多晶體的塑性變形

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上多晶體的塑性變形塑性變形過(guò)程由于各晶粒間存在位相差，在外力作用下，位向最有利的少數(shù)晶粒開始發(fā)生塑形變形，隨后這些已變形晶粒中的平面位錯(cuò)群在晶界塞積導(dǎo)致應(yīng)力集中，這一應(yīng)力集中和外力疊加，使相鄰晶粒的位錯(cuò)源開動(dòng)，驅(qū)動(dòng)相鄰晶粒進(jìn)行協(xié)調(diào)的（多滑移）塑形變形。多晶體塑性變形特點(diǎn)：各晶粒的變形不是同時(shí)進(jìn)行的；為了協(xié)調(diào)先發(fā)生塑性變形的晶粒形狀的改變，相鄰各晶粒必須進(jìn)行多滑移，其中包括取向并不有利的滑移系上同時(shí)進(jìn)行滑移，這樣才能保證其形狀作各種相應(yīng)地改變根據(jù)理論計(jì)算，每個(gè)晶粒至少需要個(gè)獨(dú)立的滑移系啟動(dòng)；受晶界及各晶粒位向不同的影響，各晶粒間、晶粒內(nèi)的變形是不均勻的。細(xì)晶強(qiáng)化由于晶界的

2、存在，使變形晶粒中的位錯(cuò)在晶界處受阻，滑移帶終止于晶界；由于各晶粒間存在位相差，為了協(xié)調(diào)變形，要求每個(gè)晶粒必須進(jìn)行多滑移，而滑移時(shí)必然要發(fā)生位錯(cuò)的相互交割這兩者均將大大提高金屬材料的強(qiáng)度顯然，晶界越多，即晶粒越細(xì)小，則其強(qiáng)化效果越顯著。這種用細(xì)化晶粒增加晶界提高金屬?gòu)?qiáng)度的方法稱為細(xì)晶強(qiáng)化。多晶體的塑性變形與單晶體塑性變形的區(qū)別單晶體產(chǎn)生塑性變形，只與其晶體內(nèi)部位錯(cuò)滑移有關(guān)；多晶體不僅需要考慮晶粒內(nèi)部的位錯(cuò)滑移，還要考慮晶粒之間的變形協(xié)調(diào)，即要考慮晶間變形。晶界在塑性變形中的作用可分2個(gè)部分來(lái)說(shuō)：協(xié)調(diào)作用，多晶體在塑性變形時(shí)，各晶粒都要通過(guò)滑移或?qū)\生而變形，而個(gè)晶粒的變形不能是任意的，必須相互協(xié)

3、調(diào)，以保證晶界處變形的連續(xù)；阻礙作用，晶界之間存在位相差，阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)；多晶體的塑性變形受到晶界的阻礙和不同位向晶粒的影響，使得其變形抗力比單晶體高得多。但是歸根到底，其塑性變形方式仍是滑移和孿生。細(xì)化晶粒的方法1、增加過(guò)冷度：過(guò)冷度增加，形核率與長(zhǎng)大速度都增加，但兩者的增加速度不同，形核率的增長(zhǎng)率大于長(zhǎng)大速度的增長(zhǎng)率。在一般金屬結(jié)晶時(shí)的過(guò)冷范圍內(nèi)，過(guò)冷度越大，晶粒越細(xì)小。2、變質(zhì)處理：向金屬液中添加少量活性物質(zhì)，促進(jìn)液體金屬內(nèi)部生核或改變晶體成長(zhǎng)過(guò)程的一種方法，生產(chǎn)中常用的變質(zhì)劑有形核變質(zhì)劑和吸附變質(zhì)劑。（加快形核）3、振動(dòng)與攪拌。（晶粒破碎）4、 對(duì)于冷變形的金屬可以通過(guò)控制變形度，退火溫度來(lái)細(xì)化晶粒。通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體，晶粒的大小可以用單位體積內(nèi)晶粒的數(shù)目來(lái)表示，數(shù)目越多，晶粒越細(xì)。在常溫下的細(xì)晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性。這是因?yàn)榧?xì)晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進(jìn)行，塑性變形較均勻，應(yīng)力集中較小；此外，晶粒越細(xì)，晶界面積越大，晶界越曲折，越不利于裂紋的擴(kuò)展。通過(guò)細(xì)化晶粒，金屬材料力學(xué)性得到了提高：細(xì)晶粒受到外力發(fā)生塑