金屬塑性成形原理

1、2022-7-11第一章第一章 金屬塑性變形的基礎(chǔ)理論金屬塑性變形的基礎(chǔ)理論主要內(nèi)容主要內(nèi)容n金屬的晶體結(jié)構(gòu)金屬的晶體結(jié)構(gòu)n位錯理論基礎(chǔ)位錯理論基礎(chǔ)n單晶體塑性變形單晶體塑性變形n多晶體塑性變形多晶體塑性變形2022-7-121.1 金屬的晶體結(jié)構(gòu)n基本概念 n晶胞結(jié)構(gòu) n實際金屬的晶體結(jié)構(gòu) 2022-7-13基本概念n晶體：原子按一定的幾何規(guī)律在空間作周期性排列 n晶格：用直線將原子中心連接起來，構(gòu)成的空間格子n空間點陣：在空間由點排列起來的無限陣列，其中每一個點都與其它所有的點都具有相同的環(huán)境。n晶胞：只包含一個陣點的六面體2022-7-14 n晶界晶界: : 晶粒和晶粒之間的界面晶粒和晶

2、粒之間的界面 n晶面晶面: : 晶體中，由原子組成的平面晶體中，由原子組成的平面n晶向晶向: : 由原子組成的直線由原子組成的直線Grain or Crystalline StructureG r a i n BoundaryCrystals2022-7-15晶胞結(jié)構(gòu) n面心立方：Al、Ni、Cu、-Fe 2022-7-16 n體心立方：Cr、V、Mo、W、-Fe、-Ti 2022-7-17n密排六方：Zn、Mg、Be、-Ti、-Coc/a=1.57-1.64 2022-7-18晶向與晶面指數(shù)晶向與晶面指數(shù)晶向：晶向：空間點陣中節(jié)點列的方向。空間中任兩節(jié)點的空間點陣中節(jié)點列的方向。空間中任兩節(jié)

3、點的連線的方向，代表了晶體中原子列的方向。連線的方向，代表了晶體中原子列的方向。晶向指數(shù)晶向指數(shù)：表示晶向方位符號。：表示晶向方位符號。 標定方法：標定方法：建立坐標系建立坐標系 結(jié)點為原點，三棱為方向，結(jié)點為原點，三棱為方向，點陣常數(shù)為單位點陣常數(shù)為單位 ；在晶向上任兩點的坐標在晶向上任兩點的坐標(x1,y1,z1) (x1,y1,z1) (x2,y2,z2)(x2,y2,z2)。( (若平移晶向或坐標，讓在第若平移晶向或坐標，讓在第一點在原點則下一步更簡單一點在原點則下一步更簡單) )； 計算計算x2-x1 x2-x1 ： y2-y1 y2-y1 ： z2-z1z2-z1 ；化成最小、整數(shù)

4、比化成最小、整數(shù)比u u：v v：w w ；放在方括號放在方括號uvwuvw中，不加逗號，負號記在中，不加逗號，負號記在上方上方 。2022-7-19一、晶向與立方晶系晶向指數(shù)一、晶向與立方晶系晶向指數(shù)晶向族：晶向族：原子排列情況相同，但空間位向不同的一組原子排列情況相同，但空間位向不同的一組晶向晶向的集合的集合。 表示方法：表示方法：用尖括號用尖括號表示表示 。舉例：舉例：可見任意交換指數(shù)的位置和改變符號后的所可見任意交換指數(shù)的位置和改變符號后的所有結(jié)果都是該族的范圍。有結(jié)果都是該族的范圍。 晶向指數(shù)特征：晶向指數(shù)特征：與原點位置無關(guān)；每一指數(shù)對應一組與原點位置無關(guān)；每一指數(shù)對應一組平行的晶

5、向。平行的晶向。 2022-7-110二、晶面與立方晶系晶面指數(shù)二、晶面與立方晶系晶面指數(shù)晶面：晶面：空間中不在一直線任三個陣點的構(gòu)成的平面，空間中不在一直線任三個陣點的構(gòu)成的平面，代表了晶體中原子列的方向。代表了晶體中原子列的方向。 晶面指數(shù)晶面指數(shù)：表示晶面方位的符號。：表示晶面方位的符號。 標定方法：標定方法：建立坐標系建立坐標系 結(jié)點為原點，三棱為方向，結(jié)點為原點，三棱為方向，點陣常數(shù)為單位點陣常數(shù)為單位 （原點在標定面以外，可（原點在標定面以外，可以采用平移法）以采用平移法）；晶面在三個坐標上的截距晶面在三個坐標上的截距a1 a2 a3a1 a2 a3 ； 計算其倒數(shù)計算其倒數(shù) b1

6、 b2 b3b1 b2 b3 ；化成最小、整數(shù)比化成最小、整數(shù)比h h：k k：l l ；放在圓方括號放在圓方括號(hkl)(hkl)，不加逗號，負號記在，不加逗號，負號記在上方上方 。2022-7-111二、晶面與立方晶系晶面指數(shù)二、晶面與立方晶系晶面指數(shù)晶面族：晶面族：原子排列情況相同，但空間位向不同的一組原子排列情況相同，但空間位向不同的一組晶晶面的集合面的集合。 表示方法：表示方法：用花括號用花括號hklhkl表示表示。 舉例：舉例：可見任意交換指數(shù)的位置和改變符號后的所可見任意交換指數(shù)的位置和改變符號后的所有結(jié)果都是該族的范圍。有結(jié)果都是該族的范圍。 晶面指數(shù)特征：晶面指數(shù)特征：與原

7、點位置無關(guān)；每一指數(shù)對應一組與原點位置無關(guān)；每一指數(shù)對應一組平行的晶面。平行的晶面。 2022-7-112三、六方晶系晶面與晶向指數(shù)三、六方晶系晶面與晶向指數(shù)1 1、晶面指數(shù)、晶面指數(shù)：建立坐標系建立坐標系：在六方晶系中，為了在六方晶系中，為了明確的表示晶體底面的明確的表示晶體底面的( (六次六次) )對稱對稱性，底面用互成性，底面用互成120120度的三個坐標度的三個坐標軸軸x1x1、x2x2、x3x3，其單位為晶格常數(shù)，其單位為晶格常數(shù)a a，加上垂直于底面的方向，加上垂直于底面的方向Z Z，其單，其單位為高度方向的晶格常數(shù)位為高度方向的晶格常數(shù)c c。注意。注意x1x1、x2x2、x3x

