金属材料的塑性变形.ppt
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1、第三章金属材料的塑性变形 金属经熔炼浇注成铸锭以后,通常要进行各种塑性加工,如轧制、挤压、冷拔、锻压、冲压等,以获得具有一定形状、尺寸和力学性能的型材、板材、管材或线材,以及零件毛坯或零件。(各种加工方法),3.1 单晶体和多晶体的塑性变形 3.1.1 单晶体的塑性变形 单晶体的塑性变形有两种,即滑移和孪生。1.滑移 滑移是指在切应力作用下,晶体的一部分沿一定晶面(滑移面)和晶向(滑移方向)相对于另一部分发生的滑动。外力(F)在某晶面上产生的应力可分解为正应力()及切应力()。正应力只能引起晶格的弹性伸长,而切应力则可使晶格在发生弹性歪扭之后,进一步使晶体发生滑移。,滑移变形具有以下特点:滑移
2、总是沿着晶体中原子密度最大的晶面(密排面)和其上密度最大的晶向(密排方向)进行。,滑移只能在切应力的作用下发生。滑移时晶体的一部分相对于另一部分沿滑移方向位移的距离为原子间距的整数倍。滑移是通过位错的运动来实现的。,2.孪生 在切应力作用下,晶体的一部分沿一定的晶面(孪晶面)和晶向(挛晶方向)相对于另一部分所发生的切变称为孪生。,孪生与滑移的区别是:1)孪生所需要的临界切应力比滑移大得多,变形速度极快。2)发生切变、位向改变的这一部分晶体称为孪晶带或孪晶。3)孪晶中每层原子沿孪生方向的相对位移距离是原子间距的分数。,在多晶体中,各个晶粒内原子排列的位向不一致,这样不同晶粒的滑移系的取向就会不同
3、。作用在不同晶粒滑移系上的分切应力会有差别,分切应力最大的那些晶粒最先开始滑移。多晶体金属的塑性变形将会在不同晶粒中逐批发生.是个不均匀的塑性变形过程。,3.1.2 多晶体的塑性变形 1.晶粒取向对塑性变形的影响,2.晶界对塑性变形的影响 在多晶体中存在晶界,其原子排列不规则,当位错运动到这一区域附近时将会受到晶界的阻碍而堆积起来,形成位错塞积。欲使变形继续进行,就必须要增加外力,即变形抗力增大。金属晶粒越细,同体积的晶界越多,因而变形抗力越大,金属的强度越大。,另外,金属晶粒越细,在外力作用下有利于滑移和能够参与滑移的晶粒数目也越多,使一定的变形量分散在更多的晶粒之中,表现出塑性的提高。,3
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