晶體的范性變形學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1晶體的范性晶體的范性(fnxng)變形變形第一頁(yè)，共89頁(yè)。2第1頁(yè)/共88頁(yè)第二頁(yè)，共89頁(yè)。3第2頁(yè)/共88頁(yè)第三頁(yè)，共89頁(yè)。4第3頁(yè)/共88頁(yè)第四頁(yè)，共89頁(yè)。5n研究，回答“為什么”的問(wèn)題。如對(duì)于s=0+kd1/2 ，應(yīng)用屈服過(guò)程的位錯(cuò)理論，導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)系數(shù)的表達(dá)式： 0 =m0；k=m2*r1/2 n m：取向因子； 0：基體對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力；n *：?jiǎn)?dòng)位錯(cuò)所需的切應(yīng)力；r：位錯(cuò)源與位錯(cuò)塞積處的距離。第4頁(yè)/共88頁(yè)第五頁(yè)，共89頁(yè)。6、模量彈性模量是表征材料中原子間結(jié)合力強(qiáng)弱的物理量esbk第5頁(yè)/共88頁(yè)第六頁(yè)，共89頁(yè)。7真應(yīng)變真應(yīng)變真應(yīng)力真應(yīng)力0dlllnll 第

2、6頁(yè)/共88頁(yè)第七頁(yè)，共89頁(yè)。8電液伺服萬(wàn)能(wnnng)材料試驗(yàn)機(jī)SHT4605型微機(jī)控制(kngzh)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)WDW200第7頁(yè)/共88頁(yè)第八頁(yè)，共89頁(yè)。9退火低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變(yngbin)曲線第8頁(yè)/共88頁(yè)第九頁(yè)，共89頁(yè)。10退火低碳鋼應(yīng)力(yngl)-應(yīng)變曲線第9頁(yè)/共88頁(yè)第十頁(yè)，共89頁(yè)。11esbk退火低碳鋼應(yīng)力(yngl)-應(yīng)變曲線第10頁(yè)/共88頁(yè)第十一頁(yè)，共89頁(yè)。12第11頁(yè)/共88頁(yè)第十二頁(yè)，共89頁(yè)。13第12頁(yè)/共88頁(yè)第十三頁(yè)，共89頁(yè)。14單晶體的滑移(hu y)第13頁(yè)/共88頁(yè)第十四頁(yè)，共89頁(yè)。15.第14頁(yè)/共88頁(yè)第十五頁(yè)，共89頁(yè)。1

3、6滑移帶（銅）滑移帶（銅）500滑移帶與滑移線（示意圖）滑移帶與滑移線（示意圖）第15頁(yè)/共88頁(yè)第十六頁(yè)，共89頁(yè)。17第16頁(yè)/共88頁(yè)第十七頁(yè)，共89頁(yè)。18n故滑移系上的分切應(yīng)力第17頁(yè)/共88頁(yè)第十八頁(yè)，共89頁(yè)。19第18頁(yè)/共88頁(yè)第十九頁(yè)，共89頁(yè)。20第19頁(yè)/共88頁(yè)第二十頁(yè)，共89頁(yè)。21晶體(jngt)通過(guò)刃型位錯(cuò)移動(dòng)造成滑移的示意圖第20頁(yè)/共88頁(yè)第二十一頁(yè)，共89頁(yè)。22自由(zyu)滑移變形 受夾具限制時(shí)的變形 晶體在拉伸時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)第21頁(yè)/共88頁(yè)第二十二頁(yè)，共89頁(yè)。23晶體(jngt)在壓縮時(shí)的晶面轉(zhuǎn)動(dòng)第22頁(yè)/共88頁(yè)第二十三頁(yè)，共89頁(yè)。24第23頁(yè)/共

4、88頁(yè)第二十四頁(yè)，共89頁(yè)。25n將球面(qimin)投影到赤道平面上就稱(chēng)為極射赤面投影，n如投影面不是赤道平面，則叫做極射平面投影。第24頁(yè)/共88頁(yè)第二十五頁(yè)，共89頁(yè)。26第25頁(yè)/共88頁(yè)第二十六頁(yè)，共89頁(yè)。27第26頁(yè)/共88頁(yè)第二十七頁(yè)，共89頁(yè)。28p第27頁(yè)/共88頁(yè)第二十八頁(yè)，共89頁(yè)。29(a)滑移(hu y)(b) 孿生第28頁(yè)/共88頁(yè)第二十九頁(yè)，共89頁(yè)。30第29頁(yè)/共88頁(yè)第三十頁(yè)，共89頁(yè)。31第30頁(yè)/共88頁(yè)第三十一頁(yè)，共89頁(yè)。32生面+局部位錯(cuò)。第31頁(yè)/共88頁(yè)第三十二頁(yè)，共89頁(yè)。33鋅中的變形(bin xng)孿晶 200 鐵的變形(bin xn