8、3三個坐標值不是獨立的三個坐標值不是獨立的變量。變量。 方法同立方晶系，方法同立方晶系， (hkil)為在四個為在四個坐標軸的截距倒數(shù)的化簡，自然可坐標軸的截距倒數(shù)的化簡，自然可保證關(guān)系式保證關(guān)系式hkI0。底面指數(shù)。底面指數(shù)為為(0001),側(cè)面的指數(shù)為側(cè)面的指數(shù)為(1010)。2022-7-113三、六方晶系晶面與晶向指數(shù)三、六方晶系晶面與晶向指數(shù)2 2、晶向指數(shù)、晶向指數(shù)標定方法：標定方法：平移晶向平移晶向( (或坐標或坐標) )，讓原，讓原點為晶向上一點，取另一點為晶向上一點，取另一點的坐標，有點的坐標，有: :并滿足并滿足p pq qr r0 0 ；化成最小、整數(shù)比化成最小、整數(shù)比

9、u u：v v：t t：w w放在放在方方方括號方括號uvtwuvtw，不加逗號，負號記在上方，不加逗號，負號記在上方 。2022-7-114金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)一、多晶體結(jié)構(gòu)一、多晶體結(jié)構(gòu)單晶體單晶體: : 一塊晶體材料，其內(nèi)部一塊晶體材料，其內(nèi)部的晶體位向完全一致時，即的晶體位向完全一致時，即整個材料是一個晶體，這塊整個材料是一個晶體，這塊晶體就稱之為晶體就稱之為“單晶體單晶體”，實用材料中如半導體集成電實用材料中如半導體集成電路用的單晶硅、專門制造的路用的單晶硅、專門制造的金須和其他一些供研究用的金須和其他一些供研究用的材料。材料。 2022-7-115一、多晶體結(jié)構(gòu)一、

10、多晶體結(jié)構(gòu)多晶體多晶體: : 實際應用的工程材料實際應用的工程材料中，那怕是一塊尺寸很小中，那怕是一塊尺寸很小材料，絕大多數(shù)包含著許材料，絕大多數(shù)包含著許許多多的小晶體，每個小許多多的小晶體，每個小晶體的內(nèi)部，晶格位向是晶體的內(nèi)部，晶格位向是均勻一致的，而各個小晶均勻一致的，而各個小晶體之間，彼此的位向卻不體之間，彼此的位向卻不相同。稱這種由多個小晶相同。稱這種由多個小晶體組成的晶體結(jié)構(gòu)稱之為體組成的晶體結(jié)構(gòu)稱之為“多晶體多晶體”。 2022-7-116一、多晶體結(jié)構(gòu)一、多晶體結(jié)構(gòu)晶粒：晶粒：多晶體材料中每個多晶體材料中每個小晶體的外形多為不規(guī)則小晶體的外形多為不規(guī)則的顆粒狀，通常把它們叫的顆

11、粒狀，通常把它們叫做做“晶粒晶?！?。 晶界：晶界：晶粒與晶粒之間的晶粒與晶粒之間的分界面叫分界面叫“晶粒間界晶粒間界”，或簡稱或簡稱“晶界晶界”。為了適。為了適應兩晶粒間不同晶格位向應兩晶粒間不同晶格位向的過渡，在晶界處的原子的過渡，在晶界處的原子排列總是不規(guī)則的。排列總是不規(guī)則的。 2022-7-117二、多晶體的組織與性能：二、多晶體的組織與性能：偽各向同性：偽各向同性：多晶體材料中，盡管每個晶粒內(nèi)部象單多晶體材料中，盡管每個晶粒內(nèi)部象單晶體那樣呈現(xiàn)各向異性，每個晶粒在空間取向是隨機晶體那樣呈現(xiàn)各向異性，每個晶粒在空間取向是隨機分布，大量晶粒的綜合作用，整個材料宏觀上不出現(xiàn)分布，大量晶粒的

12、綜合作用，整個材料宏觀上不出現(xiàn)各向異性，這個現(xiàn)象稱為多晶體的偽各向同性。各向異性，這個現(xiàn)象稱為多晶體的偽各向同性。 組織組織 ：（如圖）（如圖）2022-7-118三、晶體中的缺陷概論三、晶體中的缺陷概論晶體缺陷：晶體缺陷：即使在每個晶粒的內(nèi)部，也并不完全象即使在每個晶粒的內(nèi)部，也并不完全象晶體學中論述的晶體學中論述的( (理想晶體理想晶體) )那樣，原子完全呈現(xiàn)那樣，原子完全呈現(xiàn)周期性的規(guī)則重復的排列。把實際晶體中原子排周期性的規(guī)則重復的排列。把實際晶體中原子排列與理想晶體的差別稱為晶體缺陷。晶體中的缺列與理想晶體的差別稱為晶體缺陷。晶體中的缺陷的數(shù)量相當大，但因原子的數(shù)量很多，在晶體陷的數(shù)

13、量相當大，但因原子的數(shù)量很多，在晶體中占有的比例還是很少，材料總體具有晶體的相中占有的比例還是很少，材料總體具有晶體的相關(guān)性能特點，而缺陷的數(shù)量將給材料的性能帶來關(guān)性能特點，而缺陷的數(shù)量將給材料的性能帶來巨大的影響。巨大的影響。 2022-7-119三、晶體中的缺陷概論三、晶體中的缺陷概論晶體缺陷按范圍分類：晶體缺陷按范圍分類：點缺陷點缺陷 在三維空間各方向上尺寸都很小，在原在三維空間各方向上尺寸都很小，在原子尺寸大小的晶體缺陷。子尺寸大小的晶體缺陷。 線缺陷線缺陷 在三維空間的一個方向上的尺寸很大在三維空間的一個方向上的尺寸很大( (晶晶粒數(shù)量級粒數(shù)量級) )，另外兩個方向上的尺寸很小，另外

14、兩個方向上的尺寸很小( (原子尺原子尺寸大小寸大小) )的晶體缺陷。其具體形式就是晶體中的的晶體缺陷。其具體形式就是晶體中的位錯位錯Dislocation 面缺陷面缺陷 在三維空間的兩個方向上的尺寸很大在三維空間的兩個方向上的尺寸很大( (晶晶粒數(shù)量級粒數(shù)量級) )，另外一個方向上的尺寸很小，另外一個方向上的尺寸很小( (原子尺原子尺寸大小寸大小) )的晶體缺陷。的晶體缺陷。2022-7-120一、點缺陷的類型一、點缺陷的類型 ：空位空位 在晶格結(jié)點位置應有原子的在晶格結(jié)點位置應有原子的地方空缺，這種缺陷稱為地方空缺，這種缺陷稱為“空位空位”。 間隙原子間隙原子 在晶格非結(jié)點位置，往在晶格非結(jié)

