作业(5,6,7).ppt

作业 1、名词解释 弹性变形：指外力去除后能够完全恢复的那部分变形，可从原子间结合力的角度来了解它的物理本质 。 塑性变形：材料在外力作用下产生而在外力去除后不能恢复的那部分变形。 冷变形：金属在再结晶温度以下所进行的变形。 回复：指新的无畸变晶粒出现之前产生的亚结构和性能变化的阶段。 再结晶 ：出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程。 退火：将金属或合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 形变织构 ：在塑性变形中，随着形变程度的增加，各个晶粒的滑移面和滑移方向都要向主形变方向转动，逐渐使多晶体中原来取向互不相同的各个晶粒在空间取向上呈现一定程度的规律性，这一现象称为择优取向，这种组织状态则称为形变织构。 滑移系 ：一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来叫做一个滑移系 。 弹性的不完整性：弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变的发展跟不上应力的变化等有别于理想弹性变形特点的现象，称之为弹性的不完整性。 孪生：切变并未使晶体的点阵类型发生变化，但它却使均匀切变区中的晶体取向发生变更，变为与未切变区晶体呈镜面对称的取向,这一变形过程称为孪生。 扭折：为了使晶体的形状与外力相适应，当外力超过某一临界值时晶体将会产生局部弯曲，这种变形方式称为扭折。 蠕变：在某温度下，恒定压力下所发生的缓慢而连续的塑性流变现象。 2、对于大多数材料来说，滑移面通常是哪个面？滑移方向是哪个方向？为什么？ 滑移面通常是原子的密排面 滑移方向通常是原子的密排方向 原子密度最大的晶面其面间距最大，点阵阻力最小，因而容易沿着这些面发生滑移 。 最密排方向上的原子间距最短，即位错b最小 ，引入的畸变能最小。 3、其他条件相同的情况下，为什么密排六方的单晶材料的塑性比面心立方或体心立方的单晶材料的塑性差？ 答：在其他条件相同时，晶体中的滑移系愈多，滑移过程可能采取的空间取向便愈多，滑移容易进行，它的塑性便愈好。面心立方晶体的滑移系共有12个；体心立方晶体，的滑移系共有48个；而密排六方晶体的滑移系仅有3个，由于滑移系数目太少，hcp单晶体的塑性比fcc或bcc单晶体的差。 4、说明合金强化的主要机制。 答：通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料强度的方法，称为材料的强化。其强化的基本形式有：固溶强化、加工硬化（形变强化）、弥散强化和细晶强化等。 固溶强化是指通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。 弥散强化指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段。是指用不溶于基体金属的超细第二相(强化相)强化的金属材料。 细晶强化是通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法，晶粒越细，晶界越多，根据霍尔-配奇关系式，晶粒的平均值(d)越小，材料的屈服强度就越高。 加工硬化：冷变形金属在塑性变形中形成大量位错，这些位错部分成为不可动位错，从而导致其对可动位错的阻力增大，引起材料继续变形困难，形成加工硬化或变形强化。 这些强化方式总的来说是向晶体内引入大量晶体缺陷，如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散的质点或不均匀性（如偏聚等），这些缺陷阻碍位错的运动，也会明显地提高材料的强度。 5、形成孪晶的主要三种方式是什么？并进行简单解释。 答：形成孪晶的主要三种方式有变形孪晶、生长孪晶和退火孪晶。 “变形孪晶” 通过机械变形而产生的孪晶，也称为 “机械孪晶”，它的特征通常呈透镜状或片状。 “生长孪晶”它包括晶体自气态（如气相沉积）、液态（液相凝固）或固体中长大时形成的孪晶。 “退火孪晶”,变形金属在其再结晶退火过程中形成的孪晶，它往往以相互平行的孪晶面为界横贯整个晶粒，是在再结晶过程中通过堆垛层错的生长形成的。 6、说明冷变形金属加热时回复、再结晶及晶粒长大的过程和特点。并画出该过程晶粒形状及大小的变化示意图。 答：回复过程的特征： （1）回复过程中组织不发生变化； （2）宏观一类应力全部消除，微观二类应力部分消除； （3）力学性能变化很小，电阻率显著降低，密度增加； （4）变形储存的能量部分释放。 再结晶过程的特点： （1）组织发生变化，由冷变形的伸长晶粒变为新的等轴晶粒； （2）力学性能发生急剧变化，强度、硬度急剧下降，塑性迅速升高，应变硬化全部消除，恢复到变形前的状态； （3）变形储能在再结晶过程中全部释放。三类应力（点阵畸变）消除，位错密度明显降低。 6、说明冷变形金属加热时回复、再结晶及晶粒长大的过程和特点。并画出该过程晶粒形状及大小的变化示意图。 答：晶粒长大的特点： （1）晶粒长大是界面能的降低。 （2）晶粒长大是通过晶界迁移实现的