5、g)孿晶（紐曼帶）第32頁(yè)/共88頁(yè)第三十三頁(yè)，共89頁(yè)。34第33頁(yè)/共88頁(yè)第三十四頁(yè)，共89頁(yè)。35滑移滑移 孿生孿生1.宏觀上看，兩者都是在剪（切）應(yīng)力作用下發(fā)生的均勻剪切變形；宏觀上看，兩者都是在剪（切）應(yīng)力作用下發(fā)生的均勻剪切變形；2.微觀上看，兩者都是晶體塑形變形的基本方式，是晶體的一部分相對(duì)微觀上看，兩者都是晶體塑形變形的基本方式，是晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿一定的晶面和晶向平移；于另一部分沿一定的晶面和晶向平移；3.兩者都不改變晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型。兩者都不改變晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型。第34頁(yè)/共88頁(yè)第三十五頁(yè)，共89頁(yè)。36滑移滑移孿生孿生晶體中的位向晶體中的位向已滑移部分與未滑移部已滑

6、移部分與未滑移部分的位向相同分的位向相同已孿生部分（孿晶）與未已孿生部分（孿晶）與未孿生部分（基體）的位向?qū)\生部分（基體）的位向不同，兩部分鏡面對(duì)稱(chēng)不同，兩部分鏡面對(duì)稱(chēng)位移量位移量原子的位移是沿滑移方原子的位移是沿滑移方向上原子間距的整數(shù)倍向上原子間距的整數(shù)倍；且在一個(gè)滑移面上總；且在一個(gè)滑移面上總位移較大位移較大原子的位移小于孿生方向原子的位移小于孿生方向的原子間距，一般為孿生的原子間距，一般為孿生方向原子間距的方向原子間距的1/n對(duì)塑形變形的貢對(duì)塑形變形的貢獻(xiàn)獻(xiàn)大大有限有限變形應(yīng)力變形應(yīng)力有確定的臨界分切應(yīng)力有確定的臨界分切應(yīng)力所需分切應(yīng)力一般高于滑所需分切應(yīng)力一般高于滑移的臨界分切應(yīng)力移

7、的臨界分切應(yīng)力變形機(jī)制變形機(jī)制滑移是全位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的結(jié)滑移是全位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果果孿生是分位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果孿生是分位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果第35頁(yè)/共88頁(yè)第三十六頁(yè)，共89頁(yè)。37勻地滑移，它要受到相鄰晶粒的牽制，故晶粒之間要互相配合、協(xié)調(diào)。如果協(xié)調(diào)不好(b ho)，將會(huì)導(dǎo)致塑性下降（晶界處開(kāi)裂）。變形不均勻?qū)е聝?nèi)應(yīng)力不均勻右圖表明，右圖表明，A、B、C晶粒所處位向不同，故滑移次序不同，晶粒所處位向不同，故滑移次序不同，因而在它們因而在它們(t men)之間產(chǎn)生了不同的應(yīng)力。之間產(chǎn)生了不同的應(yīng)力。 第36頁(yè)/共88頁(yè)第三十七頁(yè)，共89頁(yè)。38經(jīng)拉伸(l shn)后晶界處呈竹節(jié)狀第37頁(yè)/共88頁(yè)第三十八頁(yè)，共8