15、點位置，往往是晶格的間隙，出現(xiàn)了多余的原往是晶格的間隙，出現(xiàn)了多余的原子。它們可能是同類原子，也可能子。它們可能是同類原子，也可能是異類原子。是異類原子。 異類原子異類原子 在一種類型的原子組成在一種類型的原子組成的晶格中，不同種類的原子替換原的晶格中，不同種類的原子替換原有的原子占有其應有的位置。有的原子占有其應有的位置。 2022-7-121常見的缺陷 n點缺陷：包括空位、間隙原子、異質(zhì)原子。2022-7-122二、點缺陷對材料性能的影響二、點缺陷對材料性能的影響原因：原因：無論那種點缺陷的存在，都會使其附近的原子稍微偏無論那種點缺陷的存在，都會使其附近的原子稍微偏離原結(jié)點位置才能平衡，即

16、造成小區(qū)域的晶格畸變。離原結(jié)點位置才能平衡，即造成小區(qū)域的晶格畸變。 效果效果提高材料的電阻提高材料的電阻 定向流動的電子在點缺陷處受到非定向流動的電子在點缺陷處受到非平衡力平衡力( (陷阱陷阱) )，增加了阻力，加速運動提高局部溫度，增加了阻力，加速運動提高局部溫度( (發(fā)熱發(fā)熱) )。 加快原子的擴散遷移加快原子的擴散遷移 空位可作為原子運動的周轉(zhuǎn)站?？瘴豢勺鳛樵舆\動的周轉(zhuǎn)站。 形成其他晶體缺陷形成其他晶體缺陷 過飽和的空位可集中形成內(nèi)部的過飽和的空位可集中形成內(nèi)部的空洞，集中一片的塌陷形成位錯?？斩矗幸黄乃菪纬晌诲e。 改變材料的力學性能改變材料的力學性能 空位移動到位錯處可造成

17、刃位空位移動到位錯處可造成刃位錯的攀移，間隙原子和異類原子的存在會增加位錯的錯的攀移，間隙原子和異類原子的存在會增加位錯的運動阻力。會使強度提高，塑性下降、運動阻力。會使強度提高，塑性下降、 2022-7-123三、空位的平衡濃度三、空位的平衡濃度空位的出現(xiàn)提高了體系的內(nèi)能空位的出現(xiàn)提高了體系的內(nèi)能 空位的出現(xiàn)破壞了其周空位的出現(xiàn)破壞了其周圍的結(jié)合狀態(tài)，因而造成局部能量的升高，由空位的出現(xiàn)而高圍的結(jié)合狀態(tài)，因而造成局部能量的升高，由空位的出現(xiàn)而高于沒有空位時的那一部分能量稱為于沒有空位時的那一部分能量稱為“空位形成能空位形成能”。 空位的出現(xiàn)提高了體系的熵值空位的出現(xiàn)提高了體系的熵值 平衡空位

18、濃度平衡空位濃度 體系的自由能最低時，晶體處于平體系的自由能最低時，晶體處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)，晶體中存在的空位濃度。衡穩(wěn)定狀態(tài)，晶體中存在的空位濃度。原因：原因： 2022-7-124三、空位的平衡濃度三、空位的平衡濃度例如例如： CuCu晶體得空位形成能為晶體得空位形成能為0.9ev/atom =1.44X100.9ev/atom =1.44X10-19-19J/atomJ/atom，在在500500時計算可得出平衡空位的濃度為時計算可得出平衡空位的濃度為1.4X101.4X10-6-6( (很低很低) )，而在，而在每立方米的銅晶體存在每立方米的銅晶體存在1.2X101.2X102323個空位

19、個空位( (數(shù)量很多數(shù)量很多) )。 過飽和空位過飽和空位 晶體中含點缺陷的數(shù)目明顯超過平衡晶體中含點缺陷的數(shù)目明顯超過平衡值。如高溫下停留平衡時晶體中存在一平衡空位，值。如高溫下停留平衡時晶體中存在一平衡空位，快速冷卻到一較低的溫度，晶體中的空位來不及移快速冷卻到一較低的溫度，晶體中的空位來不及移出晶體，就會造成晶體中的空位濃度超過這時的平出晶體，就會造成晶體中的空位濃度超過這時的平衡值。過飽和空位的存在是一非平衡狀態(tài)，有恢復衡值。過飽和空位的存在是一非平衡狀態(tài)，有恢復到平衡態(tài)的熱力學趨勢，在動力學上要到達平衡態(tài)到平衡態(tài)的熱力學趨勢，在動力學上要到達平衡態(tài)還要一時間過程。還要一時間過程。 2

20、022-7-125二、位錯的基本概念二、位錯的基本概念 線缺陷：線缺陷：在三維空間的一個方向上的尺寸很大在三維空間的一個方向上的尺寸很大( (晶粒數(shù)量級晶粒數(shù)量級) )，另外兩個方向上的尺寸很小另外兩個方向上的尺寸很小( (原子尺寸大小原子尺寸大小) )的晶體缺陷。其的晶體缺陷。其具體形式就是晶體中的位錯具體形式就是晶體中的位錯Dislocation 一）、位錯的原子模型一）、位錯的原子模型 將晶體的上半部分向左移動一個原子間距，再按原子的將晶體的上半部分向左移動一個原子間距，再按原子的結(jié)合方式連接起來結(jié)合方式連接起來(b)。除分界線附近的一管形區(qū)域例外，其。除分界線附近的一管形區(qū)域例外，其他

21、部分基本都是完好的晶體。在分界線的上方將多出半個原他部分基本都是完好的晶體。在分界線的上方將多出半個原子面，這就是刃型位錯。子面，這就是刃型位錯。 2022-7-126一）、位錯的原子模型一）、位錯的原子模型 若將晶體的上半部分向后若將晶體的上半部分向后移動一個原子間距，再按原子移動一個原子間距，再按原子的結(jié)合方式連接起來的結(jié)合方式連接起來(c)(c)，同樣，同樣除分界線附近的一管形區(qū)域例除分界線附近的一管形區(qū)域例外，其他部分基本也都是完好外，其他部分基本也都是完好的晶體。而在分界線的區(qū)域形的晶體。而在分界線的區(qū)域形成一螺旋面，這就是螺型位錯。成一螺旋面，這就是螺型位錯。 2022-7-127

