【正文】 多；孿生改變晶體的位向，使硬位向的滑移系轉(zhuǎn)到軟位向，激發(fā)晶體的進(jìn)一步滑移，對(duì)滑移系少的密排六方金屬尤其重要。② ② 生長(zhǎng)孿晶生長(zhǎng)孿晶 ：晶體自氣態(tài)，液態(tài)，或固體中長(zhǎng)大時(shí)形成的孿晶。孿生變形與晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型有關(guān)。形核是在晶體變形時(shí)以極快速度爆發(fā)出薄片孿晶；生長(zhǎng)是通過(guò)孿晶界的擴(kuò)展使孿晶增寬。 特征：透鏡狀或片狀。 形變孿晶常見(jiàn)于密排六方和體心立方晶體（密排六方金屬很容易產(chǎn)生孿生變形），面心立方晶體中很難發(fā)生孿生。 ⑤ 由于孿生變形后，局部切變可達(dá)較大數(shù)量，所以在變形試樣的拋光面上可以看到浮凸，經(jīng)重新拋光后，表面浮凸可以去掉，但因已變形區(qū)和未變形區(qū)的晶體位向不同，所以在偏光下或侵蝕后有明顯的襯度，仍能看到孿晶。 ④ 孿生對(duì)塑性變形的貢獻(xiàn)比滑移小得多。 ③ 孿生的兩部分晶體的位向不同，形成鏡面對(duì)稱(chēng)的位向關(guān)系。 ② 孿生是一部分晶體沿孿晶面相對(duì)于另一部分晶體作均勻切變。因此孿生的 τk比滑移大得多。其他晶體結(jié)構(gòu)也存在孿生關(guān)系，但各有其孿晶面和孿晶方向?？梢钥闯?，孿晶與未變形的基體間以孿晶面為對(duì)稱(chēng)面成鏡面對(duì)稱(chēng)關(guān)系。每層（ 111）面的原子都相對(duì)于鄰層（ 111）晶面在 [112 ]方向移動(dòng)了此晶向原子間距的一個(gè)分?jǐn)?shù)值。 fcc中孿生時(shí)每層晶面的位移是借助于一個(gè)不全位錯(cuò)（ b=a/6[112]）的移動(dòng)造成的，各層晶面的位移量與其距孿晶面的距離成正比。FCC晶體孿生變形晶體孿生變形FCC晶體的孿生面是（ 111），孿生方向是 [112 ]。變形與未變形的兩部分晶構(gòu)成鏡面對(duì)稱(chēng) ,合稱(chēng)為 孿晶（twin） 。(1) 孿生變形： 是在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分沿一定晶面 (孿晶面 ： twining plane)和一定方向 (孿生方向 ；twining direction)相對(duì)于另一部分作均勻的切變（ 協(xié)同位移）所產(chǎn)生的變形。 滑移的表面痕跡 單滑移單滑移 ：?jiǎn)我环较虻幕茙В? 多滑移多滑移 ：相互交叉的滑移帶； 交滑移交滑移 ：波紋狀的滑移帶。交滑 移 （ crossslip）： 指兩個(gè)或多個(gè)滑移面共同沿著一個(gè)滑移方向的滑移。單滑移： 只有一個(gè)特定的滑移系處于最有利的位置而優(yōu)先開(kāi)動(dòng)時(shí)，形成單滑移。則滑移越來(lái)越困難，稱(chēng)為 幾何硬化(geometrical hardening)。 經(jīng)滑移轉(zhuǎn)動(dòng)后，若 φ角趨近于 45186。 φ=45186。 壓縮時(shí)，滑移面逐漸趨于與壓力軸線方向垂直。對(duì)于密排六方結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象尤為明顯。通常把給定滑移系上開(kāi)始產(chǎn)生滑移所需分切應(yīng)力稱(chēng)為滑移的臨界分切應(yīng)力（ critical resolved shear stress） 。晶體結(jié)構(gòu)不同，滑移系不同；一般晶體中滑移系越多，滑移越容易進(jìn)行，塑性越好 。 ② 滑移系主要與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。 滑移系表示晶體在進(jìn)行滑移時(shí)可能采取的空間取向。下圖滑移線和滑移帶示意圖（（ 3）滑移系）滑移系 滑移是沿著特定的晶面 (稱(chēng)為 滑移面 slip plane)和晶向 (稱(chēng)為 滑移 方 向 slip direction)上運(yùn)動(dòng)。這些線為 滑移線（ slip line） 。(1) 滑移的顯微觀察 由大量位錯(cuò)移動(dòng)而導(dǎo)致晶體的一部分相對(duì)于另一部分，沿著一定晶面和晶向作相對(duì)的移動(dòng)，即晶體塑性變形的滑移機(jī)制。