8、9頁(yè)。39料的塑性和韌性，這是其他強(qiáng)化方法所不具備的。第38頁(yè)/共88頁(yè)第三十九頁(yè)，共89頁(yè)。40第39頁(yè)/共88頁(yè)第四十頁(yè)，共89頁(yè)。41低碳鋼的屈服(qf)強(qiáng)度與晶粒大小的關(guān)系銅和鋁的屈服強(qiáng)度與其亞晶尺寸的關(guān)系第40頁(yè)/共88頁(yè)第四十一頁(yè)，共89頁(yè)。42第41頁(yè)/共88頁(yè)第四十二頁(yè)，共89頁(yè)。43相對(duì)(xingdu)價(jià)因素（電子因素）：溶質(zhì)原子與基體金屬的價(jià)電子數(shù)目差越大，固溶強(qiáng)化效果越顯著。第42頁(yè)/共88頁(yè)第四十三頁(yè)，共89頁(yè)。44n 2(zl) 表現(xiàn)在這對(duì)超位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力(zl)。（圖7.5、7.6）第43頁(yè)/共88頁(yè)第四十四頁(yè)，共89頁(yè)。45第44頁(yè)/共88頁(yè)第四十五頁(yè)，共89頁(yè)。

9、46第45頁(yè)/共88頁(yè)第四十六頁(yè)，共89頁(yè)。47位錯(cuò)繞過(guò)第二(d r)相粒子示意圖黃銅中圍繞(wiro)著Al2O3粒子的位錯(cuò)環(huán) 第46頁(yè)/共88頁(yè)第四十七頁(yè)，共89頁(yè)。48位錯(cuò)切過(guò)粒子(lz)示意圖在Ni-Cr-Al合金(hjn)中位錯(cuò)切過(guò)Ni3Al粒子 第47頁(yè)/共88頁(yè)第四十八頁(yè)，共89頁(yè)。49第48頁(yè)/共88頁(yè)第四十九頁(yè)，共89頁(yè)。50第49頁(yè)/共88頁(yè)第五十頁(yè)，共89頁(yè)。51n相關(guān)內(nèi)容參考教材p189、“第七章強(qiáng)化理論及應(yīng)用”第50頁(yè)/共88頁(yè)第五十一頁(yè)，共89頁(yè)。52第51頁(yè)/共88頁(yè)第五十二頁(yè)，共89頁(yè)。53反向塑性變形的問(wèn)題須考慮包辛格效應(yīng)，而其他(qt)問(wèn)題，為了簡(jiǎn)化常忽略這

10、一效應(yīng)。第52頁(yè)/共88頁(yè)第五十三頁(yè)，共89頁(yè)。54第53頁(yè)/共88頁(yè)第五十四頁(yè)，共89頁(yè)。55一種相對(duì)穩(wěn)定的尺寸。冷變形金屬組織隨加熱(ji r)溫度及時(shí)間的變化示意圖 t0t1t2t3回復(fù)回復(fù)(huf)再結(jié)晶再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大晶粒長(zhǎng)大第54頁(yè)/共88頁(yè)第五十五頁(yè)，共89頁(yè)。56密度內(nèi)應(yīng)力第55頁(yè)/共88頁(yè)第五十六頁(yè)，共89頁(yè)。57n高溫回復(fù)(0.5Tm)位錯(cuò)除滑移外，還可攀移，實(shí)現(xiàn)多邊化，如下圖所示。第56頁(yè)/共88頁(yè)第五十七頁(yè)，共89頁(yè)。58第57頁(yè)/共88頁(yè)第五十八頁(yè)，共89頁(yè)。59第58頁(yè)/共88頁(yè)第五十九頁(yè)，共89頁(yè)。60第59頁(yè)/共88頁(yè)第六十頁(yè)，共89頁(yè)。61n 2）形核機(jī)制晶界弓

11、出形核機(jī)制晶界弓出形核機(jī)制(jzh) 亞晶合并亞晶合并(hbng)形核機(jī)制形核機(jī)制 亞晶蠶食形核機(jī)制亞晶蠶食形核機(jī)制 第60頁(yè)/共88頁(yè)第六十一頁(yè)，共89頁(yè)。62第61頁(yè)/共88頁(yè)第六十二頁(yè)，共89頁(yè)。63ABC間位相差很小A和B合并ABC合并,形成大位相差界面亞晶合并(hbng)形核第62頁(yè)/共88頁(yè)第六十三頁(yè)，共89頁(yè)。64 若變形量很大、具有低層錯(cuò)能的金屬則以亞晶蠶食機(jī)制形若變形量很大、具有低層錯(cuò)能的金屬則以亞晶蠶食機(jī)制形核。它是在位錯(cuò)密度很大的小區(qū)域，通過(guò)位錯(cuò)攀移和重新核。它是在位錯(cuò)密度很大的小區(qū)域，通過(guò)位錯(cuò)攀移和重新分布，形成位錯(cuò)密度很低的亞晶，這個(gè)亞晶便會(huì)向周?chē)环植?，形成位錯(cuò)密度