22、二）、柏氏矢量二）、柏氏矢量 確定方法：確定方法： 首先在原子排列基本正常區(qū)域作一個包含位錯的首先在原子排列基本正常區(qū)域作一個包含位錯的回路，也稱為柏氏回路，這個回路包含了位錯發(fā)生的畸變?；芈罚卜Q為柏氏回路，這個回路包含了位錯發(fā)生的畸變。然后將同樣大小的回路置于理想晶體中，回路當然不可能然后將同樣大小的回路置于理想晶體中，回路當然不可能封閉，需要一個額外的矢量連接才能封閉，這個矢量就稱封閉，需要一個額外的矢量連接才能封閉，這個矢量就稱為該位錯的柏氏為該位錯的柏氏(Burgers)(Burgers)矢量。矢量。 說明：這是一個并不十分準確的定義方法。柏氏矢量的方向與位錯線方向的定義有關(guān)，應該首

23、先定義位錯線的方向，再依據(jù)位錯線的方向來定柏氏回路的方向，再確定柏氏矢量的方向。在專門的位錯理論中還會糾正。 2022-7-128二）、柏氏矢量二）、柏氏矢量 柏氏矢量與位錯類型的關(guān)系：柏氏矢量與位錯類型的關(guān)系： 刃型位錯刃型位錯 柏氏矢量與位錯線相互垂直。柏氏矢量與位錯線相互垂直。( (依方向關(guān)系可依方向關(guān)系可分正刃和負刃型位錯分正刃和負刃型位錯) ) 螺型位錯螺型位錯 柏氏矢量與位錯線相互平行。柏氏矢量與位錯線相互平行。( (依方向關(guān)系可依方向關(guān)系可分左螺和右螺型位錯分左螺和右螺型位錯) ) 混合位錯混合位錯 柏氏矢量與位錯線的夾角非柏氏矢量與位錯線的夾角非0 0或或9090度。度。 柏氏

24、矢量守恒：柏氏矢量守恒： 同一位錯的柏氏矢量與柏氏回路的大小和走向無關(guān)。同一位錯的柏氏矢量與柏氏回路的大小和走向無關(guān)。一條位錯線的柏氏矢量相同，一條位錯線的柏氏矢量相同，位錯不可能終止于晶體的內(nèi)部，位錯不可能終止于晶體的內(nèi)部，只能到表面、晶界和其他位錯，在位錯網(wǎng)的交匯點，必然只能到表面、晶界和其他位錯，在位錯網(wǎng)的交匯點，必然 2022-7-129三）、位錯的運動三）、位錯的運動 刃型位錯的滑移運動：在圖示的晶體上施加一切應力，當應力刃型位錯的滑移運動：在圖示的晶體上施加一切應力，當應力足夠大時，有使晶體上部向有發(fā)生移動的趨勢。假如晶體足夠大時，有使晶體上部向有發(fā)生移動的趨勢。假如晶體中有一刃型

25、位錯，顯然位錯在晶體中發(fā)生移動比整個晶體中有一刃型位錯，顯然位錯在晶體中發(fā)生移動比整個晶體移動要容易。因此，移動要容易。因此，位錯的運動在外加切應力的作用下位錯的運動在外加切應力的作用下發(fā)生；發(fā)生；位錯移動的方向和位錯線垂直；位錯移動的方向和位錯線垂直；運動位錯掃過運動位錯掃過的區(qū)域晶體的兩部分發(fā)生了柏氏矢量大小的相對運動的區(qū)域晶體的兩部分發(fā)生了柏氏矢量大小的相對運動( (滑滑移移) )；位錯移出晶體表面將在晶體的表面上產(chǎn)生柏氏矢量位錯移出晶體表面將在晶體的表面上產(chǎn)生柏氏矢量大小的臺階。大小的臺階。 2022-7-130三、位錯的運動三、位錯的運動 螺型位錯的滑移：在圖示的晶體上施加一切應力，

26、當應力足夠大螺型位錯的滑移：在圖示的晶體上施加一切應力，當應力足夠大時，有使晶體的左右部分發(fā)生上下移動的趨勢。假如晶體中有一時，有使晶體的左右部分發(fā)生上下移動的趨勢。假如晶體中有一螺型位錯，顯然位錯在晶體中向后發(fā)生移動，移動過的區(qū)間右邊螺型位錯，顯然位錯在晶體中向后發(fā)生移動，移動過的區(qū)間右邊晶體向下移動一柏氏矢量。因此，晶體向下移動一柏氏矢量。因此，螺位錯是在外加切應力的作螺位錯是在外加切應力的作用下發(fā)生運動；用下發(fā)生運動；位錯移動的方向總是和位錯線垂直；位錯移動的方向總是和位錯線垂直；運動位運動位錯掃過的區(qū)域晶體的兩部分發(fā)生了柏氏矢量大小的相對運動錯掃過的區(qū)域晶體的兩部分發(fā)生了柏氏矢量大小的

27、相對運動( (滑滑移移) )；位錯移過部分在表面留下部分臺階，全部移出晶體的表位錯移過部分在表面留下部分臺階，全部移出晶體的表面上產(chǎn)生柏氏矢量大小的完整臺階。面上產(chǎn)生柏氏矢量大小的完整臺階。2022-7-131三）、位錯的運動三）、位錯的運動 刃位錯的攀移運動：刃位錯的攀移運動：刃型位錯在垂直于滑移面方向上的運動。刃型位錯在垂直于滑移面方向上的運動。刃位錯發(fā)生攀移運動時相當于半原子面的伸長或縮短，通常把刃位錯發(fā)生攀移運動時相當于半原子面的伸長或縮短，通常把半原子面縮短稱為正攀移，反之為負攀移。半原子面縮短稱為正攀移，反之為負攀移。 滑移時不涉及單個原子遷移，即擴散。刃型位錯發(fā)生正攀滑移時不涉及

