材料科学基础一工程应力应变曲线拉伸试验基本过程:将GB6397-86制作得标准试样(长试样l＝10d与短试样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。典型的应力应变－曲线二真实应力应变曲线均匀塑性变形阶段得真应力-真应变曲线,称为流变曲线:第二节单晶体得塑性变形特点:晶体结构类型并未改变。滑移得组织形态:光镜下:滑移带(无重现性)电境下:滑移线。显微组织特点:抛光后可能瞧不见。2滑移系滑移就是沿着特定得晶面与晶向进行得。滑移面(密排面)滑移方向(密排方向)滑移系:一个滑移面与其上得一个滑移方向组成一个滑移系大家有疑问的，可以询问和交流每一种晶格类型得金属都具有特定得滑移系。滑移系得多少在一定程度上决定了金属塑性得好坏。滑移系得个数:(滑移面个数)×(每个面上所具有得滑移方向得个数)在其她条件相同时,金属塑性得好坏不只取决于滑移系得多少,还与滑移面原子密排程度及滑移方向得数目等因素有关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。此时滑移方向上得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得最小分切应力。m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。tk得特点:1)临界分切应力得大小主要取决于金属得本性,与外力无关。当条件一定时,各种晶体得临界分切应力各有其定值2)就是一个组织敏感参数。4滑移时晶体得转动1)位向与晶面得变化滑移过程中,滑移面与滑移方向得转动必然导致取向因子得改变。2)取向因子得变化几何硬化几何软化5多滑移1)单滑移:只有一组滑移系处于最有利得取向(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得滑移。发生多滑移时会出现几组交叉得滑移带。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得滑移。交滑移交滑移与多滑移得区别:发生多滑移时会出现几组交叉得滑移带;发生交滑移时会出现曲折或波纹状得滑移带。交滑移必须就是纯螺型位错,因其滑移面不受限制。可以同时进行共向滑移。6滑移得位错机制5)由于孪生变形时,局部切变可达较大数量,所以在变形试样得抛光表面上可以瞧到浮凸,经重新抛光后,虽然表面浮凸可以去掉,但因已变形区得晶体位向不同,所以在偏光下或浸蚀后仍能瞧到孪晶。而滑移变形后得试样经抛光后滑移带消失。第三节多晶体得塑性变形2晶粒之间变形得协调性(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。(独立变形会导致晶体分裂)(3)条件:独立滑移系3～5个。(保证晶粒形状得自由变化1)对强度得影响－细晶强化霍尔－配奇公式:HALL-PETCH公式ss=s0+kd-1/22)对塑性、韧性得影响第四节合金得塑性变形2强化机制1)晶格畸变,阻碍位错运动;2)柯氏气团强化。二、屈服与应变时效1屈服现象吕德斯带吕德斯带扩展吕德斯带危害:因屈服延伸区得不均匀变形(吕德斯带)使工件表面粗糙不同。2应变时效原因:柯氏气团得存在、破坏与重新形成。1聚合型两相合金得变形性能按下列方法估计1)两相都具有较好得塑性,合金得变形阻力决定于两相得体积分数。2)软基体＋硬第二相合金得性能除与两相得相对含量有关外,在很大程度上取决于脆性相得形状与分布。第二相网状分布于晶界(二次渗碳体),易沿晶脆断;原因:因塑性相晶粒被脆性相包围分割,少量塑变即脆断两相呈层片状分布(珠光体)特点:变形主要集中在基体相中,位错得移动被限制在很短得距离内,增加了继续变形得阻力,使其强度提高。片层间距越小,其强度越高第二相呈颗粒状分布(球状渗碳体)。强度降低,塑性、韧性得到改善二弥散型合金得塑性变形1不可变形微粒得强化作用位错绕过第二相粒子(粒子、位错环阻碍位错运动)第五节冷变形金属得组织与性能2形成大量亚结构2类型丝织构:某一晶向趋于与拔丝方向平行。(拉拔时形成)板织构:某晶面趋于平行于轧制面,某晶向趋于平行于主变形方向。(轧制时形成)3对性能得影响不利:造成变形不均匀,制耳。有利:硅钢片<100>织构可减少铁损2第二类残余应力微观内应力:由晶粒变形不均匀引起。作用:造成显微裂纹并导致工件得破坏3第三类残余应力:点阵畸变:由位错、空位等引起。80-90%。作用:使金属处于热力学不稳定状态,就是“回复与再结晶”得驱动力四塑性变形对性能得影响1应变硬化(加工硬化)2加工硬化得作用对一些不能用热处理强化(固态下无相变)得材料重要强化手段。使塑性变形均匀,不致集中在某些局部区域而引起破裂。加工硬化还可以提高零件或构件在使用中得安全