第十周-材料塑性变形.pptVIP

思考题: * * 1）位错的滑移 刃位错： 螺位错： —— 塑性变形的主要机制 滑移面确定 滑移面不定 2）滑移的连续性 —— 位错增殖 F－R 位错源 L 型位错源 * 3）位错运动阻力 a）点阵摩擦力 —— 派-纳力 1 2 τP-N 与（－ W）成指数关系，故位错宽度 W 越大，τP-N 越小 τP-N 与（－ d / b）成指数关系，故当晶面间距 d 越大、原子间距 b 越小时， τP-N 越小 —— 最密排面、最密排方向易成为滑移面和滑移方向 * b）位错的交互作用 两位错平行 两位错垂直 割阶 扭折 交割 —— 同号相斥、异号相吸 —— 位错交割 —— 形成一段大小和方向等于对方柏氏矢量的割阶或扭折 —— 不在滑移面上 —— 在原滑移面上，不稳定、易消失、不影响滑移 —— 避开障碍物 位错滑移 C）位错塞积 —— 受到障碍物阻碍 —— 位错塞积 —— 应力高度集中 —— 交滑移、攀移 —— 继续滑移 —— 应力松弛 —— 滑移线呈波纹状 拉伸： 滑移面趋向平行 于外力轴方向 滑移方向趋向平行 于最大切分应力方向 压缩： 滑移面趋向垂直 于外力轴方向 滑移方向趋向垂直 于最大切分应力方向 * 晶体转动 变形量大 多个滑移系同时或交替开动 多滑移 滑移线相互交叉 变形量小（或滑移系少） 最有利的滑移系开动 单滑移 滑移线平行 外应力大 * 1）平移滑动：相对滑动的两部分位向关系不变 2）滑移线与应力轴呈一定角度 3）滑移不均匀性：滑移集中在某些晶面上 4）滑移线先于滑移带出现：由滑移线构成滑移带 5）特定晶面，特定晶向 * 3、孪生 —— 当滑移难以进行时出现的一种塑变形式 晶体均匀切变 产生位向变化 变形与未变形部分呈镜面对称关系 —— 塑性变形的次要机制 * * * * 1) 部分晶体发生均匀切变 2) 变形与未变形部分呈镜面对称关系，晶体位向发生变化 3) 临界切分应力大 4) 孪生对塑变贡献小于滑移 5) 产生表面浮凸 思考题: * 单晶体： 晶粒间有位向差 晶粒间有界面 多晶体： 相当于一个单独的晶粒 多个晶粒 —— 影响位错运动 锌的单晶体与多晶体的应力－应变曲线 拉伸变形后，晶界处呈现竹节状 位向差 晶粒间滑移系分切应力差 晶粒变形难易程度不同 变形不均匀 晶粒间相互制约 晶界附近有5个独立的滑移系 变形协调 导致 使 引起 要求 保证 1）位向差的影响 2）晶界的影响 ?b↑ 位错塞积 —— 应力集中—— ?↓ 晶界 ——障碍位错运动 —— 位向差、晶界对变形的影响是综合的，不可能截然分开 3）位向差、晶界的综合作用 位向差 例如： 影响 —— 晶界结构 进一步影响 ———— 位错运动阻力 晶界的直接阻碍作用 晶粒转动 运动位错难以穿越晶界 变形传递 再例： 相邻晶粒位向不适合位错连续滑移 塞积应力 位向差改变 位错穿过晶界 触发相邻晶粒滑移系 位错塞积 导致 结果 4）细晶强化 屈服强度与晶粒尺寸的关系图 d ↓ —— ?s ↑ ?s —— 屈服强度 ?0 ——单晶体屈服强度（材料常数） k ——材料常数 d ——晶粒直径 d ↓ —— ?s↑ 霍尔－配奇（Hall-Patch）公式 机理 晶粒细小 晶界多位向变化 位错塞积分散 位错运动阻力↑ 应力集中小 变形均匀 需更大的外力提高塞积应力 启动相邻晶粒滑移系 不易产生裂纹 ?b↑ ?↑ 晶粒多 特点 强度、塑性同时提高 Good good study Day day up The End 材料科学基础 Fundaments of Materials Science and Engineering 材料科学基础 Fundaments of Materials Science and Engineering 材料科学基础 材料科学基础 材料科学基础 材料科学基础 材料科学基础 材料科学基础 材料科学基础 材料科学基础 材料科学基础 材料科学基础 材料科学基础FUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Dongguan University of Technology 主讲人： 祝闻 讲师 授课班级：16材料控制3班、4班 2018.5.8 晶体的范性形变 晶体在外力作用下会发生变形，当外力较小时变形是弹性的，即卸载后变形随之消失。这种可恢复的变形就称为弹性变形。 晶体在弹性变形时，应力和应变呈线性关系，称为胡可定律。 当时，当外加应力超过一定值（即屈服极限）时，应力和应变就不再呈线性关系，卸载后变形也不会完全消失，而会留下一定的残余变形或永久变形。这种不可恢复的变形称为塑性变形（工程用语）或范性形变（金属物理用语）。 晶体的弹性性能用弹性模量（E和G）表示；