28、單個原子遷移，即擴散。刃型位錯發(fā)生正攀移將有原子多余，大部分是由于晶體中空位運動到位錯線上的移將有原子多余，大部分是由于晶體中空位運動到位錯線上的結(jié)果，從而會造成空位的消失；而負攀移則需要外來原子，無結(jié)果，從而會造成空位的消失；而負攀移則需要外來原子，無外來原子將在晶體中產(chǎn)生新的空位?？瘴坏倪w移速度隨溫度的外來原子將在晶體中產(chǎn)生新的空位?？瘴坏倪w移速度隨溫度的升高而加快，因此刃型位錯的攀移一般發(fā)生在溫度較高時。升高而加快，因此刃型位錯的攀移一般發(fā)生在溫度較高時。 滑移面滑移面：過位錯線并和柏氏矢量平行的平面：過位錯線并和柏氏矢量平行的平面(晶面晶面)是該位錯是該位錯的滑移面。的滑移面。位錯的滑

29、移運動位錯的滑移運動：位錯在滑移面上的運動。：位錯在滑移面上的運動。 2022-7-132四、位錯的觀察四、位錯的觀察 位錯在晶體表面的露頭位錯在晶體表面的露頭 拋光后的拋光后的試樣在侵蝕時，由于易侵蝕而出現(xiàn)試樣在侵蝕時，由于易侵蝕而出現(xiàn)侵蝕坑，其特點是坑為規(guī)則的多邊侵蝕坑，其特點是坑為規(guī)則的多邊型且排列有一定規(guī)律。只能在晶粒型且排列有一定規(guī)律。只能在晶粒較大，位錯較少時才有明顯效果。較大，位錯較少時才有明顯效果。 薄膜透射電鏡觀察薄膜透射電鏡觀察 將試將試樣減薄到幾十到數(shù)百個原樣減薄到幾十到數(shù)百個原子層子層(500nm(500nm以下以下) )，利用透，利用透射電鏡進行觀察，可見到射電鏡進行

30、觀察，可見到位錯線。位錯線。 2022-7-133四、位錯的觀察四、位錯的觀察 表示晶體中含有位錯數(shù)量的參數(shù)。表示晶體中含有位錯數(shù)量的參數(shù)。位錯密度位錯密度用單位體積位錯線的總長度表示。用單位體積位錯線的總長度表示。 在金屬材料中，退火狀態(tài)下，接近平衡狀態(tài)所得在金屬材料中，退火狀態(tài)下，接近平衡狀態(tài)所得到的材料，這時位錯的密度較低，約在到的材料，這時位錯的密度較低，約在106的數(shù)量級；的數(shù)量級； 經(jīng)過較大的冷塑性變形，位錯的密度可達經(jīng)過較大的冷塑性變形，位錯的密度可達1010-12的數(shù)量級。詳細內(nèi)容到塑性變形一章再論述。的數(shù)量級。詳細內(nèi)容到塑性變形一章再論述。位錯密度位錯密度2022-7-134

31、五、位錯的應變能五、位錯的應變能來源：來源：位錯應變能主要是彈性應變能。彈簧或其他彈性體的彈位錯應變能主要是彈性應變能。彈簧或其他彈性體的彈性位能性位能0.5kx2。同樣在單位體積內(nèi)彈性位能，正應力引起的為。同樣在單位體積內(nèi)彈性位能，正應力引起的為0.50.5，而切應力引起的為，而切應力引起的為0.50.5。大?。捍笮。何诲e應變能的大小，以單位長度位錯線上的應變能來表位錯應變能的大小，以單位長度位錯線上的應變能來表示，單位為示，單位為JMJM-1-1。 在數(shù)值上在數(shù)值上U=GbU=Gb2 2，其中，其中b為柏氏矢量的大小，為柏氏矢量的大小，G為材料的為材料的剪切變模量。剪切變模量。為常數(shù)，螺位

32、錯為為常數(shù)，螺位錯為0.550.73，常用，常用0.5來簡算；來簡算；刃型位錯為刃型位錯為0.811.09，常用，常用1.0來簡算。來簡算。 位錯線周圍的原子偏離了平衡位置，處于較高的位錯線周圍的原子偏離了平衡位置，處于較高的能量狀態(tài)，高出的能量稱為位錯的應變能，或簡稱能量狀態(tài)，高出的能量稱為位錯的應變能，或簡稱位位錯能錯能。 2022-7-135六、位錯與點缺陷的交互作用六、位錯與點缺陷的交互作用 晶體內(nèi)同時含由位錯和點缺陷時晶體內(nèi)同時含由位錯和點缺陷時( (特別時溶入的異類原子特別時溶入的異類原子) )，它們會發(fā)生交互作用。它們會發(fā)生交互作用。異類原子在刃位錯處會聚集，如小原子到多出半原子

33、面處，大異類原子在刃位錯處會聚集，如小原子到多出半原子面處，大原子到少半原子面處，而異類原子則溶在位錯的間隙處。原子到少半原子面處，而異類原子則溶在位錯的間隙處。 空位會使刃位錯發(fā)生攀移運動。空位會使刃位錯發(fā)生攀移運動。 2022-7-136七、位錯間的交互作用七、位錯間的交互作用 每條位錯線周圍存在應力場，對附近的其他位錯有力的作每條位錯線周圍存在應力場，對附近的其他位錯有力的作用和影響，這個影響較復雜，下面僅對簡單情況加以說明。用和影響，這個影響較復雜，下面僅對簡單情況加以說明。 一對在同一滑移面上平行刃位錯，當其方向相同時，表現(xiàn)一對在同一滑移面上平行刃位錯，當其方向相同時，表現(xiàn)為互相排斥

34、，有條件時相互移動來增加其距離。當其方向相反為互相排斥，有條件時相互移動來增加其距離。當其方向相反時，表現(xiàn)為互相吸引，有條件時相互靠近，最后可能互相中和時，表現(xiàn)為互相吸引，有條件時相互靠近，最后可能互相中和而消失。螺型位錯也有相同的行為。而消失。螺型位錯也有相同的行為。 2022-7-137面缺陷：面缺陷：在三維空間的兩個方向上的尺寸很大在三維空間的兩個方向上的尺寸很大( (晶粒數(shù)量級晶粒數(shù)量級) )，另外一個方向上的尺寸很小另外一個方向上的尺寸很小( (原子尺寸大小原子尺寸大小) )的晶體缺陷。的晶體缺陷。一、表面及表面能一、表面及表面能 1.1.晶體的表面晶體的表面：就是晶體的外表面，一般

