【正文】 埃以上，相鄰滑移帶間的距離則更大，但滑移只發(fā)生在滑移線處．滑移線之間及滑移帶之間的區(qū)域均無(wú)變形，故變形是不均勻分布的。雖然由于孿生引起位向變化，可能進(jìn)一步誘發(fā)滑移，但總的來(lái)說，如果某種晶體的主要變形方式是孿生，則它往往比較脆。但孿生時(shí)切變是一個(gè)確定值 (由晶體結(jié)構(gòu)決定 )，且一般都較小。但孿生時(shí)原子的位移小于孿生方向的原子間距。孿生則改變位向．即已孿生部分 (孿晶 )和未孿生部分(基體 )的位向不同，而且兩部分具有特定的位向關(guān)系 (對(duì)稱關(guān)系 )。 ?二者都不改變晶體結(jié)構(gòu)。 ?從微觀上看二者都是晶體塑性形變的基本方式，是晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿一定的晶面和晶向平移。 通常，對(duì)稱性低、滑移系少的密排六方金屬如 Cd，Zn， Mg等往往容易出現(xiàn)孿生變形。 （ 3）孿晶的兩部分晶體形成鏡面對(duì)稱的位向關(guān)系。 ? 孿生的特點(diǎn) （ 1）孿生變形也是在切應(yīng)力作用下發(fā)生的，并通常出現(xiàn)于滑移受阻而引起的應(yīng)力集中區(qū)，因此，孿生所需的臨界切應(yīng)力要比滑移時(shí)大得多。這一變形過程稱為孿生。 ?孿生變形過程 當(dāng)面心立方晶體在切應(yīng)力作用下發(fā)生孿生變形時(shí)，晶體內(nèi)局部地區(qū)的各個(gè)（ 111）晶面沿著方向 [112]產(chǎn)生彼此相對(duì)移動(dòng)距離為 a/6[112]的均勻切變。 滑移的特點(diǎn) ?多系滑移 對(duì)于具有多組滑移系的晶體，滑移首先在取向最有利的滑移系（其分切應(yīng)力最大）中進(jìn)行，但由于變形時(shí)晶面轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)果，另一組滑移面上的分切應(yīng)力也可能逐漸增加到足以發(fā)生滑移的臨界值以上，于是晶體的滑移就可能在兩組或更多的滑移面上同時(shí)進(jìn)行或交替地進(jìn)行，從而產(chǎn)生多系滑移。 滑移的特點(diǎn) ?滑移時(shí)晶面的轉(zhuǎn)動(dòng) 單晶體滑移時(shí)，除滑移面發(fā)生相對(duì)位移外，往往伴隨著晶面的轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)于只有一組滑移面的 hcp，這種現(xiàn)象尤為明顯。 滑移的臨界分切應(yīng)力是一個(gè)真實(shí)反映單晶體受力起始屈服的物理量。 滑移方向?qū)扑鸬淖饔帽然泼娲?，所以面心立方晶格金屬比體心立方晶格金屬的塑性更好。這是因?yàn)樵用芏茸畲蟮木嫫涿骈g距最大，點(diǎn)陣阻力最小，因而容易沿著這些面發(fā)生滑移；至于滑移方向?yàn)樵用芏茸畲蟮姆较蚴怯捎谧蠲芘欧较蛏系脑娱g距最短，即位錯(cuò) b最小。 晶體結(jié)構(gòu)不同，其滑移面和滑移方向也不同。 滑移的特點(diǎn) ?滑移系 塑性變形時(shí)位錯(cuò)只沿著一定的晶面和晶向運(yùn)動(dòng)，這些晶面和晶向分別稱為 “ 滑移面 ” 和 “ 滑移方向 ” 。 由派一納力公式可知，位錯(cuò)寬度越大，則派一納力越小，這是因?yàn)槲诲e(cuò)寬度表示了位錯(cuò)所導(dǎo)致的點(diǎn)陣嚴(yán)重畸變區(qū)的范圍．寬度大則位錯(cuò)周圍的原子就能比較接近于平衡位臵，點(diǎn)陣的彈性畸變能低，故位錯(cuò)移動(dòng)時(shí)其他原子所作相應(yīng)移動(dòng)的距離較小，產(chǎn)生的阻力也較小。 位錯(cuò)在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)遇到點(diǎn)陣阻力。在切應(yīng)力作用下，一個(gè)多余半原子面從晶體一側(cè)到另一側(cè)運(yùn)動(dòng)．即位錯(cuò)自左向右移動(dòng)時(shí)，晶體產(chǎn)生滑移。對(duì)滑移線的觀察也表明了晶體塑性變形的不均勻性，滑移只是集中發(fā)生在一些晶面上，而滑移帶或滑移線之間的晶體層片則未產(chǎn)生變形，只是彼此之間作相對(duì)位移而已。高倍分析發(fā)現(xiàn)：在宏觀及金相觀察中看到的滑移帶并不是單一條線，而是由一系列相互平行的更細(xì)的線所組成的，稱為 滑移帶 。大量的層片間滑動(dòng)的累積就構(gòu)成晶體的宏觀塑性變形。 單晶體的塑性變形 在常溫和低溫下 ， 單晶體的塑性變形主要通過滑移方式進(jìn)行的 ， 此外 ， 尚有孿生和扭折等方式 。 ?塑性加工包括鍛壓、軋制、擠壓、拉拔、沖壓等方法。因此研究材料的變形規(guī)律及其微觀機(jī)制，分析了解各種內(nèi)外因素對(duì)變形的影響，以及研究討論冷變形材料在回復(fù)再結(jié)晶過程中組織、結(jié)構(gòu)和性能的變化規(guī)律，具有十分重要的理論和實(shí)際意義。5 材料的形變和再結(jié)晶 材料在加工制備過程中或是制成零部件后的工作運(yùn)行中都要受到外力的作用。