn)動(dòng)：使位錯(cuò)數(shù)量有所減少。 第二節(jié) 回復(fù) ? 定義： 冷塑性變形的金屬在加熱時(shí)，新晶粒（再結(jié)晶晶粒）出現(xiàn)以前，某些亞結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化的過(guò)程。 ? 原因： 與位錯(cuò)密度有關(guān)。 ? 原因： ? 回復(fù)時(shí)位錯(cuò)密度減少有限，再結(jié)晶時(shí)位錯(cuò)密度大大下降。 ? 變形金屬在加熱時(shí)儲(chǔ)存能釋放。 ? 晶粒越大 ,相反 :Ｌ ↗ → ｎ ↗ → 應(yīng)力集中 τ↗ ,位錯(cuò)塞積造成大的應(yīng)力集中 , 周?chē)ЯＲ装l(fā)生塑變 ,σ s低 . 0?? n?σ s =σ 0+kd1/2 , 塑韌性越好 . ? 原因： ① 晶粒越細(xì)小，單位面積的晶粒數(shù)目多，有利于變形的取向多 . ② 晶粒越細(xì)小，晶內(nèi)和晶界的應(yīng)變差異小，變形均勻，引起的應(yīng)力集中小，不易開(kāi)裂 . ③ 晶粒越細(xì)小，晶界多，且曲折，不利于裂紋的產(chǎn)生和傳播 . ? 綜上 ,細(xì)晶粒具有強(qiáng)度高 ,塑、韌性好的綜合機(jī)械性能 ,故生產(chǎn)中希望得到細(xì)小均勻晶粒組織 . 第四節(jié) 合金的塑性變形 合 金 固溶體合金 （ 單相合金 ） 固溶體合金＋第二相 (多相合金 ) ?以基體金屬為基的單相固溶體 ?各組元形成的化合物或另一種固溶體 ?以基體金屬為基的單相固溶體 單相固溶體合金的塑性變形 ? 與多晶體純金屬的基本相同 ,但產(chǎn)生固溶強(qiáng)化 . ? 固溶強(qiáng)化 :由于固溶體中溶質(zhì)原子的存在 ,使其塑性變形抗力增加 ,強(qiáng)度、硬度增高 ,塑韌性下降的現(xiàn)象 ? 固溶強(qiáng)化是提高金屬機(jī)械性能的重要途徑 . ? 原因： ? 固溶體發(fā)生晶格畸變 ,阻礙滑移面上位錯(cuò)運(yùn)動(dòng) . ? 溶質(zhì)原子在位錯(cuò)線附近偏聚，形成“ 柯氏氣團(tuán) ” ,對(duì)位錯(cuò)有釘扎作用，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增大 ,增加了塑性變形抗力 . 置換固溶體 間隙固溶體 a)R溶質(zhì) R溶劑 b) R溶質(zhì) R溶劑 c)間隙固溶體 ? 柯氏氣團(tuán)對(duì)位錯(cuò)起釘扎作用 ? 固溶強(qiáng)化規(guī)律 ① 在固溶體溶解度范圍內(nèi)，濃度越大，強(qiáng)化效果越大； ② 溶質(zhì)原子與溶劑原子的尺寸相差越大，則造成的晶格畸變?cè)酱螅瑥?qiáng)化效果越大； ③ 形成間隙固溶體的溶質(zhì)元素的強(qiáng)化作用大于形成置換固溶體的溶質(zhì)元素； ④ 溶質(zhì)原子與溶劑原子的價(jià)電子數(shù)相差越大，強(qiáng)化作用越大； 多相合金的塑性變形 ? 合金中兩相的性能相近 合金中兩相含量相差不大 ,且二者變形能力相近 ,則合金變形性能為兩相的平均值 . ???? ????? ?? 式中， σ α 和 σ β :兩相的強(qiáng)度極限； υ α 和 υ β :兩相的體積分?jǐn)?shù) ； ? 合金中 兩相的性能差別較大 硬脆的第二相呈連續(xù)網(wǎng)狀分布于塑性相晶界 情況惡劣，脆性相在空間把塑性相分割開(kāi) , 使其變形能力無(wú)法發(fā)揮 ,合金脆性增加 ,塑韌性和強(qiáng)度下降 . 脆性的第二相呈片層狀分布于塑性相基體 強(qiáng)度、硬度比純金屬高得多，塑、韌性有所下降，但不致使之脆化。 ? 各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性 . 多晶體中晶粒彼此相鄰，鄰近晶粒必須相互配合，多個(gè)滑移系同時(shí)滑移 ,協(xié)調(diào)變形 ,以保持晶體連續(xù)性 . ? 多晶體變形的不均勻性 . 由于晶界及相鄰晶粒位向不同 , 晶粒之間及晶粒內(nèi)部變形都是不均勻的 .如圖 ? 晶粒大小對(duì)塑性變形的影響 , 強(qiáng)化效果越好 ?舉例： Zn多晶體的強(qiáng)度顯著高于單晶體 ?原因： 晶界和相鄰晶粒位向差阻礙了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。），從而使滑移越來(lái)越困難 ,這種現(xiàn)象稱(chēng)之 . ?具有多組滑移系的晶體 ,產(chǎn)生 多滑移 滑移的位錯(cuò)機(jī)制： ： ? 問(wèn)題： 實(shí)際金屬晶體滑移時(shí)所需的臨界切應(yīng)力 τK遠(yuǎn)小于理想晶體的 τK，為什么？ ? 回答 : ? 實(shí)際晶體中存在位錯(cuò) ,晶體的滑移是通過(guò)位錯(cuò)在切應(yīng)力的作用下沿著滑移面逐步移動(dòng)的結(jié)果 .如圖 ? 滑移實(shí)際是源源不斷的位錯(cuò)沿著滑移面的運(yùn)動(dòng) .如圖 ? 位錯(cuò)沿滑移面的運(yùn)動(dòng)只需要很小的切應(yīng)力即可實(shí)現(xiàn)，因此 ,實(shí)際滑移的 τK遠(yuǎn)小于理論計(jì)算的 τK... ： ? 問(wèn)題： ① 形成一條滑移線需要上千個(gè)位錯(cuò) ,晶體塑性變形時(shí)產(chǎn)生大量滑移帶 ,需要為數(shù)極多的位錯(cuò)，晶體中有如此大量的位錯(cuò)嗎？ ② 滑移是位錯(cuò)掃過(guò)滑移面并移出晶體表面造成的 .隨著塑性變形的進(jìn)行，晶體中的位錯(cuò)數(shù)目是否會(huì)越來(lái)越少，形成無(wú)位錯(cuò)的理想晶體？ ? 回答： 通過(guò)塑性變形，晶體中位錯(cuò)數(shù)目會(huì)顯著增多． ? 原因 :變形過(guò)程中 ,晶體中存在不斷增殖的位錯(cuò)源