【正文】 ? 回答： 通過塑性變形，晶體中位錯(cuò)數(shù)目會(huì)顯著增多． ? 原因 :變形過程中 ,晶體中存在不斷增殖的位錯(cuò)源 ? 位錯(cuò)增殖機(jī)制： 弗蘭克－瑞德位錯(cuò)源 ? 最終， 在切應(yīng)力作用下 , 位錯(cuò)線段 DD’變?yōu)橐粋€(gè)重結(jié)的 DD’位錯(cuò)線段和一個(gè)封閉的位錯(cuò)環(huán) 動(dòng) 畫 ?增殖機(jī)制總結(jié)： ? 在切應(yīng)力作用下 , 位錯(cuò)線段 DD’變?yōu)橐粋€(gè)重結(jié)的 DD’位錯(cuò)線段和一個(gè)封閉的位錯(cuò)環(huán) ?隨著外力繼續(xù)作用 , 以上過程不斷重復(fù) ,不斷產(chǎn)生新的位錯(cuò)環(huán) ,晶體中便產(chǎn)生大量位錯(cuò)環(huán) . ?一個(gè)位錯(cuò)環(huán)移出晶體 ,晶體沿滑移面產(chǎn)生一個(gè)原子間距的位移；大量位錯(cuò)環(huán)逐個(gè)移出晶體 ,晶體就不斷產(chǎn)生滑移 ,并在表面形成許多滑移臺(tái)階 . ? 晶體滑移的實(shí)質(zhì)： ?不斷的消耗位錯(cuò)，不斷產(chǎn)生新位錯(cuò)的過程 . ?晶體的滑移 ,實(shí)際上是源源不斷的位錯(cuò)沿著滑移面的運(yùn)動(dòng) . 位錯(cuò)的交割與塞積： ? 交割： 位錯(cuò)線相交再通過的過程 . ? 交割的結(jié)果 :產(chǎn)生割階，結(jié)果是： ? 增加了位錯(cuò)線的長度； ? 可能形成一種位錯(cuò)難以運(yùn)動(dòng)的固定割階 ,造成位錯(cuò)纏結(jié) ,成為后續(xù)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的障礙 . 動(dòng) 畫 ? 塞積： 當(dāng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)遇到障礙物（固定位錯(cuò)、雜質(zhì)粒子、晶界等）的阻礙時(shí)，領(lǐng)先的位錯(cuò)在障礙物前被阻止，后續(xù)的位錯(cuò)被堵塞，這種現(xiàn)象叫做位錯(cuò)的塞積； ? 塞積的結(jié)果： 形成位錯(cuò)的平面塞積群 ,并在障礙物前端形成高度應(yīng)力集中，如圖 動(dòng) 畫 ? 塞積處產(chǎn)生的應(yīng)力集中 τ為： τ＝ ｎ τ0 其中 ,τ： 塞積在障礙處產(chǎn)生的應(yīng)力集中； τ0： 在滑移方向的分切應(yīng)力值； ｎ：位錯(cuò)塞積群的位錯(cuò)數(shù)； Ｌ :障礙物至位錯(cuò)源的距離 ? 位錯(cuò)塞積群的位錯(cuò)數(shù) n與障礙物至位錯(cuò)源的距 離Ｌ成正比 . ? 因此，Ｌ ↗ → ｎ ↗ → 應(yīng)力集中 τ↗ ； ? 合金中的位錯(cuò)塞積； 孿生： ? 定義： 在切應(yīng)力的作用下，晶體的一部分以一定的晶面（孿晶面）為對(duì)稱面與晶體的另一部分發(fā)生對(duì)稱性移動(dòng)而進(jìn)行的切變，叫孿生 . ? 孿晶： 以孿晶面為對(duì)稱面而處于鏡面對(duì)稱位置的一對(duì)晶體叫做孿晶（雙晶） . ? 晶體結(jié)構(gòu)不同，孿生面和孿生方向也不同 . fcc： 孿生面｛ 111｝ ,孿生方向〈 112〉 bcc: 孿生面｛ 112｝ ,孿生方向〈 111〉 hcp: 孿生面｛ 10 2｝ ,孿生方向〈 011〉 ? 孿生的特點(diǎn)： ? 孿生所需 τK遠(yuǎn)大于滑移所需 τK 。 ? 原因 :(多晶體的特點(diǎn) ) ① 相鄰晶粒位向不同； ② 各晶粒間存在晶界； ? 多晶體的塑性變形過程 的特點(diǎn) ? 各晶粒變形的不同時(shí)性 . 隨外力增加，對(duì)位向有利的晶粒，其滑移系的分切應(yīng)力首先達(dá)到臨界值，開始塑變。 ? 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)。 ?晶界強(qiáng)化 :用細(xì)化晶粒增加晶界 , 提高金屬強(qiáng)度的方法稱為晶界強(qiáng)化 . ? 晶粒平均直徑 d與屈服強(qiáng)度 σ s關(guān)系 （霍爾 配奇公式） σ s =σ 0+kd1/2 ? σ 0:常數(shù) ,單晶體金屬的屈服強(qiáng)度； k：常數(shù) 。 ? 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 , 周圍晶粒易發(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?，?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 , 使其變形能力無法發(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。 空位： 比例較小 位錯(cuò)： 80～ 90％ ? 儲(chǔ)存能： 塑性變形時(shí)，外加能量儲(chǔ)存在形變金屬內(nèi)部的能量 . ? 儲(chǔ)存形式 :彈性應(yīng)變和增加晶體缺陷的形式 彈性應(yīng)變能： 3～ 12％ 畸變能： ? 儲(chǔ)存能是轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力 ? 儲(chǔ)存能 ? 儲(chǔ)存能使塑變后金屬材料的自由能升高，處于 熱力學(xué)上不穩(wěn)定的亞穩(wěn)狀態(tài) . ? 塑變后的金屬及合金在退火時(shí)的變化 ? 退火： 將金屬材料加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩冷到室溫的操作； ? 目的： 改變金屬材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，獲得要求的性能。 ? 變形金屬在加熱時(shí)儲(chǔ)