12、很低的亞晶，這個(gè)亞晶便會(huì)向周?chē)诲e(cuò)密度高的區(qū)域生長(zhǎng)，最終由小角度晶界演變成大角度晶錯(cuò)密度高的區(qū)域生長(zhǎng)，最終由小角度晶界演變成大角度晶界，如圖所示。界，如圖所示。再結(jié)晶亞晶形核機(jī)制(jzh)示意圖(a) 亞晶直接(zhji)長(zhǎng)大形核 形變?cè)斐闪舜笪幌虿畹慕缑嫘巫冊(cè)斐闪舜笪幌虿畹慕缑娼缑孢w移界面遷移再結(jié)晶晶核再結(jié)晶晶核第63頁(yè)/共88頁(yè)第六十四頁(yè)，共89頁(yè)。65第64頁(yè)/共88頁(yè)第六十五頁(yè)，共89頁(yè)。66第65頁(yè)/共88頁(yè)第六十六頁(yè)，共89頁(yè)。67鐵a和鋁b的開(kāi)始(kish)再結(jié)晶溫度與預(yù)先冷變形程度的關(guān)系 第66頁(yè)/共88頁(yè)第六十七頁(yè)，共89頁(yè)。68第67頁(yè)/共88頁(yè)第六十八頁(yè)，共89頁(yè)。69增

13、大，故再結(jié)晶速度加快。第68頁(yè)/共88頁(yè)第六十九頁(yè)，共89頁(yè)。70第69頁(yè)/共88頁(yè)第七十頁(yè)，共89頁(yè)。71第70頁(yè)/共88頁(yè)第七十一頁(yè)，共89頁(yè)。72黃銅(hun tn)的再結(jié)晶晶粒大小與變形度及原始晶粒大小的關(guān)系 第71頁(yè)/共88頁(yè)第七十二頁(yè)，共89頁(yè)。73低碳鋼，應(yīng)變(yngbin)度及退火溫度對(duì)再結(jié)晶后晶粒大小的影響 第72頁(yè)/共88頁(yè)第七十三頁(yè)，共89頁(yè)。74第73頁(yè)/共88頁(yè)第七十四頁(yè)，共89頁(yè)。75驅(qū)動(dòng)力，從整體上看，是晶粒長(zhǎng)大前后總的界面能差。從個(gè)別晶粒長(zhǎng)大的微觀過(guò)程來(lái)說(shuō)，晶界具有不同的曲率則是造成晶界遷移的直接原因。第74頁(yè)/共88頁(yè)第七十五頁(yè)，共89頁(yè)。76第75頁(yè)/共88

14、頁(yè)第七十六頁(yè)，共89頁(yè)。77鋁晶粒長(zhǎng)大的晶界遷移 1 遷移前晶界位置 2 遷移后晶界位置第76頁(yè)/共88頁(yè)第七十七頁(yè)，共89頁(yè)。78晶界平直(pn zh)化示意圖 第77頁(yè)/共88頁(yè)第七十八頁(yè)，共89頁(yè)。79三晶粒相交(xingjio)時(shí)晶界的移動(dòng) 第78頁(yè)/共88頁(yè)第七十九頁(yè)，共89頁(yè)。80晶粒形狀(xngzhun)與晶界曲率 晶?？s小(suxio)過(guò)程示意圖 第79頁(yè)/共88頁(yè)第八十頁(yè)，共89頁(yè)。81第80頁(yè)/共88頁(yè)第八十一頁(yè)，共89頁(yè)。82晶粒異常長(zhǎng)大(chn d)過(guò)程 第81頁(yè)/共88頁(yè)第八十二頁(yè)，共89頁(yè)。83第82頁(yè)/共88頁(yè)第八十三頁(yè)，共89頁(yè)。84化與回復(fù)、再結(jié)晶的軟化兩個(gè)相反的過(guò)程，就其性質(zhì)，可分為動(dòng)態(tài)回復(fù)與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。第83頁(yè)/共88頁(yè)第八十四頁(yè)，共89頁(yè)。85n控制熱加工