材料科学基础(共64张PPT).pptx

材料科学基础;材料科学基础ppt课件;一工程应力应变曲线

拉伸试验基本过程：将GB6397-86制作的标准试样（长试样l＝10d和短试样l=5d）放在拉伸试验机上缓慢拉伸，试样在载荷P下缓慢伸长，直至断裂。得到工程应力－应变曲线。;典型的应力应变－曲线;二真实应力应变曲线;均匀塑性变形阶段的真应力-真应变曲线，称为流变曲线：;第二节单晶体的塑性变形;特点：晶体结构类型并未改变。

滑移的组织形态：光镜下：滑移带（无重现性）电境下：滑移线。

显微组织特点：抛光后可能看不见。;2滑移系

滑移是沿着特定的晶面和晶向进行的。

滑移面（密排面）滑移方向(密排方向)

滑移系：一个滑移面和其上的一个滑移方向组成一个滑移系

;每一种晶格类型的金属都具有特定的滑移系。滑移系的多少在一定程度上决定了金属塑性的好坏。

滑移系的个数:(滑移面个数）×（每个面上所具有的滑移方向的个数）;两相呈层片状分布（珠光体）

材料的组织性能——临界切应力决定屈服强度)

作用：造成显微裂纹并导致工件的破坏

抛物线硬化阶段：应力极高，位错通过交滑移绕过障碍，异号位错抵消等，降低位错密度，加工硬化率下降。

滑移的组织形态：光镜下：滑移带（无重现性）电境下：滑移线。

合金塑性变形的基本方式仍是滑移和孪生，但因组织、结构的变化，塑性变形各有特点。

多相合金根据第二相粒子的尺寸大小分类

在其他条件相同时，金属塑性的好坏不只取决于滑移系的多少，还与滑移面原子密排程度及滑移方向的数目等因素有关

材料科学基础ppt课件

特点：变形主要集中在基体相中，位错的移动被限制在很短的距离内，增加了继续变形的阻力，使其强度提高。

2晶粒大小与性能的关系

n值越大，变形时的强化效果越明显

一、热塑性聚合物的应力—应变曲线

片层间距越小，其强度越高

多晶体塑性变形的基本方式也是滑移和孪生。

可以同时进行共向滑移。;;当外加应力等于屈服强度时：

宏观上：晶体出现塑性变形。

微观上：晶体开始滑移。此时滑移方向上的分切应力达到临界值，称为临界分切应力。

τk：在滑移面上沿滑移方面开始滑移的最小分切应力。

;m称为取向因子，或称施密特因子（Schmid）。

m与塑性变形：m越大，越有利于滑移。

tk的特点：

1)临界分切应力的大小主要取决于金属的本性，与外力无关。当条件一定时，各种晶体的临界分切应力各有其定值

2)是一个组织敏感参数。;4滑移时晶体的转动

1）位向和晶面的变化

滑移过程中，滑移面和滑移方向的转动必然导致取向因子的改变。

2）取向因子的变化

几何硬化

几何软化;5多滑移

1）单滑移：只有一组滑移系处于最有利的取向（m最大）时，分切应力最大，便进行单系滑移。

2）多滑移：在多个（2）滑移系上同时或交替进行的滑移。

发生多滑移时会出现几组交叉的滑移带。

3）交滑移交滑移：晶体在两个或多个不同滑移面上沿同一滑移方向进行的滑移。;;交滑移;交滑移和多滑移的区别：

发生多滑移时会出现几组交叉的滑移带；发生交滑移时会出现曲折或波纹状的滑移带。

交滑移必须是纯螺型位错，因其滑移面不受限制。可以同时进行共向滑移。

6滑移的位错机制

;;;5）由于孪生变形时，局部切变可达较大数量，所以在变形试样的抛光表面上可以看到浮凸，经重新抛光后，虽然表面浮凸可以去掉，但因已变形区的晶体位向不同，所以在偏光下或浸蚀后仍能看到孪晶。而滑移变形后的试样经抛光后滑移带消失。;第三节多晶体的塑性变形;2晶粒之间变形的协调性

（1）原因：各晶粒之间变形具有非同时性。

（2）要求：各晶粒之间变形相互协调。（独立变形会导致晶体分裂）

（3）条件：独立滑移系3～5个。（保证晶粒形状的自由变化;;1）对强度的影响－细晶强化

霍尔－配奇公式:HALL-PETCH公式

ss=s0+kd-1/2

2）对塑性、韧性的影响;第四节合金的塑性变形;2强化机制

1)晶格畸变，阻碍位错运动；

2）柯氏气团强化。;二、屈服和应变时效

1屈服现象

吕德斯带

吕德斯带扩展

吕德斯带危害：因屈服延伸区的不均匀变形（吕德斯带）使工件表面粗糙不同。;2应变时效

原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成。;;1聚合型两相合金的变形

性能按下列方法估计

1）两相都具有较好的塑性，合金的变形阻力决定于两相的体积分数。

;2）软基体＋硬第二相合金的性能除与两相的相对含量有关外，在很大程度上取决于脆性相的形状和分布。

第二相网状分布于晶界（二次渗碳体）,易沿晶脆断；

原因：因塑性相晶粒被脆性相包围分割，少量塑变即脆断

;两相呈层片状分布（珠光体）

特点：变形主要集中在基体相中，位错的移动被限制在很短的距离内，增加了继续变形的阻力，使其强度提高