材料的形变和再结晶 (2).pptVIP

3.胞状组织第94页，共153页，星期日，2025年，2月5日胞状组织的形成与下列因素有关：变形量变形量越大，胞的数量增多，尺寸减小，跨越胞壁的平均取向差也逐渐增加。材料类型层错能高的金属（如Al、Fe）等，当变形程度较高时，出现明显的胞状组织；低层错能金属，不易形成位错缠结，冷变形后的胞状组织不明显。第95页，共153页，星期日，2025年，2月5日二、加工硬化1．定义：金属经冷加工变形后，其强度、硬度增加、塑性降低。2．单晶体的典型加工硬化曲线：τ~θ曲线的斜率θ=dτ/dθ称为“加工硬化速率”FCC单晶体的应力—应变曲线第96页，共153页，星期日，2025年，2月5日·曲线明显可分为三个阶段：I.易滑移阶段：发生单滑移，位错移动和增殖所遇到的阻力很小，θI很低，约为10-4G数量级。II．线性硬化阶段：发生多系滑移，位错运动困难，θII远大于θI约为G/300，并接近于一常数。III．抛物线硬化阶段：与位错的多滑移过程有关，θIII随应变增加而降低，应力应变曲线变为抛物线。单晶体的典型加工硬化曲线第97页，共153页，星期日，2025年，2月5日3．影响单晶体加工硬化曲线的因素·晶体结构类型·杂质含量·晶体位向第98页，共153页，星期日，2025年，2月5日4．多晶体的加工硬化a.其应力-应变曲线不出现第一阶段，且加工硬化率明显高于单晶体。第99页，共153页，星期日，2025年，2月5日b.细晶粒的加工硬化率一般大于粗晶粒金属

铝的应力应变曲线与晶粒大小的关系

1-0.034mm2-0.088mm3-0.24mm4-0.54mm第100页，共153页，星期日，2025年，2月5日c.合金比纯金属的加工硬化率要高，溶质原子的加入，在大多数情况下增大加工硬化率。Al-Mg合金中Mg含量对加工硬化的影响1-3.228%Mg2-1.617%Mg3-1.097%Mg4-0.544%Mg5-0%Mg第101页，共153页，星期日，2025年，2月5日4．加工硬化的实际意义·使金属基体具有一定的抗偶然过载的能力。·加工硬化和塑性变形适当配合可使金属进行均匀塑性变形。·是强化金属的重要手段之一。例18-8不锈钢，变形前σ0.2=196MPa，σb=588MPa，40%轧制后σ0.2=784-980MPa，σb=1174MPa·可降低塑性，改善材料，如低碳钢的切削加工性能。第102页，共153页，星期日，2025年，2月5日三、变形后金属中的残余应力金属塑性变形时，外力所作的功除了转化为热量之外，还有一小部分被保留在金属内部，表现为残余应力。按照残余应力平衡范围的不同，通常将其分为三类：1．第一类内应力，又称宏观残余应力2．第二类内应力，属微观内应力3．第三类内应力，即晶格畸变应力第103页，共153页，星期日，2025年，2月5日1．第一类内应力又称宏观残余应力，作用范围为整个工件，它是由金属材料（或零件）各个部分（如表面和心部）的宏观形变不均匀而引起的。第一类内应力使工件尺寸不稳定，严重时甚至使工件在受力之下变形产生断裂。第104页，共153页，星期日，2025年，2月5日2．第二类内应力属微观内应力作用尺度与晶粒尺寸为同一数量级，往往在晶粒内或晶粒之间保持平衡，是由于晶粒或亚晶粒之间变形不均匀而引起的。第二类内应力使金属更容易腐蚀，以黄铜最为典型，加工以后由于内应力存在，于春季或潮湿环境下发生应力腐蚀开裂（季裂）第105页，共153页，星期日，2025年，2月5日第106页，共153页，星期日，2025年，2月5日3．第三类内应力即晶格畸变应力属微观内应力。塑性变形时产生大量空位和位错，其周围产生了点阵畸变和应力场，此时的内应力是在几百或几千个原子范围内保持平衡，其中占主要的又是由于生成大量位错所形成的应力。第三类内应力是产生加工硬化的主要原因。第107页，共153页，星期日，2025年，2月5日四、变形织构1．定义：多晶体中位向不同的晶粒取向变成大体一致，这个过程称为“择优取向”。择优取向后的晶