位錯強化機制

位錯強化機制第一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六4.1金屬單晶體塑性變形的一般特點1.FCC晶體中位錯的運動及塑性變形特點滑移系數(shù)目多Wp與P-N力低低溫塑性好無冷脆現(xiàn)象層錯能低（除Al，Ni外），加工硬化明顯第二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六2.BCC晶體中位錯的運動及塑性變形特點滑移系總數(shù)目多Wp與P-N力高易冷脆層錯能高，加工硬化率較低第三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六3.HCP晶體中位錯的運動及塑性變形特點

c/a>1.633 Zn,Cd滑移系總數(shù)目少，塑性差Wp與P-N力低，強度低層錯能低，加工硬化明顯c/a<1.633Ti,Zr滑移系總數(shù)目多Wp與P-N力高層錯能高，加工硬化率較低第四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六4、金屬單晶體的加工硬化行為面心立方單晶體的應力應變曲線I易滑移階段 單滑移ρ=108/cm2II線性硬化階段 雙滑移ρ=1011-12/cm2III拋物線硬化階段交滑移ρ=1012-13/cm2第五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六4.2位錯強化的數(shù)學表達流變應力金屬晶體產(chǎn)生一定量的塑性變形所需的應力。流變應力的大小主要應考慮位錯運動的各項阻力。第六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六如何估算流變應力？1.點陣阻力——派—納力2.開動位錯源3.位錯的長程彈性作用4.與林位錯的交互作用5.位錯鎖6.晶界阻力7.與固溶原子的彈性交互作用8.與第二相粒子的交互作用第七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六1.點陣阻力（Peirls-NabarroStress，P-N力）對于特定的溫度，特定的材料，可視為一個常數(shù)第八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六2.位錯的長程彈性交互作用第九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六螺型：第十頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六刃型：第十一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六3.與林位錯的交互作用林位錯是與運動位錯滑移面相交的位錯，運動位錯與林位錯的交互作用可以產(chǎn)生會合位錯與位錯交割，均增加位錯運動的阻力。

第十二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六位錯交割第十三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六會合位錯會合位錯的產(chǎn)生

會合位錯的運動

可以證明，會合位錯產(chǎn)生的阻力與林位錯間距成反比：第十四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六位錯對流變應力的作用可見晶體的流變應力與位錯密度的平方根成正比。銀和銅多晶體流變應力與位錯密度的關系

綜合考慮位錯以及位錯以外的因素，流變應力可以表示為下式的形式，可以粗略的考慮為P-N力。第十五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六4.3應變速率與位錯運動速率的關系1.Orawan公式應變速率m平均取向因子ρ

可動位錯密度ν

位錯運動平均速率

第十六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六2、Orawa公式的意義直接將宏觀變形與微觀的位錯特性相聯(lián)系變形速率一定時，可反映位錯密度與運動速率間的關系金屬屈服機制第十七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六4.4應變強化的應用及特點一、應用舉例1.馬氏體組織的應變強化2.純金屬的強化3.高錳鋼的強化第十八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六高錳鋼的水韌處理高錳耐磨鋼特別適合具有強烈沖擊而產(chǎn)生摩擦磨損的場合。鐵路道岔、礦山碎石機顎板。水韌本質(zhì)為奧氏體化固溶處理，韌性好在強烈沖擊變形時產(chǎn)生表層馬氏體轉變及加工硬化，提高耐磨性。第十九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六a.高錳鋼水韌處理——A單相b.高錳鋼水韌處理后硬化—表層馬氏體化第二十頁，共二