塑性變形物理本質(zhì)培訓(xùn)課件

塑性變形物理本質(zhì)7/27/20231第二章金屬塑性變形的物理本質(zhì)

Chapter2Physicalinbeingofmetalplasticdeformation主要內(nèi)容MainContent金屬的晶體結(jié)構(gòu)(Crystalstructure)位錯(cuò)理論基礎(chǔ)(Dislocationtheory)單晶體塑性變形(Monocrystalplasticdeformation)多晶體塑性變形(Multi-crystalplasticdeformation)7/27/202322.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)

Crystalstructure基本概念

晶胞結(jié)構(gòu)

實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu)

7/27/20233基本概念晶體:原子按一定的幾何規(guī)律在空間作周期性排列

晶格:用直線將原子中心連接起來(lái)，構(gòu)成的空間格子空間點(diǎn)陣：在空間由點(diǎn)排列起來(lái)的無(wú)限陣列，其中每一個(gè)點(diǎn)都與其它所有的點(diǎn)都具有相同的環(huán)境。晶胞：只包含一個(gè)陣點(diǎn)的六面體7/27/20234

晶界:晶粒和晶粒之間的界面晶面:晶體中，由原子組成的平面晶向:由原子組成的直線GrainorCrystallineStructureGrainBoundaryCrystals7/27/20235晶胞結(jié)構(gòu)面心立方：Al、Ni、Cu、γ-Fe7/27/20236

體心立方：Cr、V、Mo、W、α-Fe、β-Ti7/27/20237密排六方：Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Coc/a=1.57-1.647/27/20238立方系的一些晶面指數(shù)7/27/20239實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu)單晶體:各方向上的原子密度不同——各向異性

多晶體:晶粒方向性互相抵消——各向同性存在著一系列缺陷:點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷7/27/202310材料理論強(qiáng)度（G/30)/Gpa實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度/MPa理論強(qiáng)度/實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度銀鋁銅鎳鐵鉬鈮鎘鎂（柱面滑移）鈦（柱面滑移）鈹（基面滑移）鈹（柱面滑移）2.642.374.106.707.1011.333.482.071.473.5410.3210.320.370.780.493.2~7.3527.571.633.30.5739.213.71.375.27×1033×1038×103

2×1033×1022×1021×1024×1034×103×1028×103

2×102一些金屬材料的實(shí)驗(yàn)屈服強(qiáng)度和理論屈服強(qiáng)度2012-9-5-27/27/202311常見(jiàn)的缺陷

點(diǎn)缺陷：包括空位、間隙原子、異質(zhì)原子。7/27/2023127/27/202313皮爾·卡丹服飾連鎖集團(tuán)的服務(wù)培訓(xùn)是個(gè)成功的培訓(xùn)案例，它讓員工把培訓(xùn)當(dāng)成樂(lè)趣與生命一起成長(zhǎng)，讓生命去積極追求成功。利用這種團(tuán)隊(duì)氛圍的方式，使得所有接受培訓(xùn)的人員放開(kāi)自己，是一種很好的培訓(xùn)方法。站在顧客的立場(chǎng)，一切以人為本，以誠(chéng)待客，為顧客排憂解難，提供各類專項(xiàng)、特約服務(wù)；超越顧客期望，給顧客意外的驚喜。服務(wù)人員要注意手部的修飾和保養(yǎng)。手伸出來(lái)要干凈、整潔，與人握手的時(shí)候力度和時(shí)間適中，握手要表達(dá)誠(chéng)意和溫暖。陪同參觀和展示商品的時(shí)候手勢(shì)要簡(jiǎn)練、準(zhǔn)確。此外，還要充分研究客戶心理，體現(xiàn)服務(wù)的內(nèi)涵。9.1賣方應(yīng)提供下列服務(wù)中的任一種或所有的服務(wù)：3．領(lǐng)導(dǎo)決心3.1應(yīng)注意檢查是否固定牢固，容器上端不準(zhǔn)放置重物品，周圍不準(zhǔn)擺放其它器械和雜物。第四條參加競(jìng)爭(zhēng)上崗的人員，應(yīng)具備以下基本條件和資格:4.4.4工作作業(yè)場(chǎng)所和工作中存在的危險(xiǎn)因素、防范措施及事故應(yīng)急措施；26.2根據(jù)現(xiàn)行稅法規(guī)定向賣方征收的與本合同有關(guān)的一切稅費(fèi)均由賣方負(fù)責(zé)。彼得·圣吉在《第五項(xiàng)修煉》一書中提出的“第五項(xiàng)修煉”理論：第一，要求員工能夠達(dá)到自我超越，只有精通“自我超越”的人，才能夠不斷實(shí)現(xiàn)他們內(nèi)心深處最想實(shí)現(xiàn)的愿望；第二，要改變每個(gè)員工的思維模式；第三，要建立共識(shí)，努力改善團(tuán)隊(duì)的服務(wù)精神。此外，還包括國(guó)際學(xué)習(xí)和國(guó)際思考。（3）糾正這些偏離或保留將會(huì)對(duì)投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生不公正的影響。強(qiáng)化服務(wù)技巧訓(xùn)練線缺陷（位錯(cuò)）刃型位錯(cuò)L：位錯(cuò)線長(zhǎng)度，V：體積，r：位錯(cuò)密度。一般退火晶體：

