【正文】 。聚合物由大分子鏈構(gòu)成，這種大分子鏈一般都具有柔性（但柔性鏈易引起粘性流動(dòng)，可采用適當(dāng)交聯(lián)保證彈性），除了整個(gè)分子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)外，還可實(shí)現(xiàn)分子不同鏈段之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。而且，與金屬材料相比，聚合物的變形強(qiáng)烈地依賴于溫度和時(shí)間，表現(xiàn)為粘彈性，即介于彈性材料和粘性流體之間。 Al2O3斷裂強(qiáng)度（ a）拉伸斷裂應(yīng)力 280MPa，（ b）壓縮斷裂應(yīng)力 2 100MPa 104 高溫下具有一定塑性 ，金屬材料相比，高溫下具有良好的抗蠕變性能。 103 陶瓷的壓縮強(qiáng)度高于抗拉強(qiáng)度約一個(gè)數(shù)量級(jí) ，而金屬的抗拉強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度一般相等。 ?實(shí)際強(qiáng)度 和理論斷裂強(qiáng)度相差 13個(gè)數(shù)量級(jí)。 ?離子鍵 晶體的鍵方向性不明顯，但滑移不僅要受到密排面和密排方向的限制，而且要受到靜電作用力的限制，因此實(shí)際可移動(dòng)滑移系較少，彈性模量也較高。原子鍵合特點(diǎn)決定。即彈性變形階段結(jié)束后，立即發(fā)生脆性斷裂。 微晶超塑變形機(jī)制 ?晶粒轉(zhuǎn)換機(jī)制的二維表示 ?伴隨定向擴(kuò)散的晶界滑動(dòng)機(jī)制（虛線箭頭代表體擴(kuò)散方向） 101 陶瓷和高分子材料變形 陶瓷材料 具有強(qiáng)度高、重量輕、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等一系列優(yōu)點(diǎn)，作為結(jié)構(gòu)材料，特別是高溫結(jié)構(gòu)材料極具潛力；但塑、韌性差限制了應(yīng)用。 實(shí)現(xiàn)組織超塑性的條件 ?應(yīng)變速率較小， 102104/s ?變形溫度較高，一般 ?等軸、復(fù)相的極細(xì)晶粒， d10μm 超塑性變形后的組織變化 ?晶粒保持為等軸狀，但產(chǎn)生粗化 ?有明顯的晶界滑動(dòng)和晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)，沒有明顯的晶內(nèi)滑移，也沒有位錯(cuò)密度的顯著升高，看不到晶內(nèi)亞結(jié)構(gòu) ?不產(chǎn)生織構(gòu)。亞晶尺寸與穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力成反比，并隨變形溫度升高和變形速度降低而增大。且性能均勻，各向同性。 鋼鐵終軋溫度一般在單相奧氏體區(qū)，且溫度盡可能低，防止晶粒長(zhǎng)大。 ?對(duì)性能的影響 ： 得到粗大組織，降低材料的室溫機(jī)械性能，大多數(shù)情況下應(yīng)當(dāng)避免 95 某些材料再結(jié)晶溫度升高，二次再結(jié)晶晶粒會(huì)趨于減小 96 金屬熱變形 熱加工：將金屬或合金加熱至再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的壓力加工 載荷：變形硬化過(guò)程 + 溫度：回復(fù)和再結(jié)晶過(guò)程 = 動(dòng)態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶 條件：溫度足夠高、變形足夠大、變形率足夠小。 94 異常長(zhǎng)大（二次再結(jié)晶）： 將再結(jié)晶完成后的金屬繼續(xù)加熱至某一溫度以上，或更長(zhǎng)時(shí)間的保溫，會(huì)有少數(shù)晶粒優(yōu)先長(zhǎng)大，成為特別粗大的晶粒的現(xiàn)象。但當(dāng)溫度很高時(shí)，晶界偏聚可能消失，其阻礙作用減弱甚至消失。 ?第二相質(zhì)點(diǎn) 的數(shù)量越多，顆粒越小，則阻礙晶粒長(zhǎng)大的能力越強(qiáng)，晶粒越細(xì)小。 90 ?原始晶粒 越細(xì)，再結(jié)晶后晶粒越細(xì) 91 ?退火溫度： 當(dāng)變形程度和保溫時(shí)間一定時(shí)，退火溫度越高，晶粒長(zhǎng)大速度越快，所得到的晶粒越粗大。 )RR(P2111 ????在三維坐標(biāo)中，晶粒長(zhǎng)大最后穩(wěn)定的形狀是正十四面體。 ?晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力是晶界曲率造成的晶界兩側(cè)的化學(xué)位差。 ?晶粒長(zhǎng)大是大晶粒吞并小晶粒過(guò)程。 ?λ≥1μm ， di≥ ：降低再結(jié)晶溫度，提高再結(jié)晶速度 ?λ1μm ， di≤ ：提高再結(jié)晶溫度，降低再結(jié)晶速度 ?