金属及合金(héjīn)的塑性变形综述本章重点：（1）拉伸曲线及其所反映的常规机械性能(xìngnéng)指标；（2）塑性变形的宏观变形规律与微观机制；（3）加工硬化的本质及实际意义；（4）塑性变形对金属与合金组织、性能(xìngnéng)的影响：（5）金属材料的强化机制。§5-1金属(jīnshǔ)的变形特性2研究方法曲线种类：①载荷—变形曲线②真应力—真应变曲线③工程(gōngchéng)应力—应变曲线┗主要研究手段二工程应力应变(yìngbiàn)曲线1：退火(tuìhuǒ)低碳钢2：正火中碳钢3：高碳钢但弹性模量基本相同三弹性模量(tánxìnꞬmóliànꞬ)与刚度§5-2单晶体的塑性变形一．滑移(huáyí)现象与滑移(huáyí)特点1滑移(huáyí)定义：在外力作用下，晶体相邻二部分沿一定晶面、一定晶向彼此产生相对的平行滑动滑移带②滑移(huáyí)线与滑移(huáyí)带2滑移(huáyí)特点λ:拉伸轴线与滑移方向(fāngxiàng)夹角φ:拉伸轴线与滑移面法向夹角τ＝(Fcosλ)/(A/cosφ)＝F/A·（cosλ·cosφ)＝σcosλ·cosφ临界分切应力(τK)：使滑移系开动的最小分切应力τk的影响因素：①取决于金属本性，与外力无关，取向无关②组织敏感(mǐngǎn)参数：金属不纯，变形速度愈大，变形温度愈低，τk愈大。λφ＝45°时:取向(qǔxiànꞬ)因子获最大值1/2取向(qǔxiànꞬ)因子大——软取向(qǔxiànꞬ)φ或λ＝90°时:取向(qǔxiànꞬ)因子为0，τ＝0，取向(qǔxiànꞬ)因子小——硬取向(qǔxiànꞬ)与τK对应的σ即为σsσs的影响因素：①与τk有关(yǒuguān)；②与外力取向有关(yǒuguān):σs＝τK/(cosλ·cosφ)⑶滑移(huáyí)两部分相对移动的距离是原子间距的整数倍，滑移(huáyí)后滑移(huáyí)面两边的晶体位向仍保持一致；单晶体拉伸(lāshēn)变形意义：实际金属由多晶体构成，通过晶体的转动和旋转，原来取向有利的晶粒（单晶体）经过一定量塑性变形后取向不利，停止(tíngzhǐ)塑性变形；原来取向不利的晶粒经过旋转、转动取向变为有利，开始塑性变形；——循环往复后可使塑性变形更均匀。⑸随滑移加剧，存在(cúnzài)多滑移和交滑移现象多滑移：在两个及以上的滑移系上同时进行的滑移。交滑移：多个滑移面同时(tóngshí)沿一个滑移方向进行的滑移。意义：当位错沿一个滑移面的移动受阻时，可通过攀移，转移(zhuǎnyí)到另一个面继续滑移→易滑移→使滑移方向灵活，可降低脆性不同(bùtónꞬ)合金加工硬化效果不同(bùtónꞬ)(1)滑移系一个滑移面和该面上的一个滑移方向(fāngxiàng)称为~。└每种晶格滑移系数目的多少可用来衡量滑移难易（2）各晶体结构的滑移系体心(tǐxīn)立方(b.c.c)面心立方(lìfāng)(f.c.c)密排六方：滑移(huáyí)面｛0001｝滑移(huáyí)方向〈1120〉滑移(huáyí)系数目：1×3=3（3）滑移系数(xìshù)目的实际意义τ理=G·γ=G/2；但τ实=10-3~10-4G/2；——刚性移动模型失败，应有更省力(shěnꞬlì)的方式——位错学说的产生——位错学说(xuéshuō)1滑移的本质：位错学说：①晶体内部存在某类缺陷——位错②塑性变形依靠位错的逐步运动。非单个位错原子列作原子间距的完整跳跃，而是位错中心(zhōngxīn)附近少数原子作远小于原子间距的弹性偏移实现——τ实〈〈τ理的原因└实际金属强度远小于理想结构金属强度。2滑移(huáyí)过程中存在位错增殖弗兰克-瑞德(ruìdé)源机制演示意义：引起滑移的位错并不消失反而增殖→ρ位错↑↑；——位错强化(qiánghuà)3位错在运行中产生交割与塞积，位错密度愈高，交割与塞积愈严重。①不在同一滑移面上的位错相遇产生割阶→运行阻力↑→位错之间互为阻力└ρ位错↑↑使σ、HB↑的主要原因②杂质、晶界、固定位错阻碍位错运行，导致位错塞积三孪生(luánshēng)2孪生(luánshēng)特点：四影响塑性变形方式(fāngshì)的因素（2）变形(biànxíng)速度§5-3多晶体与合金(héjīn)的塑性变形一多晶体塑性变形特点(tèdiǎn)⑴单个晶粒与单晶体一致；⑵各晶粒的变形具不同时性：分批、逐次。原因：取向不同⑶变形具不均匀性晶粒内部与边界、晶粒之间（取向）。⑷多晶体变形抗(阻)力>单晶体原因：①晶界阻碍(zǔài)位错运动；②位向差→晶粒之间须协