最新6塑性变形9.11讲解教学讲义ppt.ppt

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1、6塑性变形9.11讲解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。第一节金属的应力应变曲线2典型的应力应变－曲线3塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。指标为：断面收缩率：拉伸试样的颈缩现象伸长率：拉伸前断裂后7二真实应力应变曲线真实应力应是瞬时载荷P与瞬时面积F之比真应变e应是瞬时伸长量除以瞬时长度，即8均匀塑性变形阶段的真应力-真应变曲线，称为流变曲线：N形变强化指数，值越大，变形时的

2、强化效果越明显9第二节单晶体的塑性变形常温下塑性变形的主要方式：滑移、孪生、扭折。一滑移1滑移现象定义：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移。10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。11122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13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

3、。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）14(a)示意图(b)晶体外表面的滑移痕迹单晶体的滑移15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晶体结构滑移面滑移方向滑移系数目常见金属面心立方{111}×4<110>×312Cu,Al,Ni,Au{110}×6×212Fe,W,Mo体心立方{121}×12<111>×112Fe,W{123}×24×124Fe{0001}×1×33Mg,Zn,Ti{1010}<1120>3Mg,Zr,Ti{1011}6Mg,Ti1

4、617183临界分切应力滑移是在切应力作用下发生的滑移发生的力学条件：当外力P一定时，作用于滑移系上的分切应力与晶体受力的位向有关。19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。20m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。软取向、硬取向τk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

5、数。214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225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。23多滑移24交滑移25交滑移和多滑移的区别：多滑移是由完全不同的两个滑移系分别或交替进行滑移；交滑移是由具有同一滑移方向的两个或多个滑移系同时启动而

6、进行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。26多脚虫的爬行6滑移的位错机制把滑移设想为刚性整体滑动所需的理论临界切应力值比实际测量临界切应力值大3-4个数量级。滑移是通过滑移面上位错的运动来实现的。27刃位错的运动2829二孪生1孪生现象在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。30变形部分与未变形部分以孪晶面为准，构成镜面对称，形成孪晶。孪晶在显微镜下呈带状或透镜状。2孪生变形

7、的特点1）孪生使一部分晶体发生了均匀的切变，而滑移是不均匀的，只集中在一些滑移面上进行。2）孪生后晶体变形部分与未变形部分成镜面对称关系，位向发生变化。315）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。3）孪生比滑移的临界分切应力高，萌发于滑移受阻因其的局部应力集中区。4）孪生对塑性变形的贡献比滑移小得多。孪生改变了晶体位向32第三节多晶体的塑性变形多晶体塑性变形的基本方式也

8、是滑移和孪生。一、晶粒取向的影响1变形过程332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