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在晶界附近难以变形使试样出现“竹节”形状 晶界存在引起强度增加的原因： 双晶试验表明，试样的屈服强度随2 个晶粒取向差加大而加大； 把取向差与强度的关系曲线外推到取向差为零时，屈服强度大体 和单晶的各种取向的屈服强度的平均值接近。说明晶界本身对强 度的贡献不是主要的，而对强度的贡献主要来自晶粒间的取向差。 因相邻晶粒取向不同，为保持形变时应变连续，各晶粒形变要协 调，在晶界附近会进行多系滑移，这些多系滑移增加了形变阻力， 从而增加强度。 在晶界附近难以变形使试 样出现“竹节”形状 铝形变在晶界附近的多系滑移 形变过程的宏观应变协调及组织变化 为了变形时各晶粒不出现局部重叠或裂开的现象，晶粒间必然 要相互协调并与外应力应变状态保持一致。 多晶变形的两个基本模型 Sachs模型 （1928年提出）： 设各晶粒的形变是自由的，即多晶体各处的应力状态是连续的。 这个假设和实际不符，应变不能维持连续。 Taylor模型 （1938年提出）： 形变时晶界保持应变连续而不产生空洞或张开(形变连续) 。这 个假设也和实际不符，因应力应该是连续的。 任意一个应变状态要用6 个应变分量来描述，因为塑性形变体 积基本不变，即3 个正应变之和不变，所以6 个应变分量中只有5个 是独立的。即只要改变5 个独立应变分量就可以获得任何一种应 变状态。因此，要使晶粒间的应变保持连续，则必须有5 个独立 的滑移系开动。所谓独立滑移系是指它滑移的结果不能由共同开 动的其它滑移系组合所代替。 独立滑移系的数目在保持应变协调性非常重要。 密排六方的锌只能进行基面滑移，只有两个独立滑移系，当处 在有利于基面滑移的取向时，单晶可充分进行塑性变形；但对多 晶锌，晶粒取向不同，很难保持各晶粒间的应变协调，在很小的 形变量下样品就断裂了。 为检查所提出的模型是否和实际相符，通常是对比由单晶拉伸 的e 曲线导出多晶拉伸e 曲线，再与实际的多晶e 曲线比较， 考察它们符合的程度。 单向拉伸应力和在滑移系上的分切应力 的关系为  m 式中m (cos cos ) 1 对多晶体，可唯象地假设m’存在一个平均值：  mN (m )dm m  N (m )dm 式中N(m’)dm’ 为m’ 值在m’ ～m’+dm’ 间的晶粒数 由实验求得单晶的切应力 切应变 曲线 = f ( ) ，按形变功相 等: de= d ，即 ，得： 。把这些关系代回 导 m de  d  me  m  出多晶体的拉伸曲线：  mf ( ) mf (me ) 不同的形变模型求出的 值不同。如果滑移不受限制，并且滑移 m 系数目无限多的话，获得的值最小，等于2 。 Taylor 模型考虑了应变的连续性，以最小功原理求出面心立方多晶 体的 等于3.06 ；Sachs按应力相等求出 ＝2.24 。 m m 多晶纯铝室温的e 曲线及按Taylor 模型用单晶 111 方向拉伸的 e 曲线按 =3.06导出的多晶体 （晶粒尺寸d=0.2mm）e 曲线。 m 从图看出，用Taylor 模型所预测的和实际还是有较大差别的。 理论上，使各晶粒的宏观协调必须有5个独立的滑移系开动。 但对于特殊形状的晶粒，例如扁平的晶粒或伸长的晶粒就不需 要5 个独立滑移系开动就可以宏观协调保持连续。实际上在1个晶 粒各区域开动的滑移系数目可以不同，一般都少于5个。 各区域开动的滑移系只协调它邻接的晶界附近的应变保持连续， 而整个晶粒则由各个区域联合来共同协调。晶粒分成开动不同数 目滑移系的区域必然把晶粒 “碎化”成若干取向有差别的小块， 在每一小块中的形变是比较均匀的，而它和与它相邻接的其它小 块的形变方式会很不相同