r

=106-108/cm2超薄單晶體：r

≦103/cm2冷變形金屬：r

=1011-1012/cm2

7/27/202314M.F.AshbyandD.R.H.Jones,EngineeringMaterials1,2nded.(2002)7/27/202315螺型位錯(cuò)7/27/202316混合型位錯(cuò)（螺型+刃型）7/27/202317面缺陷

堆垛層錯(cuò)（stackingfault）抽出型層錯(cuò)插入型層錯(cuò)如面心立方：ABCA（B）CABC抽出ABC（B）ABCABC插入

7/27/202318晶界晶界上的原子平均能量高于晶內(nèi)原子，高出的能量稱為晶界能。

小角度晶界

7/27/202319孿晶界7/27/202320亞晶界

扭轉(zhuǎn)晶界扭轉(zhuǎn)晶界面心立方結(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:Thegrainboundarieshavebrokenbonds,voids,vacancies,strainedbondsand"interstitial"typeatoms.Thestructureofthegrainboundaryisdisorderedandtheatomsinthegrainboundarieshavehigherenergiesthanthosewithinthegrains.7/27/2023212.2位錯(cuò)理論基礎(chǔ)

Dislocationtheory柏氏矢量（BurgersVector）和位錯(cuò)環(huán)

（a）圍繞一刃型位錯(cuò)的柏氏迥路；（b）完整晶體中的相同迥路；迥路缺損即為柏氏矢量。7/27/202322（a）圍繞一螺型位錯(cuò)的柏氏迥路；（b）完整晶體中的相同迥路；迥路缺損即為柏氏矢量。7/27/202323混合位錯(cuò)(b)未滑移區(qū)(a)BbbAA滑移區(qū)B7/27/202324位錯(cuò)攀移（Climb）

