這是金屬的塑性變形ppt，包括了單晶體的塑性變形，多晶體的塑性變形，變形后金屬的回復與再結(jié)晶，金屬的熱塑性變形等內(nèi)容，歡迎點擊下載。

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第四章 金屬的塑性變形 塑性變形及隨后的加熱，對金屬材料組織和性能有顯著的影響。了解塑性變形的本質(zhì)、塑性變形及加熱時組織的變化，有助于發(fā)揮金屬的性能潛力，正確確定加工工藝 第一節(jié) 單晶體的塑性變形 滑移是指當應力超過材料的彈性極限后，晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相對于另一部分發(fā)生滑動位移的現(xiàn)象。在應力去除后，位移不能恢復，在金屬表面留下變形的痕跡 ⑴ 滑移只能在切應力的作用下發(fā)生。 ⑵ 滑移常沿晶體中原子密度最大的晶面和晶向發(fā)生。因原子密度最大的晶面和晶向之間原子間距最大，結(jié)合力最弱，產(chǎn)生滑移所需切應力最小。 ⑶ 滑移時，晶體兩部分的相對位移量是原子間距的整數(shù)倍。 滑移的結(jié)果在晶體表面形成臺階，稱滑移線，若干條滑移線組成一個滑移帶。 韌性斷口 把滑移設想為剛性整體滑動——滑移面上每一個原子都同時移到另一個平衡位置，外加的切應力必須同時克服滑移面上所有原子間的結(jié)合力。所需理論臨界切應力值比實際測量值大3-4個數(shù)量級。 滑移是通過滑移面上位錯的運動來實現(xiàn)的。 刃位錯的運動 孿生是指晶體的一部分沿一定晶面和晶向相對于另一部分所發(fā)生的切變，發(fā)生在滑移系較少或滑移受限制情況下。 孿生的結(jié)果使孿生面兩側(cè)的晶體呈鏡面對稱。 孿生使晶格位向發(fā)生改變； 所需切應力比滑移大得多，變形速度極快，接近聲速; 孿生時相鄰原子面的相對位移量小于一個原子間距（滑移是原子間距的整數(shù)倍）。 多晶體是由眾多取向不一的單晶體組成。在某一單向外力作用下各晶體的滑移面上的分切應力不同，只有一些達到臨界切應力的滑移系才發(fā)生滑移。由于晶體之間的相互制約，首先滑移的晶體會引起自身或相鄰晶體的轉(zhuǎn)動，從而使原來啟動的滑移系偏離最大切應力方向，而停止滑移。另一些原來不能啟動的滑移系開動，進而使整個晶體的塑性變形協(xié)調(diào)發(fā)展。 由于各相鄰晶粒位向不同，當一個晶粒發(fā)生塑性變形時，為了保持金屬的連續(xù)性，周圍的晶粒若不發(fā)生塑性變形，則必以彈性變形來與之協(xié)調(diào)。 晶界對塑性變形的影響 三、塑性變形對組織、性能的影響 由于晶粒的轉(zhuǎn)動，當塑性變形達到一定程度時，會使絕大部分晶粒的某一位向與變形方向趨于一致，這種現(xiàn)象稱織構(gòu)或擇優(yōu)取向。 1）加工硬化 隨冷塑性變形量增加，金屬的強度、硬度提高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象稱加工硬化。 1、隨變形量增加， 位錯密度增加. 2. 隨變形量增加，亞結(jié)構(gòu)細化； 3. 隨變形量增加，空位密度增加； 4. 幾何硬化：由晶粒轉(zhuǎn)動引起。 3、殘余內(nèi)應力 內(nèi)應力是指平衡于金屬內(nèi)部的應力。是由于金屬受力時， 內(nèi)部變形不均勻而引起的。 第三類內(nèi)應力是形變金屬中的主要內(nèi)應力，也是金屬強化的主要原因。而第一、二類內(nèi)應力都使金屬強度降低。 四、變形后金屬的加熱變化(回復與再結(jié)晶 ) 1、回復 當變形金屬被加熱到較高溫度時，由于原子活動能力增大，晶粒的形狀開始發(fā)生變化，在亞晶界或晶界處形成了新的結(jié)晶核心，并不斷以等軸晶形式生長，取代被拉長及破碎的舊晶粒，這一過程稱為再結(jié)晶。 這種冷變形組織在加熱時重新徹底改組的過程稱再結(jié)晶。 再結(jié)晶也是一個晶核形成和長大的過程，但不是相變過程，再結(jié)晶前后新舊晶粒的晶格類型和成分完全相同。核心出現(xiàn)在位錯聚集的地方，原子能量最高，最不穩(wěn)定。它只是一個形態(tài)上的變化。新晶粒中缺陷減少，內(nèi)應力消失了 。 由于再結(jié)晶后組織的復原，因而金屬的強度、硬度下降，塑性、韌性提高，加工硬化消失。 再結(jié)晶溫度 再結(jié)晶不是一個恒溫過程，它是自某一溫度開始，在一個溫度范圍內(nèi)連續(xù)進行的過程，發(fā)生再結(jié)晶的最低溫度稱再結(jié)晶溫度。 金屬預先變形程度越大， 再結(jié)晶溫度越低。當變形度達到一定值后，再結(jié)晶溫度趨于某一最低值，稱最低再結(jié)晶溫度。 金屬中的微量雜質(zhì)或合金元素，尤其高熔點元素，起阻礙擴散和晶界遷移作用，使再結(jié)晶溫度顯著提高。 3）、再結(jié)晶加熱速度和加熱時間 再結(jié)晶完成后，若繼續(xù)升高溫度或延長保溫時間，將發(fā)生晶粒長大，這是一個自發(fā)的過程。 加熱溫度越高，保溫時間越長，金屬的晶粒越粗大，加熱溫度的影響尤為顯著。 2、預先變形量 當超過臨界變形量后，隨變形程度增加，變形越來越均勻，再結(jié)晶時形核量大而均勻，使再結(jié)晶后晶粒細而均勻，達到一定變形量之后，晶粒度基本不變。 五、 金屬的熱加工 1、冷加工與熱加工的區(qū)別 熱加工時產(chǎn)生的加工硬化很快被再結(jié)晶產(chǎn)生的軟化所抵消，因而熱加工不會帶來加工硬化效果。 2.熱加工對金屬組織和性能的影響 1） 熱加工可使鑄態(tài)金屬與合金中的氣孔焊合，使粗大的樹枝晶或拄狀晶破碎，從而使組織致密、成分均勻、晶粒細化，力學性能提高。 它使鋼產(chǎn)生各向異性，在制定加工工藝時，應使流線分布合理，盡量與拉應力方向一致。 熱加工能量消耗小，但鋼材表面易氧化。一般用于截面尺寸大、變形量大、在室溫下加工困難的工件。 冷加工一般用于截面尺寸小、塑性好、尺寸精度及表面光潔度要求高的工件。 3、金屬的強化 當?shù)诙�相在晶界呈網(wǎng)狀分布時，對合金的強度和塑性不利； 當在晶內(nèi)呈顆粒狀彌散分布時，第二相顆粒越細，分布越均勻，合金的強度、硬度越高，塑性、韌性略有下降，這種強化方法稱彌散強化或沉淀強化。 彌散強化的原因是由于硬的顆粒不易被切割，因而阻礙了位錯的運動，提高了變形抗力。lUb紅軟基地

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