材料受力后要發(fā)生變形，外力較小時(shí)產(chǎn)生彈性變形；外力較大時(shí)產(chǎn)生塑性變形，而當(dāng)外力過大時(shí)就會(huì)發(fā)生斷裂。 本章講授的主要內(nèi)容 晶體的塑性變形 ?單晶體的塑性變形 ?多晶體的塑性變形 ?合金的塑性變形 ?塑性變形對(duì)材料組織與性能的影響 回復(fù)和再結(jié)晶 ?冷變形金屬在加熱時(shí)的組織與性能變化 ?回復(fù) ?再結(jié)晶 ?晶粒長(zhǎng)大 ?再結(jié)晶織構(gòu)與退火孿晶 晶體的塑性變形 塑性加工 ?金屬材料獲得鑄錠后，可通過塑性加工的方法獲得一定形狀、尺寸和機(jī)械性能的型材、板材、管材或線材。 ?金屬在承受塑性加工時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后，會(huì)產(chǎn)生塑性變形，這對(duì)金屬的結(jié)構(gòu)和性能會(huì)產(chǎn)生重要的影響。 (1)滑移 滑移是晶體在切應(yīng)力的作用下，晶體的一部分沿一定的晶面 (滑移面 ) 的一定方向 (滑移方向 )相對(duì)于另一部分發(fā)生滑動(dòng)。 滑移的特點(diǎn) ?滑移線與滑移帶 為了觀察滑移現(xiàn)象，可將經(jīng)良好拋光的單晶體金屬棒試樣進(jìn)行適當(dāng)拉伸，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，即可在金屬棒表面見到一條條的細(xì)線，通常稱為 滑移線 ，這是由于晶體的滑移變形使試樣的拋光表面上產(chǎn)生高低不一的臺(tái)階所造成的?；凭€之間的距離僅約～ 100個(gè)原子問距左右，而沿每一滑移線的滑移量可達(dá)～ 1000個(gè)原子間距左右。 滑移的特點(diǎn) ?滑移是晶體內(nèi)部位錯(cuò)在切應(yīng)力作用下運(yùn)動(dòng)的結(jié)果 滑移并非是晶體兩部分沿滑移面作整體的相對(duì)滑動(dòng)，而是通過位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于位錯(cuò)每移出晶體一次即造成一個(gè)原子間距的變形量，因此晶體發(fā)生的總變形量一定是這個(gè)方向上的原子間距的整數(shù)倍。由于派爾斯和納巴羅首先估算了這一阻力，故又稱為派 納力。 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力除點(diǎn)陣阻力外，位錯(cuò)與位錯(cuò)的交互作用產(chǎn)生的阻力；運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)交截后形成的扭折和割階，尤其是螺型位錯(cuò)的割階將對(duì)位錯(cuò)起釘扎作用，致使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增加；位錯(cuò)與其他晶體缺陷如點(diǎn)缺陷，其他位錯(cuò)、晶界和第二相質(zhì)點(diǎn)等交互作用產(chǎn)生的阻力，對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)均會(huì)產(chǎn)生阻力，導(dǎo)致晶體強(qiáng)化。一個(gè)滑移面和此面上的一個(gè)滑移方向合起來(lái)叫做一個(gè)滑移系。 通常，滑移面和滑移方向往往是金屬晶體中原子排列最密的晶面和晶向。 在其他條件相同時(shí)，晶體中的滑移系愈多，滑移過程可能采取的空間取向便愈多，滑移容易進(jìn)行，它的塑性便愈好。 滑移的特點(diǎn) ?滑移的臨界分切應(yīng)力 晶體的滑移是在切應(yīng)力作用下進(jìn)行的，但其中許多滑移系并非同時(shí)參與滑移，而只有當(dāng)外力在某一滑移系中的分切應(yīng)力達(dá)到一定臨界值時(shí)，該滑移系方可以首先發(fā)生滑移，該分切應(yīng)力稱為滑移的臨界分切應(yīng)力。其數(shù)值與晶體的類型、純度，以及溫度等因素有關(guān)，還與該晶體的加工和處理狀態(tài)、變形速度，以及滑移系類型等因素有關(guān)。 晶體受壓變形時(shí)也要發(fā)生晶面轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)果是使滑移面逐漸趨于與壓力軸線相垂直。 （ 2）孿生 孿生是塑性變形的另一種重要形式，它常作為滑移不易進(jìn)行時(shí)的補(bǔ)充。這樣的切變并未使晶體的點(diǎn)陣類型發(fā)生變化，但它卻使均勻切變區(qū)中的晶體取向發(fā)生變更，變?yōu)榕c未切變區(qū)晶體呈鏡面對(duì)稱的取向。變形與未變形兩部分晶體合稱為孿晶；均勻切變區(qū)與未切變區(qū)的分界面（即兩者的鏡面對(duì)稱面）稱為孿晶界；發(fā)生均勻切變的那組晶面稱為孿晶面；孿生面的移動(dòng)方向稱為孿生方向。 （ 2）孿生是一種均勻切變，即切變區(qū)內(nèi)與孿晶面平行的每一層原子面均相對(duì)于其毗鄰晶面沿孿生方向位移了一定的距離，且每一層原子相對(duì)于孿生面的切變量跟它與孿生面的距離成正比。 ?孿晶的形