正攀移：位錯(cuò)縮短，空位遷移負(fù)攀移：位錯(cuò)加長(zhǎng)，間隙原子遷移

7/27/2023252、壓力容器的管理制度30.2投標(biāo)人對(duì)澄清問(wèn)題的說(shuō)明或答復(fù)，應(yīng)以書面形式提交給招標(biāo)代理機(jī)構(gòu)，并應(yīng)由投標(biāo)人的法定代表人或法定代表人授權(quán)代表簽字或加蓋投標(biāo)人印章。6、設(shè)備與構(gòu)筑物年義勇或季度檢查小結(jié)；（3）提供虛假的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或者主要技術(shù)人員簡(jiǎn)歷、勞動(dòng)關(guān)系證明；18.2投標(biāo)人提交的資格證明文件應(yīng)使招標(biāo)代理機(jī)構(gòu)和招標(biāo)人滿意，并符合本須知第3條的規(guī)定。11、成交通知書5S活動(dòng)通過(guò)整理、整頓，使作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工用具做到取放容易及不易損傷，同時(shí)，通過(guò)“3分鐘5S”，“5分鐘5S”等活動(dòng)，在作業(yè)開(kāi)始前和完畢后的某時(shí)段內(nèi)，實(shí)施設(shè)定項(xiàng)目的活動(dòng)，做高效率的5S。有的產(chǎn)品本身沒(méi)有特別的地方，但是功能性結(jié)合整體服務(wù)讓使用者得到心理上的滿足。例如，可以是滿足消費(fèi)者的從眾心理，或者追求品牌時(shí)尚；也可以是服務(wù)本身令客戶產(chǎn)生尊貴的感受，或者顧客關(guān)系的認(rèn)同，都能帶來(lái)滿意的效果。此外，如果整體服務(wù)的硬件設(shè)施、空間氛圍等環(huán)節(jié)發(fā)揮得當(dāng)，也能使客戶的滿意度提升。Ｃ．服務(wù)制度令人滿意 Ａ．從眾心理的滿足21.2本條款所述的“不可抗力”系指那些雙方在簽訂合同時(shí)所不能預(yù)見(jiàn)的、不能避免并且不能克服的客觀情況，但不包括雙方的違約或疏忽。不可抗力事件包括但不限于：戰(zhàn)爭(zhēng)、嚴(yán)重火災(zāi)、洪水、臺(tái)風(fēng)、地震以及雙方約定的其他事件等。5.1貨物交貨地點(diǎn)及時(shí)間見(jiàn)本標(biāo)書第二章“前附表”中的相關(guān)規(guī)定。（二）、“基礎(chǔ)資料”菜單2、站長(zhǎng)安全職責(zé)位錯(cuò)交割(a),(b)刃型位錯(cuò)上的彎節(jié)；(c),(d)刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)上的割節(jié)，陰影部分為滑移面刃型+刃型割階繼續(xù)滑移刃型+螺型割階繼續(xù)滑移螺型+螺型割階不能繼續(xù)滑移

柏氏矢量b7/27/202326(a)(b)(c)(d)bbb7/27/202327位錯(cuò)源和位錯(cuò)增殖

DislocationLoop:FrankReed

7/27/2023287/27/202329Frank-ReadsourcesinSiDash,DislocationandMechanicalPropertiesofCrystals,Wiley(1957).7/27/202330位錯(cuò)塞積

7/27/2023312.3單晶體塑性變形機(jī)制

Mono-crystalplasticdeformation2.3.1滑移滑移:晶體一部分沿一定晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）相對(duì)另一部分發(fā)生相對(duì)移動(dòng)和切變。產(chǎn)生宏觀的塑性變形。滑移面：原子排列密度最大的晶面?；品较颍涸优帕忻芏茸畲蟮姆较??；葡?一種滑移面及其上的一個(gè)滑移方向構(gòu)成7/27/2023323.25%Si-Fe單晶體中的平直滑移帶。[取自Hull,proc.Roy,Soc.A274,5(1963).](b)垂直于(a)中所示表面，且通過(guò)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(tái)階所構(gòu)成?；茙b7/27/202333滑移面的表示：，Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚ分別為滑移面與晶軸的截距，ａ，ｂ，ｃ為晶格常數(shù)。對(duì)于體心立方、面心立方，ａ＝ｂ＝ｃ

7/27/202334Gold(Au)-fcc7/27/202335Iron(Fe),Vanadium(V),Chromium(Cr)-bcc7/27/2023367/27/202337滑移時(shí)的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)

一個(gè)位錯(cuò)移到晶體表面時(shí)，便形成一個(gè)原子間距的滑移量。同一滑移面上，有大量的位錯(cuò)移到晶體表面時(shí)，則形成一條滑移線。

