金属学及热处理2.PPT

第二节 单晶体的塑性变形 （一）滑移带 如果将表面抛光的单晶体金属试样进行拉伸，当试样经适量的塑性变形后，在金相显微镜下可以观察到，在抛光的表面上出现许多相互平行的线条，这些线条称为滑移带，如图6-4所示。 一、滑 移 图6-4 铜中的滑移带 滑 移 滑移是晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向相对于另一部分作相对的滑动，这种晶面称为滑移面，晶体在滑移面上的滑动方向称为滑移方向。一个滑移面和此面上的一个滑移方向结合起来，组成一个滑移系。滑移系表示金属晶体在发生滑移时滑移动作可能采取的空间位向。当其他条件相同时，金属晶体中的滑移系越多，则滑移时可供采用的空间位向也越多，故该金属的塑性也越好。 （二）滑移系 滑 移 滑移是在切应力的作用下发生的。当晶体受力时，并不是所有的滑移系都同时开动，而是由受力状态决定。晶体中的某个滑移系是否发生滑移，取决于力在滑移面内沿滑移方向上的分切应力大小，当分切应力达到一定的临界值时，滑移才能开始，此应力称为临界分切应力，它是使滑移系开动的最小分切应力。 （三）滑移的临界分切应力 滑 移 如果金属在单纯的切应力作用下滑移，则晶体的取向不会改变。但当任意一个力作用在晶体之上时，总是可以分解为沿滑移方向的分切应力和垂直于滑移面的分正应力。这样，在晶体发生滑移的同时，还将发生滑移面和滑移方向的转动。 （四）滑移时晶体的转动 图6-8 晶体在拉伸时的转动 a）原试样 b）自由滑移变形 c）受夹头限制时的变 滑 移 对于滑移系多的立方晶系单晶体来说，起始滑移首先在取向最有利的滑移系中进行，但由于晶体转动的结果，其他滑移系中的分切应力有可能达到足以引起滑移的临界值。于是滑移过程将在两个或多个滑移系中同时进行或交替地进行。如果外力轴的方向合适，滑移一开始就可以在一个以上的滑移系上同时进行。这种在两个或更多的滑移系上进行的滑移称为多系滑移，简称多滑移。 （五）多系滑移 滑 移 1.位错的运动与晶体的滑移 （六）滑移的位错机制 图6-14 晶体通过刃型位错移动造成滑移的示意图 滑 移 （六）滑移的位错机制 图6-15 刃型位错的滑移 a）正刃型位错 b）负刃型位错 滑 移 2.位错的增殖 （六）滑移的位错机制 图6-16 弗兰克-瑞德位错源 滑 移 3.位错的交割与塞积 （六）滑移的位错机制 图6-17 两个相互垂直的刃型位错的交割 a）交割前 b）交割后