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文檔簡介

1、會計學(xué)1大學(xué)材料的形變和再結(jié)晶大學(xué)材料的形變和再結(jié)晶在熱變形時,即在外力和溫度共同作在熱變形時,即在外力和溫度共同作用下發(fā)生的用下發(fā)生的.在熱加工完畢或中斷后的冷卻過程中,在熱加工完畢或中斷后的冷卻過程中,即在無外力作用下發(fā)生的。即在無外力作用下發(fā)生的。3. 亞動態(tài)再結(jié)晶亞動態(tài)再結(jié)晶-在熱加工完畢去除外力后,已在動態(tài)再在熱加工完畢去除外力后,已在動態(tài)再結(jié)晶時形成的再結(jié)晶晶核及正在遷移的再結(jié)晶晶粒界結(jié)晶時形成的再結(jié)晶晶核及正在遷移的再結(jié)晶晶粒界面,不必再經(jīng)過任何孕育期繼續(xù)長大和遷移。面,不必再經(jīng)過任何孕育期繼續(xù)長大和遷移。4. 靜態(tài)回復(fù)靜態(tài)回復(fù)5. 靜態(tài)再結(jié)晶靜態(tài)再結(jié)晶位錯密度降低位錯密度降低

2、位錯增殖和消亡速率達到平衡時,不再發(fā)生硬化,位錯增殖和消亡速率達到平衡時,不再發(fā)生硬化,應(yīng)力應(yīng)力- -應(yīng)變曲線轉(zhuǎn)為水平的穩(wěn)態(tài)流變階段。應(yīng)變曲線轉(zhuǎn)為水平的穩(wěn)態(tài)流變階段。p晶粒沿變形方向伸長呈纖維狀,但晶粒內(nèi)部卻保持等軸亞晶無應(yīng)變的結(jié)構(gòu)。p動態(tài)回復(fù)形成的亞晶尺寸d,主要取決于變形溫度和變形速率:p式中,a/b為常數(shù) , 為用溫度修正過的應(yīng)變速率。 1lgdabZ./Q RTZe12開始發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的臨界應(yīng)變度I II III發(fā)生均勻變形的應(yīng)變量權(quán)國政等,功能材料,2011, 6(42): 1142-1146應(yīng)變速率增加應(yīng)力增加隨變形溫度的升高,晶粒數(shù)量增加,分布更加均勻,晶粒尺寸明顯細化。熱壓縮

3、變形后新生晶?!绊楁?zhǔn)健眲討B(tài)再結(jié)晶形態(tài)穩(wěn)態(tài)變形期間,金屬的晶粒是等軸的,晶界呈鋸齒狀。晶內(nèi)存在被位錯分割的亞晶。而退火時靜態(tài)再結(jié)晶所產(chǎn)生的位錯密度很低。所以同樣晶粒大小的動態(tài)再結(jié)晶組織的強度和硬度比靜態(tài)再結(jié)晶組織的高。晶粒度與流變應(yīng)變成反比位錯亞晶動態(tài)再結(jié)晶晶粒長大R. Zeng et al. / Journal of Alloys and Compounds 509 (2011) 44624469熱擠壓鎂合金AZ61顯微組織流線帶狀組織熱擠壓鎂合金AZ80顯微組織變形(擠壓)方向Mg17Al12exp()nQCRT1221ln11RQTTs拉伸應(yīng)力壓縮應(yīng)力空位形成能低,空位數(shù)量多空位形成能高

4、,空位數(shù)量少/nQ RTCe5.4.4 5.4.4 超塑性超塑性5.5 5.5 陶瓷材料變形的特點陶瓷材料變形的特點5.6 5.6 高聚物變形的特點高聚物變形的特點 Pearson 在在1934年得年得到的著名照片,顯到的著名照片,顯示示Bi-Sn合金具有合金具有1950%的延伸率。的延伸率。Robert W. Cahn著,楊柯等譯,走進材料科學(xué),化學(xué)工業(yè)出版社,2008p 盧柯制備出致密、高純度的塊狀納米晶體Cu樣品,晶粒尺寸為30 nm,純度高于99.995 wt%,密度可達普通純Cu理論密度的99.4%。p在室溫(僅為熔點的22%)下軋制該納米晶Cu樣品,其延伸率可高達5100%,無明顯

5、的加工硬化效應(yīng),晶粒尺寸保持不變。說明晶界運動起重要作用。p此項工作在Science上發(fā)表,受到高度評價。納米晶刃位錯孿晶康志新等,中國有色金屬學(xué)報,2010.20(4):587-597崔建忠,輕金屬,1989,1:47-51( , )mTK p材料的伸長率隨m值的增大而增大。p 多數(shù)觀點認為,超塑性是由晶界的轉(zhuǎn)動與晶粒的多數(shù)觀點認為,超塑性是由晶界的轉(zhuǎn)動與晶粒的轉(zhuǎn)動所致。轉(zhuǎn)動所致。拉伸應(yīng)力壓應(yīng)力晶界滑移、移動和原子的擴散整體沿縱向伸長體擴散晶界的轉(zhuǎn)動晶界的轉(zhuǎn)動晶界滑動與滑移Grain boundary sliding and slip450時第二相Mg17Al12熔解晶界滑動http:/db