剪切力

v：波松比a：滑移平面間的距離b：沿滑移方向原子間的距離

7/27/2023381、推薦優(yōu)秀青年人才上崗工作要積極爭(zhēng)取黨委的領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門的配合,每年至少向黨委匯報(bào)一次；3．尊重包容——顧客是上帝物業(yè)的維修養(yǎng)護(hù)是物業(yè)管理中硬件管理的核心部分，是使物業(yè)保值增值的核心手段。法門阿曼文化產(chǎn)業(yè)園作為高智能化辦公大廈，我們將制定長(zhǎng)期的本體、設(shè)備養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，按照政府的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合法門阿曼文化產(chǎn)業(yè)園的實(shí)際情況，在做好日常物業(yè)管理工作的同時(shí)，更注重大廈本體的維護(hù)。4.1禁止敲擊，正確操作。充裝可燃?xì)怏w的氣瓶注意防止產(chǎn)生靜電，開(kāi)關(guān)瓶閥時(shí)不得用鐵扳手等敲擊。高壓氣瓶開(kāi)閥時(shí)應(yīng)緩慢開(kāi)啟。5S活動(dòng)通過(guò)整理、整頓，使作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工用具做到取放容易及不易損傷，同時(shí)，通過(guò)“3分鐘5S”，“5分鐘5S”等活動(dòng)，在作業(yè)開(kāi)始前和完畢后的某時(shí)段內(nèi)，實(shí)施設(shè)定項(xiàng)目的活動(dòng)，做高效率的5S。2．知心服務(wù)技巧對(duì)外報(bào)表實(shí)行三級(jí)審核制度，即制表人自審，本部門統(tǒng)計(jì)負(fù)責(zé)人復(fù)審，領(lǐng)導(dǎo)終審。三審制度實(shí)行逐級(jí)負(fù)責(zé)的原則。注：各類快報(bào)除外。11、成交通知書走路姿勢(shì)是動(dòng)態(tài)服務(wù)過(guò)程中重要的服務(wù)技巧之一。行走時(shí)腳尖應(yīng)向著正前方，腳跟先落地，腳掌緊跟落地。走路時(shí)要收腹挺胸，兩臂自然擺動(dòng)，節(jié)奏快慢適當(dāng)，展現(xiàn)出一種矯健輕快、從容不迫的動(dòng)態(tài)美。此外，ＢＤ差異優(yōu)勢(shì)可以實(shí)行行為區(qū)隔，提供貼心服務(wù)，還可以充分考慮自然資源和環(huán)境來(lái)深化服務(wù)優(yōu)勢(shì)，例如太湖周邊的企業(yè)可以充分利用太湖的星級(jí)酒店，深化服務(wù)優(yōu)勢(shì)，使大客戶滿意。提供Ｅ化服務(wù)，能夠簡(jiǎn)化流程，提供大量信息，速度也加快。美容業(yè)還可以利用年輕行業(yè)有活力有朝氣的特點(diǎn)，創(chuàng)造品味獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。第七條各企業(yè)黨組織要堅(jiān)持黨建帶團(tuán)建原則，作好本單位團(tuán)干部競(jìng)爭(zhēng)上崗的指導(dǎo)工作。各級(jí)團(tuán)組織要本著對(duì)組織、對(duì)團(tuán)員負(fù)責(zé)的態(tài)度，加強(qiáng)宣傳、廣泛發(fā)動(dòng)，認(rèn)真組織開(kāi)展好競(jìng)爭(zhēng)上崗工作。如果不能成功地改變慣性，那么企業(yè)服務(wù)的改革在經(jīng)歷一段時(shí)間以后就會(huì)回到從前。舉例來(lái)說(shuō)，如果要求一個(gè)人雙手交叉，然后審視他的習(xí)慣，在沒(méi)有特定約束和要求的前提下，他會(huì)將左手或者右手自然而然地放在上面，這就是慣性。喜歡怎么做就怎么做，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化，這就是人的慣性。改善服務(wù)最大的障礙就是員工的慣性。臨界剪切應(yīng)力

