第三章 金屬的塑性變形

1、壓力加工方法示意圖壓力加工方法示意圖第三章第三章 金屬的塑性變形金屬的塑性變形韌性斷口韌性斷口脆性解理斷口脆性解理斷口外力在晶面上的分解外力在晶面上的分解切應(yīng)力作用下的變形切應(yīng)力作用下的變形鋅單晶的拉伸照片鋅單晶的拉伸照片 單晶體單晶體 彈性變形彈性變形 滑移變形滑移變形 孿生變形孿生變形機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料平面位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)平面位錯(cuò)運(yùn)動(dòng) 3D位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)表明了晶體塑性變形的不表明了晶體塑性變形的不均勻性，滑移只是集中發(fā)生在一些晶面上，均勻性，滑移只是集中發(fā)生在一些晶面上，而滑移帶或滑移線之間的晶體層片則未產(chǎn)生而滑移帶或滑移線之間的晶體層片則未產(chǎn)生變形，只是彼此之間作相對(duì)位移而已。變形，只是

2、彼此之間作相對(duì)位移而已。滑移面和滑移方向往往滑移面和滑移方向往往是金屬晶體中是金屬晶體中體心立方晶格體心立方晶格面心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格密排六方晶格110111110111晶格晶格滑移滑移面面滑移滑移方向方向滑移系滑移系三種典型金屬晶格的滑移系三種典型金屬晶格的滑移系孿生帶的晶格位向發(fā)孿生帶的晶格位向發(fā)生變化，發(fā)生孿生時(shí)生變化，發(fā)生孿生時(shí)各原子移動(dòng)的距離是各原子移動(dòng)的距離是不相等的。不相等的。奧氏體不銹鋼中退火孿晶奧氏體不銹鋼中退火孿晶鈦合金六方相中的形變孿晶鈦合金六方相中的形變孿晶黃銅中的孿晶黃銅中的孿晶鋅中的孿晶鋅中的孿晶多晶體由許多晶粒組成，各個(gè)晶粒位向不同，且存在許多晶體由

3、許多晶粒組成，各個(gè)晶粒位向不同，且存在許多晶界，變形復(fù)雜。多晶界，變形復(fù)雜。（A A）晶界的影響）晶界的影響 晶界起強(qiáng)化作用晶界起強(qiáng)化作用（ B B）晶粒位向的影響）晶粒位向的影響 軸向拉力軸向拉力F F，試樣橫截面積，試樣橫截面積A , A , 外力外力F F作用在滑移面上，沿滑作用在滑移面上，沿滑 移移方向的分切應(yīng)力為方向的分切應(yīng)力為: : 多晶體由許多晶粒組成，各個(gè)晶粒位向不同，多晶體由許多晶粒組成，各個(gè)晶粒位向不同，且存在許多晶界，變形復(fù)雜。且存在許多晶界，變形復(fù)雜。5%冷變形純鋁中的位錯(cuò)網(wǎng)冷變形純鋁中的位錯(cuò)網(wǎng)(a) 正火態(tài)正火態(tài)(c) 變形變形80%(b) 變形變形40%變形變形10

4、% 10010% 100變形變形40% 10040% 100 變形變形80%80%纖維組織纖維組織100100 工業(yè)純鐵不同變形度的顯微組織工業(yè)純鐵不同變形度的顯微組織絕大部分晶粒的某一位向與外力方向趨于一致，絕大部分晶粒的某一位向與外力方向趨于一致，性能出現(xiàn)各向異性。性能出現(xiàn)各向異性。晶粒拉長，但未出現(xiàn)織構(gòu)。晶粒拉長，但未出現(xiàn)織構(gòu)。晶粒拉長，且出現(xiàn)晶粒拉長，且出現(xiàn)織構(gòu)織構(gòu)。n（1 1）絲織構(gòu)）絲織構(gòu) （2 2）板織構(gòu)）板織構(gòu)n變壓器鐵芯的硅鋼片，沿變壓器鐵芯的硅鋼片，沿100100方向最易磁化，采用這種織方向最易磁化，采用這種織構(gòu)的板材，鐵損減小。構(gòu)的板材，鐵損減小。制耳現(xiàn)象制耳現(xiàn)象各向異性

5、導(dǎo)致的銅板各向異性導(dǎo)致的銅板 “制耳制耳”有有無無鐵素體變形鐵素體變形80%670加熱加熱650加熱加熱最低再結(jié)晶溫度最低再結(jié)晶溫度 T T再再純金屬純金屬T T再再 =0.4 T=0.4 T熔熔合金合金T T再再 = =（0.5 0.70.5 0.7）T T熔熔溫度單位：絕對(duì)溫度溫度單位：絕對(duì)溫度( K )( K )預(yù)變形度對(duì)預(yù)變形度對(duì)T T再再的影響的影響r r R 冷變形量為冷變形量為38的組織的組織580C保溫保溫3秒后的組織秒后的組織580C保溫保溫4秒后的組織秒后的組織580C保溫保溫8秒后的組織秒后的組織580C保溫保溫15分后的組織分后的組織 700C保溫保溫10分后的組織分后的組織、名詞解釋、名詞解釋二二、簡答題、簡答題1 1、金屬塑性變形的主要方式和實(shí)質(zhì)、金屬塑性變形的主要方式和實(shí)質(zhì)? ?回復(fù)回復(fù) 再結(jié)晶再結(jié)晶加工硬化加工硬化熱加工熱加工 冷加工冷加工2 2、什么是細(xì)晶強(qiáng)化？其強(qiáng)化原理？、什么是細(xì)晶強(qiáng)化？其強(qiáng)化原理？3 3、回復(fù)和再結(jié)晶對(duì)塑性變形后金屬性能帶來什么影響、回復(fù)和再結(jié)晶對(duì)塑性變形后金屬性能帶來什么影響? ?4 4、鋼熱鍛和熱軋后是否產(chǎn)生加工硬化？為什么？、鋼熱鍛和熱軋后是否產(chǎn)生加工硬化？為什么？5 5、鋼經(jīng)冷軋等冷加工后是否產(chǎn)生加工硬化？加工硬化產(chǎn)生、鋼經(jīng)冷軋等冷加工后是否產(chǎn)生加工硬化？加工硬化產(chǎn)生的原因？的