第6章 固溶强化课件.pptVIP

第6章 固溶强化 固溶强化——溶质原子和位错的交互作用. 交互作用的性质——有弹性的、化学的 电性的和几何的。 主要内容——溶质原子与位错的弹性交互作用。 各种气团——溶质原子偏聚到位错线周围。 柯氏（Cottrell)气团；史氏(Snock)气团；铃木（Suzuki)气团  柯氏气团——刃型位错与溶质原子的交互作用。 溶质原子在基体中产生球对称的畸变。 位错有正应力分量。 间隙溶质原子与刃型位错的弹性交互作用比置换溶质原子的大。 柯氏气团的结构——稀释气团和饱和气团 稀释气团——溶质原子的浓度服从麦克斯韦-玻尔兹曼分布。稀释气团 可见，稀释气团只能在较高温度下存在，随温度的降低，在位错附近的溶质浓度会越来越多，当C=1时，由稀释气团转化为饱和气团，对应的温度为TC。 问题：⑴为什么会形成饱和气团？ ⑵形成饱和气团的溶质原子的含量？ 动态应变时效——变形中产生时效的现象。当温度足够高时，溶质原子和位错的交互作用可以在变形过程中发生。 发生在一定的温度范围，温度范围随应变速率的增加而上移。 动态应变时效的特点 ⑴ 第三节 单晶体的滑移变形 密排六方（hcp)晶体金属的滑移 ⑴理想的密排六方（hcp)晶体（c/a=1.633)的滑移系：（０００１）＜１１２０＞ ⑵ c/a接近或大于1.633的密排六方金属(Mg(1.624);Zn(1.856);Cd(1.885))的滑移系： （０００１）＜１１２０＞．滑移系少，加工硬化速率低． ⑶ c/a小于1.633的密排六方金属(Ti(1.587);Zr(1.5) ))的滑移系： 基面已不是唯一的密排面， 棱柱面｛１０１０｝和棱 锥面｛１０１１｝密排程 度与基面相近．棱柱面和 棱锥面也是滑移面，滑移 方向不变＜１１２０＞． 　滑移系多，加工硬化速率大． 　　　　 面心立方(fcc)晶体金属的滑移 滑移面：{111}；滑移方向：〈110〉 特点：滑移系多，可进行单滑移、双滑移或多滑移，取决于外力轴的取向． 体心立方(bcc)晶体金属的滑移 滑移面：{110}、{112}、{123}；滑移方向：〈111〉 特点：不服从Schmid定律和滑移的非对称性。 不服从Schmid定律的两种表现： ⑴不同温度在不同晶向上做拉力试验， 当Schmid因子最大时，临界分切应 力并不是最大，而且也不是常数 。 ⑵同样晶向上拉伸与压缩的临界切应力不相等 表明位错运动在正反方向上的阻力不同 第四节 多晶体的变形 影响多晶体变形的两个因素：晶界和晶体（粒）位向 晶体位向的影响 晶粒间变形要协调，至少应有5个独立的滑移系。 面心和体心立方金属滑移系多可满足要求5个独立的滑移系的变形协调条件。 密排六方金属滑移系少，为了实现变形协调: ⑴柱面和棱锥面参与滑移；⑵产生孪生变形 晶界的影响 ⑴位错在晶界上的塞积 位错运动受到晶界的阻止，在晶界前塞积，形成塞积群。位错在塞积群中的 分布是不均匀的，离晶界越近排列越密。 塞积群的长度L等于晶粒直径D的一半：L=D/2 设：塞积群中有n个位错，在外力τ作用下，晶界对领先位错的作用力τB，则 τB=nτ 可知在外力τ作用下在晶界附近引起的应力集中是外力τ的n倍。 塞积位错产生的应力集中的作用： ①激发相邻晶粒位错源的开动，使变形由一个晶粒传播到另一个晶粒 当τB在相邻晶粒滑移方向上的分切应力 达到临界切应力τc时，相邻晶粒的位错源开动。 ②产生生解理裂纹，松弛应力。 ⑵晶界发射位错 晶界除了阻碍位错运动造成位错塞集外，还可以自身发射位错。 第五节 温度和应变速率对流变应力的影响 流变应力的组成 流变应力随温度升高或应变速率降低而减小.温度达到某一临界值后,流变应力不在变化