原始晶粒大小 ?原始晶粒尺寸越小，降低再結(jié)晶溫度，提高再結(jié)晶速率。 引用再結(jié)晶溫度時(shí)，必須注意它的具體條件。 再結(jié)晶溫度 ?經(jīng)過(guò)嚴(yán)重冷變形的金屬（ ε70% ），加熱 1小時(shí)，再結(jié)晶體積占到總體積的 95%的溫度。 ?存在一最低再結(jié)晶溫度，稱為開始再結(jié)晶溫度。 純 Zr 當(dāng)面積縮減 13%時(shí)， 557℃完成等溫再結(jié)晶需 40h； 當(dāng)面積縮減 51%時(shí)， 557℃完成等溫再結(jié)晶需 16h 86 ?溫度 ?溫度越高，原子擴(kuò)散能力提高，再結(jié)晶速率也越大。變形量大于臨界變形量，再結(jié)晶才可能發(fā)生。開始再結(jié)晶溫度越低。 82 亞晶形核 ：變形度較大時(shí)（ 20%），通過(guò)亞晶合并（高層錯(cuò)能金屬）和亞晶遷移長(zhǎng)大（低層錯(cuò)能金屬），使亞晶界與基體的取向差增大，直至形成大角度晶界，便成為再結(jié)晶的核心。 大變形的中間工序，消除加工硬化，成份結(jié)構(gòu)不變。 )11e xp(1221???????? ????TTRQtt回復(fù)到同一性能時(shí)溫度時(shí)間關(guān)系 80 二、 再結(jié)晶 ：冷變形后的金屬加熱到一定溫度后，變形組織中產(chǎn)生無(wú)畸變的新等軸晶粒，而力學(xué)、物理性能急劇變化，恢復(fù)到變形以前的完全軟化狀態(tài)的過(guò)程。 ?回復(fù)后金屬 性能不能恢復(fù) 到冷變形前的水平。 ?在一定溫度下，初期的 回復(fù)速率 很大，以后逐漸變慢，直到最后回復(fù)速率為零。 ?高溫回復(fù) ： ,位錯(cuò)充分激活，滑移和攀移，同號(hào)位錯(cuò)形成位錯(cuò)墻（多邊化），亞晶粒合并。 ?低溫回復(fù) ： ，原子活動(dòng)能力有限，點(diǎn)缺陷運(yùn)動(dòng)，空位遷移至晶界、與間隙原子結(jié)合，濃度降低，趨于平衡。 73 74 75 一、 回復(fù) ：冷變形金屬加熱，尚未發(fā)生組織變化前微觀結(jié)構(gòu)和性能變化的過(guò)程。一旦加熱，原子具有足夠的擴(kuò)散能力，將發(fā)生一系列變化，從而導(dǎo)致性能的變化。 ?冷變形時(shí)較高的彈性畸變能、高位錯(cuò)密度、空位等儲(chǔ)存能量是促使冷變形金屬發(fā)生變化的驅(qū)動(dòng)力。 拉應(yīng)力不利，壓應(yīng)力有利，均可通過(guò)低溫退火消除。 第三類內(nèi)應(yīng)力 ， 即晶格畸變應(yīng)力 ， 塑性變形時(shí)產(chǎn)生大量空位和位錯(cuò) ， 其周圍產(chǎn)生了點(diǎn)陣畸變和應(yīng)力場(chǎng) ， 此時(shí)的內(nèi)應(yīng)力是在幾百或幾千個(gè)原子范圍內(nèi)保持平衡 ， 其中占主要的又是由于生成大量位錯(cuò)所形成的應(yīng)力 。 第二類內(nèi)應(yīng)力 ， 屬微觀內(nèi)應(yīng)力 ， 尺度與晶粒尺寸為同級(jí) ， 往往在晶粒內(nèi)或晶粒之間保持平衡 ， 是由于晶粒或亞晶粒之間變形不均勻而引起的 。 第一類內(nèi)應(yīng)力 ， 又稱宏觀殘余應(yīng)力 ， 作用范圍為整個(gè)工件 ， 它是由金屬材料 （ 或零件 ） 各個(gè)部分 （ 如表面和心部 ） 的宏觀形變不均勻而引起的 。 制耳： 硅鋼片 高斯織構(gòu) （ 110） [001] 立方織構(gòu) （ 100） [001] 這兩種織構(gòu)使其磁化性能得到改善。完全理想的織構(gòu)，取向如同單晶，實(shí)際上，多晶體金屬中晶粒取向的集中程度往往不很高。 板織構(gòu) ： 軋制時(shí) ， 使晶粒的某一晶向趨向于與軋制方向平行 ，某一晶面趨向于與軋制面平行 ， 以與軋面平行的晶面 {hkl}和與軋向平行的晶向 uvw表示 ， 記為 {hkl}uvw。由變形引起的擇優(yōu)取向后的晶體結(jié)構(gòu)稱為“變形織構(gòu)”。 層錯(cuò)能高的金屬（如 Al、 Fe），當(dāng)變形程度較高時(shí)，容易出現(xiàn)明顯的胞狀組織。屬于小角度晶界，但位錯(cuò)難以穿過(guò)。 66 AlMg合金變形組織 H62黃銅擠壓的帶狀組織 H68黃銅擠壓的帶狀組織和退火后的組織 67 第二相或夾雜物沿變形方向拉長(zhǎng)，形成流線或帶狀組織。 增大粒子尺寸或增加體積分?jǐn)?shù)有利于提高強(qiáng)度 62 63 64 冷變形后材料力學(xué)性能變化 屈服強(qiáng)度近抗拉強(qiáng)度，安全性降低、塑性降低，易斷裂 延伸率降低，變性能力差 65 冷變形金屬組織 纖維組織 ： 退火態(tài)等軸晶經(jīng)過(guò)冷變形后，晶粒沿拉拔和軋制方向伸長(zhǎng)，可變形夾雜和第二相隨晶粒伸展（變形足夠大時(shí)，晶界模糊），不可變形夾雜物也呈帶狀分布，這種組織稱