晶體進(jìn)入塑性時(shí)，在滑移面上，沿滑移方向的剪應(yīng)力稱為臨界剪應(yīng)力

[uvw]isperpendicularto(uvw)7/27/202339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7/27/202340晶面轉(zhuǎn)動(dòng)單晶體拉伸單晶體壓縮7/27/202341平移滑移和復(fù)雜滑移單滑移（平移滑移）是沿著一定的結(jié)晶面和結(jié)晶方間進(jìn)行。它僅可能在最初始的塑性變形階段發(fā)生。銅的單滑移7/27/202342雙滑移所謂雙滑移就是指從某一變形程度開(kāi)始，同時(shí)有兩個(gè)滑移系統(tǒng)進(jìn)行工作。但這并不意味著它們的作用是同步的。7/27/202343多滑移與雙滑移相似，晶體在滑移過(guò)程中，如果滑移同時(shí)在各個(gè)滑移系統(tǒng)上進(jìn)行時(shí)，則稱此滑移為多滑移。發(fā)生多系滑移時(shí)，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7/27/202344交滑移若滑移是沿兩個(gè)不同的滑移面和共有的滑移方向上進(jìn)行時(shí)，則稱為交滑移。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7/27/2023452.3.2孿生

面心立方晶體孿生變形示意a)孿生面和孿生方向b)孿生變形時(shí)原子的移動(dòng)孿生面孿生面孿生方向?qū)\生方向?qū)\生區(qū)域7/27/202346孿生：晶體在切應(yīng)力的作用下，其一部分沿某一定晶面和晶向，按一定的關(guān)系發(fā)生相對(duì)的位向移動(dòng)，其結(jié)果使晶體的一部分與原晶體的位向處于相互對(duì)稱的位置。7/27/202347在孿生變形時(shí)，所有平行于孿生面的原子平面都朝著一個(gè)方向移動(dòng)。每一晶面移動(dòng)距離的大小與它距孿生面的距離成正比。每一晶面與相鄰晶面的相對(duì)移動(dòng)恒等于點(diǎn)陣常數(shù)的若干分之一。7/27/202348發(fā)生孿生的條件晶體的對(duì)稱性變形速度的增加可促使晶體的孿生化溫度越低，孿生產(chǎn)生的可能性越大7/27/202349鎂中的變形孿晶和滑移帶7/27/202350孿生與滑移的區(qū)別由孿生的變形過(guò)程可知，孿生所發(fā)生的切變均勻地波及整個(gè)孿生變形區(qū)，而滑移變形只集中在滑移面上，切變是不均勻的；孿生切變時(shí)原子移動(dòng)的距離不是孿生方向原子間距的整數(shù)倍（而是幾分之一原子間距），而滑移時(shí)原子移動(dòng)的距離是滑移方向原子間距的整數(shù)倍；孿生變形后，孿晶面兩邊晶體位向不同，成鏡像對(duì)稱；而滑移時(shí)，滑移面兩邊晶體位向不變；由于孿生改變了晶體的取向，因此孿晶經(jīng)拋光浸蝕后仍可觀察到，而滑移所造成的臺(tái)階經(jīng)拋光浸蝕后不會(huì)重現(xiàn)。7/27/2023512.3.3不對(duì)稱變向?qū)\生變形點(diǎn)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(duì)稱面。當(dāng)變形條件既不利于滑移又不利于孿生時(shí)，晶體點(diǎn)陣則以非對(duì)稱的方式變向，稱為不對(duì)稱變向。變形部分相對(duì)未變形部分取向的是無(wú)規(guī)律的，并不成對(duì)稱關(guān)系。這種變形方式在金屬中常見(jiàn)到的有扭折帶和形變帶。7/27/202352扭折帶的形成對(duì)塑性變形有兩種作用，一種是協(xié)調(diào)變形；二是進(jìn)一步促進(jìn)變形。7/27/202353在變形晶體的某些微區(qū)中，其點(diǎn)陣相對(duì)原來(lái)點(diǎn)陣發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而形成形變帶。經(jīng)x射線的研究可知，帶中的取向轉(zhuǎn)動(dòng)不同于扭折帶，取向不是突變而是漸變的，其轉(zhuǎn)動(dòng)程度取決于變形量。7/27/2023542.3.4其它變形機(jī)制非晶機(jī)制晶界滑動(dòng)7/27/2023552.4