材料的變形與再結(jié)晶-展示頁
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【正文】 22/9/7 21 由于晶體的轉(zhuǎn)動，使原來有利于滑移的晶面滑移到一定程度后，變成不利于滑移的晶面；而原來不利于滑移的晶面，則可能轉(zhuǎn)到有利于滑移的方向上，參與滑移。 ）時，取向因子最小， σS為無限大，不可能產(chǎn)生滑移，此時的位向稱為 硬位向 ； 當(dāng)外力與滑移面和滑移方向的夾角都接近 45176。 由圖可見： 當(dāng)外力與滑移面平行（ υ＝ 90176。 以單晶體拉伸為例，求 τk＝？ 面法向 滑移方向 F ф λ F A A/cosφ 計算分切應(yīng)力分析圖 設(shè)單晶體中只有一組滑移面 ,試樣橫截面積為 A,軸心拉力為 F,滑移面的法線與 F夾角為υ,滑移方向與 F的夾角為 λ,滑移面面積 A’＝ A/cosυ. 2022/9/7 18 外力在滑移面上沿滑移方向的 切向分力 為： Fτ ＝ Fcosλ 外力在滑移方向上的 分切應(yīng)力 ： τ=Fτ/Aˊ=Fcosλ/(A/cosυ) =Fcosλcosυ/A F/A＝ σ ，當(dāng)滑移系中的分切應(yīng)力達到其臨界分切應(yīng)力值而開始滑移時， σ ＝ σ S，此時 τ ＝ τ k，所以 τ k＝ σ Scosλ cosφ cosλcosυ稱為取向因子 。 2022/9/7 17 滑移的臨界分切應(yīng)力 不是有切應(yīng)力作用就能產(chǎn)生滑移，只有在滑移面上沿滑移方向的分切應(yīng)力達到一定值時，才能發(fā)生滑移。如 Cu的塑性比 αFe好。 FCC BCC 2022/9/7 16 實驗表明： 滑移系越多，滑移越容易，塑性越好。 BCC中 (110)[111]、 。 2022/9/7 14 滑移系 一個 滑移面 和此面上的一個 滑移方向 合起來稱為一個 滑移系 ， 可用 {hkl}uvw來表示 ， 見圖 。 在常溫和低溫下，單晶體的塑性變形主要通過 滑移、孿生和扭折 等方式進行。 實際應(yīng)用的金屬材料有的要求高內(nèi)耗，有的要求低內(nèi)耗， 如 制作鐘、樂器的材料，要求低內(nèi)耗，消振能力低，聲音好聽；制作機座、汽輪機葉片的材料，要求高內(nèi)耗，以消除振動。 實際金屬 ε σ O C a H 不加應(yīng)力也應(yīng)變 去應(yīng)力后降低 隨時間延續(xù)回到 O t ε 隨時間延續(xù)回到 O c d a b O 滯彈性應(yīng)變 ε0 εan 2022/9/7 9 (3) 彈性滯后 由于應(yīng)變落后于應(yīng)力 ， 在 σ － ε 曲線上使加載線與卸載線不重合而形成一封閉回線 ， 稱為 彈性滯后 。 可見： B、 C為同向加載， σe↑ ； C、D為反向加載，σe↓ 。 2. 彈性的不完整性 2022/9/7 6 (1) 包申格效應(yīng) 材料經(jīng)預(yù)先加載產(chǎn)生少量塑性變形，然后同向加載則 σ e升高，反向加載則 σ e降低的現(xiàn)象 ,稱為 包申格效應(yīng) 。多數(shù)金屬材料的彈性變形量小，而橡膠類高分子材料的彈性變形量大。 2022/9/7 4 彈性變形 1. 彈性變形特征 (1) 變形是可逆的； (2) 應(yīng)力與應(yīng)變保持單值線性函數(shù)關(guān)系 ， 服從Hooke定律： σ＝ Eε， τ＝ Gγ。如：普碳鋼和灰鑄鐵。材料科學(xué)基礎(chǔ) Fundamentals of Materials Science 主講教師：王亞男 2022/9/7 2 第 7章 材料的變形與再結(jié)晶 Chapter 7 Deformation and recrystallization of materials 彈性變形 晶體塑性變形 回復(fù)和再結(jié)晶 金屬的熱加工 小結(jié) 思考題 2022/9/7 3 材料的變形 材料受力后要發(fā)生變形，外力較小時產(chǎn)生 彈性變形 ，外力較大時產(chǎn)生 塑性變形 ，而當(dāng)外力過大時就會發(fā)生 斷裂 。 不同材料變形時其應(yīng)力 應(yīng)變曲線和試樣形貌不同。 變形可分為三個階段：彈性變形、塑性變形和斷裂。 (3) 彈性變形量隨材料的不同而異。 2022/9/7 5 工程上應(yīng)用的材料為多晶體，內(nèi)部存 在各種類型的缺陷， 彈性變形時 ，可能出 現(xiàn) 加載線與卸載線不重合 、 應(yīng)變的發(fā)展跟 不上應(yīng)力的變化 等現(xiàn)象，稱為 彈性的不完 整性 ，包括 包 申格效應(yīng) 、 彈性后效 、 彈性 滯后 等。 退火軋制黃銅在不同載荷下彈性極限的變化。 2022/9/7 7 理想晶體 加載 卸載 ε σ t ε 隨時間不變 加力 去力 2022/9/7 8 這種 在彈性極限范圍內(nèi)，應(yīng)變滯后于外加應(yīng)力，并和時間有關(guān)的現(xiàn)象稱為 彈性后效 。 彈性滯后表明： 加載時消耗于材料的變形功大于卸載時材料恢復(fù)所釋放的變形功 ， 多余的部分被材料內(nèi)部所消耗 ， 稱為內(nèi)耗 ， 大?。綇椥詼蟓h(huán)面積 。 2022/9/7 11 單晶體的塑性變形 1. 滑移 在 切應(yīng)力 作用下，晶體的一部分沿著一定晶 面（ 滑移面 ）和一定晶向（ 滑移方向 ）相對另一 部分發(fā)生 相對位移 的現(xiàn)象 。 晶體的塑性變形 2022/9/7 12 切應(yīng)力作用下晶體滑移示意圖（微觀） τ τ 2022/9/7 13 滑移線 （ 小臺階 ） 滑移量
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