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1、滑移系越多,塑性越好,但不是唯一因素? 結(jié)構(gòu)中最小結(jié)構(gòu)單元越小,越容易發(fā)生滑移,因此在最密排面上最容易滑移 滑移發(fā)生在密排方向上,因?yàn)樵诖朔较蛏蟽蓚€(gè)平衡原子之間的距離最短,滑移所需能量最小,晶格滑移,第三節(jié) 單晶體的滑移變形 密排六方(hcp)晶體金屬的滑移 理想的密排六方(hcp)晶體(c/a=1.633)的滑移系:() c/a接近或大于1.633的密排六方金屬(Mg(1.624);Zn(1.856);Cd(1.885)的滑移系: ()滑移系少,加工硬化速率低 c/a小于1.633的密排六方金屬(Ti(1.587);Zr(1.5) )的滑移系: 基面已不是唯一的密排面, 棱柱面和棱 錐面密排

2、程 度與基面相近棱柱面和 棱錐面也是滑移面,滑移 方向不變 滑移系多,加工硬化速率大,面心立方(fcc)晶體金屬的滑移 滑移面:111;滑移方向:110 特點(diǎn):滑移系多,可進(jìn)行單滑移、雙滑移或多滑移,取決于外力軸的取向 體心立方(bcc)晶體金屬的滑移 滑移面:110、112、123;滑移方向:111,特點(diǎn):不服從Schmid定律和滑移的非對(duì)稱性。 不服從Schmid定律的兩種表現(xiàn): 不同溫度在不同晶向上做拉力試驗(yàn), 當(dāng)Schmid因子最大時(shí),臨界分切應(yīng) 力并不是最大,而且也不是常數(shù) 。 同樣晶向上拉伸與壓縮的臨界切應(yīng)力不相等 表明位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)在正反方向上的阻力不同,第四節(jié) 多晶體的變形 影響多晶

3、體變形的兩個(gè)因素:晶界和晶體(粒)位向 晶體位向的影響 晶粒間變形要協(xié)調(diào),至少應(yīng)有5個(gè)獨(dú)立的滑移系。 面心和體心立方金屬滑移系多可滿足要求5個(gè)獨(dú)立的滑移系的變形協(xié)調(diào)條件。 密排六方金屬滑移系少,為了實(shí)現(xiàn)變形協(xié)調(diào): 柱面和棱錐面參與滑移;產(chǎn)生孿生變形 晶界的影響 位錯(cuò)在晶界上的塞積 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受到晶界的阻止,在晶界前塞積,形成塞積群。位錯(cuò)在塞積群中的 分布是不均勻的,離晶界越近排列越密。 塞積群的長(zhǎng)度L等于晶粒直徑D的一半:L=D/2,設(shè):塞積群中有n個(gè)位錯(cuò),在外力作用下,晶界對(duì)領(lǐng)先位錯(cuò)的作用力B,則 B=n 可知在外力作用下在晶界附近引起的應(yīng)力集中是外力的n倍。 塞積位錯(cuò)產(chǎn)生的應(yīng)力集中的作用:

4、激發(fā)相鄰晶粒位錯(cuò)源的開(kāi)動(dòng),使變形由一個(gè)晶粒傳播到另一個(gè)晶粒 當(dāng)B在相鄰晶?;品较蛏系姆智袘?yīng)力 達(dá)到臨界切應(yīng)力c時(shí),相鄰晶粒的位錯(cuò)源開(kāi)動(dòng)。 產(chǎn)生生解理裂紋,松弛應(yīng)力。 晶界發(fā)射位錯(cuò) 晶界除了阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)造成位錯(cuò)塞集外,還可以自身發(fā)射位錯(cuò)。,面心 與體心立方金屬的流變應(yīng)力 體心立方金屬單晶體(Nb):滑移的臨界切應(yīng)力隨溫度變化強(qiáng)烈 溫度升高到某一溫度(423K)時(shí)易滑移階段消失 第二階段硬化率不隨溫度變化 面心立方金屬單晶體(Cu):滑移的臨界切應(yīng)力幾乎不隨溫度而變化 第二階段硬化率隨溫度而變化 由于上述差別,它們的拉伸塑性隨溫度的變化不同: 體心立方金屬:溫度降低,塑性減少 ;面心立方金屬:溫

5、度降低,塑性反而增加,第六節(jié) 孿生變形 形變孿晶在塑性變形中的作用 面心立方金屬 一般很難產(chǎn)生孿生變形,如純銅在4K下才發(fā)生孿生變 形。但低層錯(cuò)能的面心立方金屬,如不銹鋼、高錳鋼等在室溫下變形,可出 現(xiàn)大量的孿晶。 體心立方和密排六方金屬 密排六方金屬獨(dú)立滑移系只有2個(gè),為了協(xié)調(diào)變形,一般滑移和孿晶同時(shí)進(jìn)行。 體心立方金屬,在沖擊載荷及低溫時(shí)易發(fā)生孿晶變形。 孿晶變形的特點(diǎn) 臨界切應(yīng)力隨溫度升高而增加;在給定溫度下,增加應(yīng)變速率使流變應(yīng)力減少;加工硬化率隨溫度升高而增加;引起很高的加工硬化率,由此帶來(lái)高的均勻伸長(zhǎng)率。 孿晶的形核與生長(zhǎng) 細(xì)晶粒阻礙孿晶的產(chǎn)生:孿晶形核需要有高的應(yīng)力集中,而細(xì)晶粒

6、產(chǎn)生的應(yīng)力較??;晶界是孿晶生長(zhǎng)的障礙。 孿晶在高應(yīng)力 集中區(qū)形核,形核速度極快 孿晶在低應(yīng)力下生長(zhǎng),應(yīng)力-應(yīng)變曲線上呈鋸齒狀,孿晶變形機(jī)制 極軸位錯(cuò)機(jī)制-在孿晶面上的可動(dòng)不全位錯(cuò)繞 一極軸位錯(cuò)連續(xù)掃過(guò)平行的孿晶面。 體心立方晶體的孿晶變形過(guò)程 孿晶系112111。在各112上有柏氏矢量為1/6111的位錯(cuò),在各層上面移動(dòng),就形成了孿晶,如下圖:可動(dòng)位錯(cuò)1/6111,極軸位錯(cuò)在孿晶面法線上的分量為a/6121,等于孿晶面的面間距 。,面心立方晶體的孿晶變形過(guò)程 孿晶系111112。孿晶面就是滑移面,其上肖克萊位錯(cuò)a/6112的運(yùn)動(dòng)就可產(chǎn)生孿晶,如下圖:(111)上有柏氏矢量為a/6112的位錯(cuò),在各層上面移動(dòng),就形成了孿晶。 面心立方晶體的孿晶也可照極軸位錯(cuò)機(jī)制的方式產(chǎn)生,在111方向

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