35、是指晶體與：就是晶體的外表面，一般是指晶體與氣體氣體(氣相或液相氣相或液相)的分界面。的分界面。2.2.晶體的表面能：晶體的表面能：同體積晶體的表面高出晶體內(nèi)部的同體積晶體的表面高出晶體內(nèi)部的能量稱為晶體的表面自由能或表面能。計量單位為能量稱為晶體的表面自由能或表面能。計量單位為J/m2。表面能就是表面張力，單位為。表面能就是表面張力，單位為N/m。晶體的表。晶體的表面能在有些意義和大家已知液體表面張力是一樣的。面能在有些意義和大家已知液體表面張力是一樣的。 2022-7-138一、表面及表面能一、表面及表面能3.3.表面能的來源：表面能的來源：材料表面的原子和內(nèi)部原子所處的材料表面的原子和內(nèi)

36、部原子所處的環(huán)境不同，內(nèi)部在均勻的力場中，能量較低，而表面環(huán)境不同，內(nèi)部在均勻的力場中，能量較低，而表面的原子有一個方向沒有原子結(jié)合，處在與內(nèi)部相比較的原子有一個方向沒有原子結(jié)合，處在與內(nèi)部相比較高的能量水平。另一種設(shè)想為一完整的晶體，按某晶高的能量水平。另一種設(shè)想為一完整的晶體，按某晶面為界切開成兩半，形成兩個表面，切開時為破壞原面為界切開成兩半，形成兩個表面，切開時為破壞原有的結(jié)合鍵單位面積所吸收的能量。由于不同的晶面有的結(jié)合鍵單位面積所吸收的能量。由于不同的晶面原子的排列方式不同，切開破壞的化學鍵的量也不同，原子的排列方式不同，切開破壞的化學鍵的量也不同，所以用不同的晶面作表面對應的表面

37、能也不相同，一所以用不同的晶面作表面對應的表面能也不相同，一般以原子的排列面密度愈高，對應的表面能較小。般以原子的排列面密度愈高，對應的表面能較小。 2022-7-139一、表面及表面能一、表面及表面能4.4.表面能與晶體形狀之間的關(guān)系：表面能與晶體形狀之間的關(guān)系：在晶體形成的過程中，為了在晶體形成的過程中，為了使系統(tǒng)的自由能最低，盡量降低表面的總能量，即使系統(tǒng)的自由能最低，盡量降低表面的總能量，即AA最小。最小。為此一方面盡量讓為此一方面盡量讓最小的晶面為表面，當然也可能是表面能最小的晶面為表面，當然也可能是表面能略高但能明顯減小表面積的晶面為表面。略高但能明顯減小表面積的晶面為表面。5.5

38、.粗糙表面與平滑表面：粗糙表面與平滑表面：晶體的表面在宏觀為一能量較低的平晶體的表面在宏觀為一能量較低的平面，但表面原子的缺陷，局部表面原子的缺少或部分表面有多面，但表面原子的缺陷，局部表面原子的缺少或部分表面有多余原子，以表面存在的陣點數(shù)與實有原子數(shù)的比余原子，以表面存在的陣點數(shù)與實有原子數(shù)的比x x來表示，這些來表示，這些缺陷的存在可提高表面的熵，是必然存在的。每種材料有特定缺陷的存在可提高表面的熵，是必然存在的。每種材料有特定的的x x值下表面能最低，其中值下表面能最低，其中x=0.5x=0.5的表面穩(wěn)定的稱為粗糙表面，的表面穩(wěn)定的稱為粗糙表面，大多數(shù)的金屬材料是屬于粗糙表面；大多數(shù)的金

39、屬材料是屬于粗糙表面；x x值僅在值僅在0 0或或1 1附近穩(wěn)定的稱附近穩(wěn)定的稱為平滑表面，大多是非金屬材料。為平滑表面，大多是非金屬材料。 2022-7-140二、晶界二、晶界 2.2.晶界的結(jié)構(gòu)：晶界的結(jié)構(gòu)：根據(jù)晶界兩側(cè)晶粒的位向差不同，晶根據(jù)晶界兩側(cè)晶粒的位向差不同，晶界的結(jié)構(gòu)大致可分為三類。界的結(jié)構(gòu)大致可分為三類。1.1.晶界：晶界：晶界就是空間取向晶界就是空間取向( (或位向或位向) )不同的相鄰晶粒不同的相鄰晶粒之間的分界面。之間的分界面。 1 1）小角度晶界）小角度晶界 晶界兩側(cè)晶界兩側(cè)的晶粒位向差很小?？煽吹木ЯＮ幌虿詈苄　？煽闯墒且幌盗腥形诲e排列成成是一系列刃位錯排列成墻，晶

40、界中位錯排列愈密，墻，晶界中位錯排列愈密，則位向差愈大。則位向差愈大。 2022-7-141二、晶界二、晶界 2 2）大角度晶界）大角度晶界 晶界兩側(cè)晶界兩側(cè)的晶粒位向差較大，不能用的晶粒位向差較大，不能用位錯模型。關(guān)于大角度晶界位錯模型。關(guān)于大角度晶界的結(jié)構(gòu)說法不一，晶界可視的結(jié)構(gòu)說法不一，晶界可視為為23(5)23(5)個原子的過渡層，個原子的過渡層，這部分的原子排列盡管有其這部分的原子排列盡管有其規(guī)律，但排列復雜，暫以相規(guī)律，但排列復雜，暫以相對無序來理解。對無序來理解。3 3）共格界面）共格界面 界面上一側(cè)的晶體的某一晶面與另一側(cè)的一界面上一側(cè)的晶體的某一晶面與另一側(cè)的一晶面具有相同的

41、原子排列，例如同一族的不同晶面，作為晶面具有相同的原子排列，例如同一族的不同晶面，作為其共有界面。這時兩側(cè)的晶體應處于某寫特定角度。其共有界面。這時兩側(cè)的晶體應處于某寫特定角度。 2022-7-142二、晶界二、晶界 3.3.界面能：界面能：晶界面上的原子相對正常晶體內(nèi)部的原子晶界面上的原子相對正常晶體內(nèi)部的原子而言，均處于較高的能量狀態(tài)，因此，晶界也存在界而言，均處于較高的能量狀態(tài)，因此，晶界也存在界面能。面能。 界面能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系界面能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系： 2022-7-143二、晶界二、晶界 4.4.晶界與雜質(zhì)原子的相互作用：晶界與雜質(zhì)原子的相互作用：在材料的研究中，發(fā)在材料的研究中，發(fā)現(xiàn)少量