6、nst.nii.ac.jp/upload/images/research/1751/english/10b92f53139c3a2ec60207952363cbd8/fig-3.jpgNaCl晶體難易離子鍵多晶陶瓷往往很脆室溫幾乎脆斷脆性變小tepep=/vx/vx脆性變形塑性變形屈服點彈性變形均勻變形應(yīng)變軟化不均勻變形片晶非晶區(qū)11.形變織構(gòu)與殘余應(yīng)力形變織構(gòu)與殘余應(yīng)力12.回復(fù)動力學(xué)與回復(fù)機制回復(fù)動力學(xué)與回復(fù)機制13.再結(jié)晶形核機制再結(jié)晶形核機制14.再結(jié)晶動力學(xué)再結(jié)晶動力學(xué)15.再結(jié)晶溫度及其影響因素再結(jié)晶溫度及其影響因素16.影響再結(jié)晶晶粒大小的因素影響再結(jié)晶晶粒大小的因素17.晶粒的

7、正常長大及其影響因素晶粒的正常長大及其影響因素18.一次與二次再結(jié)晶,以及靜態(tài)與動態(tài)再結(jié)晶的區(qū)別一次與二次再結(jié)晶,以及靜態(tài)與動態(tài)再結(jié)晶的區(qū)別19.無機非金屬材料塑形變形的特點無機非金屬材料塑形變形的特點20.高聚物塑形變形的特點高聚物塑形變形的特點Gb1122s 120GblnQtART1lnlnQAtRTlim43rD2220mQRTettDD1.1. 擴散系數(shù)擴散系數(shù)2.2. 空位濃度空位濃度3.3. 凝固形核率凝固形核率4.4. 回復(fù)回復(fù)5.5. 再結(jié)晶速率再結(jié)晶速率6.6. 固態(tài)相變固態(tài)相變7.7. 蠕變速率蠕變速率)exp(0RTQDD/0Q RTcc e/Q RTvAe/00lnQ

8、 RTxc tex/vEkTCAe*/GkTQ kTNKee1nktrXe /nQ RTCe4、有一、有一bcc晶體的(晶體的(110)111滑移系的臨界分切應(yīng)力為滑移系的臨界分切應(yīng)力為60MPa,試問在,試問在001和和010方向必須施加多少的應(yīng)力才會方向必須施加多少的應(yīng)力才會產(chǎn)生滑移?產(chǎn)生滑移?5、Zn單晶在拉伸之前的滑移方向與拉伸軸的夾角為單晶在拉伸之前的滑移方向與拉伸軸的夾角為45,拉伸后滑移方向與拉伸軸的夾角為拉伸后滑移方向與拉伸軸的夾角為30,求拉伸后延伸率。,求拉伸后延伸率。6、Mg單晶體的試樣拉伸時,單晶體的試樣拉伸時,3個滑移方向與拉伸軸相交成個滑移方向與拉伸軸相交成38、4

9、5、85,而基面法線與拉伸軸成,而基面法線與拉伸軸成60。如果在拉應(yīng)力。如果在拉應(yīng)力為為2.05MPa時開始觀察到塑性變形,則時開始觀察到塑性變形,則Mg的臨界分切應(yīng)力為的臨界分切應(yīng)力為多少?多少?111110(111)(111)21l9、設(shè)合金中一段直線位錯運動時受到間距為的第二相粒子的阻礙,試求證:使位錯按繞過機制繼續(xù)運動所需的切應(yīng)力為 ,式中,T為線張力;b為柏氏矢量;G為切變模量;r0位第二相粒子半徑;B為常數(shù)。10、已知平均晶粒直徑為1mm和0.0625mm的-Fe的屈服強度分別為112.7MPa和196MPa,問平均晶粒直徑為0.0196mm的純鐵的屈服強度為多少?02ln22rBGbbT11、工業(yè)純鋁在室溫下經(jīng)大變形量軋制成帶材后,測得室溫力學(xué)性能為冷加工態(tài)的性能。查表得知:工業(yè)純鋁的再結(jié)晶溫度T再=150,但若將上述工業(yè)純鋁薄帶加熱至100,保溫16d后冷至室溫再測其強度,發(fā)現(xiàn)強度明顯降低,請解釋其原因。12、某工廠用一冷拉鋼絲繩將以大型鋼件吊入熱處理爐內(nèi),由于一時疏忽,未將鋼絲繩取出,而是隨同工件一起加熱至860,保溫時間到了,打開爐門,吊出工件,鋼絲繩發(fā)生斷裂,試分析原因。http:/dbnst.nii.ac.jp/upload/images/research/1751/english/10b92f53139c3a2e

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