u 滑移 是晶體在切應(yīng)力作用下沿一定的晶面和晶向進(jìn)行切變的過(guò)程，如面心立方結(jié)構(gòu)的 （ 111）面 [101]方向等。第三章第三章 塑性變形塑性變形商洛學(xué)院 常亮亮 金屬材料塑性變形機(jī)制與特點(diǎn)金屬材料塑性變形機(jī)制與特點(diǎn)塑性變形塑性變形 是永久性變形 。常溫 或低溫下 ，單晶體的 塑性變形主要塑性變形主要 有有 滑移滑移 、 孿生孿生 ，還有，還有 扭折扭折 ?；葡到y(tǒng)越多，材料的塑性越大。右下圖銅中的滑移帶（ 500 ）（ 2）滑移線和滑移帶滑移帶（ slip band） 是由一系列相互平行更細(xì)的線組成的?；凭€實(shí)際上是在晶體表面產(chǎn)生的小臺(tái)階。一個(gè)滑移面和其上的一個(gè)滑移方向組成一個(gè) 滑移系 （ slip system） ?；葡档膫€(gè)數(shù) =(滑移面?zhèn)€數(shù)） （每個(gè)面上所具有的滑移方向的個(gè)數(shù)） 結(jié)論結(jié)論 :① 滑移與滑移面密排程度和滑移方向個(gè)數(shù)有關(guān)；滑移面和滑移方向往往是金屬晶體中原子排列的最密排面和最密排晶向 。每一種晶格類(lèi)型的金屬都有特定的滑移系，且滑移系數(shù)量不同。 與同時(shí)開(kāi)動(dòng)滑移系數(shù)目有關(guān)（ ?k）（（ 4）滑移的臨界分切應(yīng)力（）滑移的臨界分切應(yīng)力（ τk）） 能使晶體滑移的力是外力在滑移系上的分切應(yīng)力。 三種常見(jiàn)金屬晶體結(jié)構(gòu)的滑移系三種常見(jiàn)金屬晶體結(jié)構(gòu)的滑移系（（ 5）滑移時(shí)晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)）滑移時(shí)晶體的轉(zhuǎn)動(dòng) 隨著滑移的進(jìn)行，晶體的取向發(fā)生改變的現(xiàn)象稱(chēng)為晶體的轉(zhuǎn)動(dòng) 。拉伸時(shí)，滑移面和滑移方向逐漸趨于平行于拉伸軸線方向。 滑移時(shí)不僅滑移面發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而滑移方向也逐漸改變，滑移面上的分切應(yīng)力也隨之改變。時(shí)分切應(yīng)力最大。則分切應(yīng)力逐漸增大，滑移越來(lái)越容易，稱(chēng)為 幾何軟化(geometrical softening)； 若φ角遠(yuǎn)離 45186。 （ 6）多系滑移 等效滑移系： 各滑移系的滑移面和滑移方向與力軸夾角分別相等的一組滑移系 。 多滑移： 由于變形時(shí)晶體轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)果，有兩組或幾組滑移面同時(shí)轉(zhuǎn)到有利位向。交滑移的實(shí)質(zhì)是螺位錯(cuò)在不改變滑移方向的情況下，從一個(gè)滑移滑到交線處，轉(zhuǎn)到另一個(gè)滑移面的過(guò)程。u孿生是發(fā)生在金屬晶體內(nèi)局部區(qū)域的一個(gè)切變過(guò)程，切變區(qū)域?qū)挾容^小，切變后形成的變形區(qū)的晶體取向與未變形區(qū)成鏡面對(duì)稱(chēng)關(guān)系，點(diǎn)陣類(lèi)型相同。但是不同的層原子移動(dòng)的距離也不同。 均勻切變區(qū)與未切變區(qū)的分界面稱(chēng)為 孿晶界 。圖 2是FCC晶體孿生示意圖。孿晶在顯微鏡下觀察呈帶狀或透鏡狀。右圖 2中帶淺咖啡色的部分為原子移動(dòng)后形成的孿晶。如把孿晶以孿晶面上的 [112 ]為軸旋轉(zhuǎn)180度，孿晶將與基體重合。 銅中的變形孿晶銅中的變形孿晶 鋅中的變形孿晶(2) 孿生的特點(diǎn)孿生的特點(diǎn) ① 孿生變形是在切應(yīng)力作用下發(fā)生的，并通常出現(xiàn)于滑移受阻的應(yīng)力集中區(qū)。 hcp中常以孿生方式變形， bcc中在沖擊或低溫也可能借助于孿生變形， fcc中一般不發(fā)生孿生變形。而滑移是不均勻的。而滑移后晶體各部分的位向并未改變。但孿生能改變晶體取向，使滑移轉(zhuǎn)到有利位置。而滑移變形后的試樣經(jīng)拋光后滑移帶消失。 (3)孿晶的類(lèi)型及形成孿晶的類(lèi)型及形成 按孿晶（ twin） 形成原因可將孿晶分為： 變形孿晶（ deformation twinning）、 生長(zhǎng)孿晶、退火孿晶 ① ① 變形孿晶變形孿晶 (機(jī)械