42、雜質(zhì)或合金元素在晶體內(nèi)部的分布也是不均勻現(xiàn)少量雜質(zhì)或合金元素在晶體內(nèi)部的分布也是不均勻的，它們常偏聚于晶界，稱這種現(xiàn)象為晶界內(nèi)吸附。的，它們常偏聚于晶界，稱這種現(xiàn)象為晶界內(nèi)吸附。 產(chǎn)生的原因可參見位錯與點缺陷的作用，一般雜產(chǎn)生的原因可參見位錯與點缺陷的作用，一般雜質(zhì)原子與晶體的尺寸或性質(zhì)差別愈大，這種偏聚愈嚴質(zhì)原子與晶體的尺寸或性質(zhì)差別愈大，這種偏聚愈嚴重。重。 雜質(zhì)原子在晶界的偏聚對晶體的某些性能產(chǎn)生重雜質(zhì)原子在晶界的偏聚對晶體的某些性能產(chǎn)生重要的影響，具體的影響到學習材料性能時要使用。要的影響，具體的影響到學習材料性能時要使用。 2022-7-144孿晶界孿晶關(guān)系指相鄰兩晶?；蛞粋€晶粒內(nèi)部

43、相鄰兩部分沿一個公共晶面（孿晶屆）構(gòu)成晶面對稱的位向關(guān)系2022-7-145n亞晶界 扭轉(zhuǎn)晶界 扭轉(zhuǎn)晶界)(nu面心立方結(jié)構(gòu)中的(001)面相符扭轉(zhuǎn)晶界 uStrained bondBroken bond(dangling bond)Grain boundaryVoid, vacancySelf-interstitial type atomForeign impurityFig. 1.51: The grain boundaries have broken bonds, voids, vacancies,strained bonds and interstitial type atoms. T

44、he structure of the grainboundary is disordered and the atoms in the grain boundaries have higherenergies than those within the grains.2022-7-146n單晶體受力后，外力在任單晶體受力后，外力在任何晶面上都可分解為正應何晶面上都可分解為正應力和切應力。正應力只能力和切應力。正應力只能引起彈性變形及解理斷裂。引起彈性變形及解理斷裂。只有在切應力的作用下金只有在切應力的作用下金屬晶體才能產(chǎn)生塑性變形屬晶體才能產(chǎn)生塑性變形。外力在晶面上的分解外力在晶面上的分解切

45、應力作用下的變形切應力作用下的變形鋅單晶的拉伸照片鋅單晶的拉伸照片1.3 單晶體塑性變形機制單晶體塑性變形機制Mono-crystal plastic deformation2022-7-147n1.3.1 1.3.1 滑移滑移n滑移是指晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相滑移是指晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相對于另一部分發(fā)生滑動位移的現(xiàn)象。對于另一部分發(fā)生滑動位移的現(xiàn)象。l塑性變形的形式：塑性變形的形式：滑移和孿生滑移和孿生。l金屬常以滑移方式發(fā)生塑性變形。金屬常以滑移方式發(fā)生塑性變形。 1.3 單晶體塑性變形機制單晶體塑性變形機制Mono-crystal plastic deformatio

46、n2022-7-148n滑移面：原子排列密度最大的晶面。 n滑移方向：原子排列密度最大的方向。 n滑移系:一種滑移面及其上的一個滑移方向構(gòu)成2022-7-1493.25% Si-Fe單晶體中的平直滑移帶。單晶體中的平直滑移帶。取自取自Hull,proc. Roy, Soc. A274, 5(1963). (b) 垂直于垂直于(a) 中所示表面，且通過滑移帶的截面示意圖。每條滑中所示表面，且通過滑移帶的截面示意圖。每條滑移帶是由平行于滑移面，且緊密排列的大量滑移臺階所構(gòu)成。移帶是由平行于滑移面，且緊密排列的大量滑移臺階所構(gòu)成?；茙b2022-7-150n一個滑移面一個滑移面和其上的一和其上的

47、一個滑移方向個滑移方向構(gòu)成一個構(gòu)成一個滑滑移系移系。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2022-7-151n1 1、滑移變形的特點、滑移變形的特點 ：n 滑移只能在切應力的作用下發(fā)生。產(chǎn)生滑移的滑移只能在切應力的作用下發(fā)生。產(chǎn)生滑移的最小切應力稱臨界切應力最小切應力稱臨界切應力. . n 滑移常沿晶體中滑移常沿晶體中原子密度最大的晶面和晶向發(fā)原子密度最大的晶面和晶向發(fā)生生。因原子密度最大的晶面和晶向之間原子間距。因原子密度最大的晶面和晶向

48、之間原子間距最大，結(jié)合力最弱，產(chǎn)生滑移所需切應力最小。最大，結(jié)合力最弱，產(chǎn)生滑移所需切應力最小。n沿其發(fā)生滑移的晶面和晶向分別叫做沿其發(fā)生滑移的晶面和晶向分別叫做滑移面滑移面和和滑滑移方向移方向。通常是晶體中的密排面和密排方向。通常是晶體中的密排面和密排方向。2022-7-152n滑移系越多，金屬發(fā)生滑移的可能性越大，塑性也越好，滑移系越多，金屬發(fā)生滑移的可能性越大，塑性也越好，其中其中滑移方向滑移方向?qū)λ苄缘呢暙I比滑移面更大。對塑性的貢獻比滑移面更大。n因而金屬的塑性，面心立方晶格好于體心立方晶格因而金屬的塑性，面心立方晶格好于體心立方晶格, , 體體心立方晶格好于密排六方晶格。心立方晶格好

49、于密排六方晶格。2022-7-153n滑移時，晶體兩部分的相對位移量是原子滑移時，晶體兩部分的相對位移量是原子間距的整數(shù)倍間距的整數(shù)倍. .n滑移的結(jié)果在晶體表面形成臺階，稱滑移線，滑移的結(jié)果在晶體表面形成臺階，稱滑移線，若干條滑移線組成一個滑移帶。若干條滑移線組成一個滑移帶。n 滑移的同時伴隨著晶體的轉(zhuǎn)動滑移的同時伴隨著晶體的轉(zhuǎn)動n轉(zhuǎn)動有兩種：滑移面向外力軸方向轉(zhuǎn)動和滑移面上滑轉(zhuǎn)動有兩種：滑移面向外力軸方向轉(zhuǎn)動和滑移面上滑移方向向最大切應力方向轉(zhuǎn)動。移方向向最大切應力方向轉(zhuǎn)動。 n切應力作用下的變形和滑移面向外力方向的轉(zhuǎn)動切應力作用下的變形和滑移面向外力方向的轉(zhuǎn)動n轉(zhuǎn)動的原因：晶體滑移后使正

50、應力分量和切應力分量轉(zhuǎn)動的原因：晶體滑移后使正應力分量和切應力分量組成了力偶組成了力偶. .A0A1FFA0滑移時晶體轉(zhuǎn)動示意圖 2022-7-154n當滑移面、滑移方向與外力方向都呈當滑移面、滑移方向與外力方向都呈4545角時，滑移方角時，滑移方向上切應力最大，因而最容易發(fā)生滑移向上切應力最大，因而最容易發(fā)生滑移l滑移后滑移后, , 滑移面兩側(cè)晶體的位向關(guān)系未發(fā)生變化。滑移面兩側(cè)晶體的位向關(guān)系未發(fā)生變化。n(5)(5)滑移是通過滑移面上位錯的運動來實現(xiàn)的滑移是通過滑移面上位錯的運動來實現(xiàn)的l晶體通過位錯運動產(chǎn)生滑移時，只在位錯中心的少數(shù)原晶體通過位錯運動產(chǎn)生滑移時，只在位錯中心的少數(shù)原子發(fā)生

51、移動，它們移動的距離遠小于一個原子間距，因子發(fā)生移動，它們移動的距離遠小于一個原子間距，因而所需臨界切應力小，這種現(xiàn)象稱作而所需臨界切應力小，這種現(xiàn)象稱作位錯的易動性位錯的易動性。l當一根位錯移動到晶體表面時，便產(chǎn)生一個原子間距的當一根位錯移動到晶體表面時，便產(chǎn)生一個原子間距的滑移量，同一滑移面上，若有大量位錯移出，則在晶體滑移量，同一滑移面上，若有大量位錯移出，則在晶體表面形成一條滑移線。表面形成一條滑移線。 2022-7-1552022-7-156滑移時的位錯運動 n一個位錯移到晶體表面時，便形成一個原子間距的滑移量。同一滑移面上，有大量的位錯移到晶體表面時，則形成一條滑移線。 剪切力剪切

52、力 )1(/212vbaevGv：波松比a：滑移平面間的距離b：沿滑移方向原子間的距離 2022-7-157臨界剪切應力 n晶體進入塑性時，在滑移面上，沿滑移方向的剪應力稱為臨界剪應力 uvw is perpendicular to (uvw)2022-7-158sFP0coscoscoscos0skFPcoscos取向因子 滑移面和滑移方向與外力成45角，為軟取向否則為硬取向2022-7-159晶面轉(zhuǎn)動單晶體拉伸單晶體壓縮2022-7-160平移滑移和復雜滑移n單滑移（平移滑移） 是沿著一定的結(jié)晶面和結(jié)晶方間進行。它僅可能在最初始的塑性變形階段發(fā)生。 銅的單滑移2022-7-161n雙滑移雙

53、滑移 所謂雙滑移就是指從某一變形程度開始，同時有兩個滑移系統(tǒng)進所謂雙滑移就是指從某一變形程度開始，同時有兩個滑移系統(tǒng)進行工作。但這并不意味著它們的作用是同步的。行工作。但這并不意味著它們的作用是同步的。 2022-7-162n多滑移多滑移 與雙滑移相似，晶體在滑移過程中，如果滑移同時在各個滑移系與雙滑移相似，晶體在滑移過程中，如果滑移同時在各個滑移系統(tǒng)上進行時，則稱此滑移為多滑移。統(tǒng)上進行時，則稱此滑移為多滑移。 發(fā)生多系滑移時，在拋光的金屬表面就不是平行的滑移線，而是兩組或多組交叉的滑移線 2022-7-163n交滑移交滑移 若滑移是沿兩個不同的滑移面和共有的滑移方向上進行時，則稱若滑移是沿

54、兩個不同的滑移面和共有的滑移方向上進行時，則稱為交滑移。為交滑移。 滑移后在晶體表面上所看到的滑移線不再是直線而呈折線或波紋狀 2022-7-164n 孿生孿生n孿生孿生是指晶體的一部分沿一定晶是指晶體的一部分沿一定晶面和晶向相對于另一部分所發(fā)生面和晶向相對于另一部分所發(fā)生的切變。的切變。孿生變形示意圖孿生變形示意圖 2022-7-165n發(fā)生切變的部分稱發(fā)生切變的部分稱孿生帶或?qū)\晶孿生帶或?qū)\晶，沿其發(fā)生孿生的晶面稱，沿其發(fā)生孿生的晶面稱孿孿生面。生面。n孿生的結(jié)果使孿生面兩側(cè)的晶體呈鏡面對稱。孿生的結(jié)果使孿生面兩側(cè)的晶體呈鏡面對稱。n與滑移相比：與滑移相比：n孿生使晶格位向發(fā)生改變；孿生使晶

55、格位向發(fā)生改變；n所需切應力比滑移大得多所需切應力比滑移大得多, , 變形速度極快變形速度極快, , 接近聲速接近聲速; ;n孿生時相鄰原子面的相對位移量小于一個原子間距。孿生時相鄰原子面的相對位移量小于一個原子間距。n密排六方晶格金屬滑移系少，常以孿生方式變形。體心立方密排六方晶格金屬滑移系少，常以孿生方式變形。體心立方晶格金屬只有在低溫或沖擊作用下才發(fā)生孿生變形。面心立晶格金屬只有在低溫或沖擊作用下才發(fā)生孿生變形。面心立方晶格金屬，一般不發(fā)生孿生變形，但常發(fā)現(xiàn)有孿晶存在，方晶格金屬，一般不發(fā)生孿生變形，但常發(fā)現(xiàn)有孿晶存在，這是由于相變過程中原子重新排列時發(fā)生錯排而產(chǎn)生的，稱這是由于相變過程中原子重新排列時發(fā)生錯排而產(chǎn)生的，稱退火孿晶退火孿晶。2022-7-1661.3.3 不對稱變向 n孿生變形點陣的再取向是有規(guī)律的，變形后晶孿生變形點陣的再取向是有規(guī)律的，變形后晶休與未變形部分晶體以孿晶面為對稱面。當變休與未變形部分晶體以孿晶面為對稱面。當變形條件既不利于滑移又不利于孿生時，晶體點形條件既不利于滑移又不利于孿生時，晶體點陣則以非對稱的方式變向，稱為不對稱變向。陣則以非對稱的方式變向，稱為不對稱變向。變形部分相對未變形部分取向的是無規(guī)律的，變形部分相對未變形部分取向的是無規(guī)律的，并不成對稱關(guān)系。這種變形方式在金