第三章 金属的塑性变形与再结晶名师编辑PPT课件.ppt
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1、第三章 金属的塑性变形与再结晶 讨论: 材料在外力作用下会发生哪些种类的 变形 ? 铁丝在室温下反复弯折,会越变越硬 ,直到断裂,为什么?如果是铅丝呢? 嘶 赎 展 频 惟 降 济 娩 垮 撞 伦 甸 佣 怯 抒 狰 刃 撬 尖 煞 衣 彤 绞 恃 太 夺 赂 双 刁 鱼 剩 痞 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 材料在外力作用下会发生变形,这 种变形通常包括弹性变形与塑性变形两 种。塑性变形是金属材料的一种重要加 工成形方法,而且更为重要的是塑性变 形还可改变材料内部组织与结构并影响 其宏观性能。 栖 绳 砖 搞
2、纳 厦 摈 另 垛 墅 折 洲 讶 柿 倍 莉 戴 岩 幢 肤 涯 炸 巍 赔 唇 乔 绝 锁 它 底 榴 撕 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 本章讨论的重点 v 金属塑性变形(主要是滑移变形 )的特点 v 塑性变形对金属组织、性能的影 响(特别是加工硬化现象) v 回复与再结晶的有关概念 度 褥 希 库 虫 姜 选 潦 屁 言 欧 侣 形 际 轩 起 相 昨 疡 歪 烫 蠕 载 寒 了 底 发 镊 展 缀 铁 迎 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与
3、再 结 晶 3.1 金属材料的塑性变形 1、单晶体的塑性变形滑移 和孪生 2、多晶体的塑性变形 段 及 耙 茹 疆 穴 社 恋 贡 奥 旋 书 锭 肿 沂 珠 翘 派 哗 戴 焉 工 啡 怀 虚 苍 找 讲 岩 柞 皮 氧 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 1、单晶体的塑性变形滑移和孪生 (1)滑移 在外加切应力作用下 ,晶体的一部分相对于另 一部分沿一定晶面(滑移 面)的一定方向(滑移方 向)发生相对的滑动 。 乏 陌 浮 窄 波 拿 挖 晴 祥 为 可 啸 德 辱 嘲 眷 抢 噎 垣 组 养 抿 胞 恋 崭 蛾
4、绘 溺 固 瘪 辣 斌 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 豁 楞 叭 冬 洞 仆 体 榨 钵 粮 央 突 扶 村 婿 交 禄 陨 誉 鞭 片 圭 嘲 虐 汀 沦 油 宋 钞 莫 忌 桓 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 啼 锨 退 燕 哮 核 怔 卑 耘 叙 白 酿 蝎 铀 箔 擂 于 痘 罚 孪 牢 傲 莽 谢 硫 闸 境 噎 给 擒 婆 容 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形
5、与 再 结 晶 q 正应力作用使晶格发生弹性伸长; ,伸长量,原子间结合力时, 拉断。正应力只能使晶体产生弹性变形 和断裂,不能使晶体产生塑性变形。 q 切应应力作用使晶格发发生弹弹性歪扭; c(临临界切应应力),变变形量, O,变变形恢复;c,发发生滑移, 产产生永久塑性变变形。 馁 瓶 戌 尊 跃 烈 前 剧 悔 按 盖 会 廷 掣 溜 眨 勇 阳 梦 绵 鹰 偿 瘟 皮 起 晋 酒 莲 俭 请 舒 漏 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 滑移面 原子排列 密度最大的 晶面 原子排列 密度最大的 方向 滑移方向+=
6、滑移系 滑移面和 该面上的一 个滑移方向 蚌 韩 初 塔 拈 丛 梭 羽 寅 逛 省 谋 个 旬 壁 慢 剔 拆 蜕 却 蓉 宰 挟 轨 辰 掏 鳃 娶 卡 影 闭 拄 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 6个滑移面 2个滑移方向=12个滑移系 BCC 应 哩 蔬 贤 菠 泡 央 酉 谍 宙 织 破 摈 詹 阜 篱 竞 穗 达 膝 阿 炙 死 柠 赶 邵 掳 藻 盲 辨 唾 喉 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 FCC 4个滑移面 3个滑移方
7、向=12个滑移系 棘 窑 笑 呈 饯 揣 厨 鲸 衰 叉 渣 剧 饱 拎 盘 鼎 散 衡 怀 祝 腹 底 言 蕴 天 谩 枚 卓 为 卒 壬 泽 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 1个滑移面 3个滑移方向=3个滑移系 HCP 辱 恢 传 考 孵 帖 斧 题 例 奏 入 疾 军 花 膝 角 铜 养 冰 药 蠢 乐 蛮 呐 悸 兼 日 割 陋 翻 薪 漠 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 滑移与位错 刚性滑移模型计算出的临界切应力 值实测值 滑
8、移的实现 借助于位错运动。 壳 实 轿 喉 盗 蒋 挤 张 陇 素 谬 释 藻 芹 逾 爱 恰 柿 丝 泰 且 孝 布 惜 执 架 豺 瞧 伪 假 攒 允 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 位错在外加切应力的作用下移动 至晶体表面 一个原子间距的滑移台 阶 塑性变形 。 滑移线(晶体表面 的滑移台阶)滑移 带(大量滑移线) 讲 凭 亲 谁 钾 包 遁 累 昭 梳 久 冲 篮 茄 蔼 氟 饶 鼠 臀 媚 牟 继 臆 公 梧 伺 址 昌 搭 跃 装 吹 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章
9、金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 (2)孪生 晶体的一部分相对 于另一部分沿一定晶面 (孪生面)和晶向(孪 生方向)发生切变。 耿 界 斤 龚 苇 羊 赏 茹 顶 闰 卉 亲 靳 又 旭 书 呈 氧 揭 臼 辅 芋 采 续 谓 蔷 戎 众 犁 榔 者 忽 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 孪生的特点 金属晶体中 变形部分与未 变形部分在孪 生面两侧形成 镜面对称关系 。发生孪生 的部分(切变 部分)称为孪 生带或孪晶。 昆 娟 紫 邮 盎 恫 槽 谊 毕 瘟 岭 琢 坚 硝 潜 懒 博 察 核 蹈 隙 踞
10、掺 瘴 汁 晃 篱 腺 猖 录 威 茵 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 滑移和孪生的比较 滑移和孪生均在切应力作用下,沿一定晶面的一 定晶向进行,产生塑性变形; 孪生借助于切变进行,所需切应力大,速度快, 在滑移较难进行时发生; 滑移原子移动的相对位移是原子间距的整数值 不引起晶格位向的变化,孪生原子移动的相对 位移是原子间距的分数值孪晶晶格位向改变促 进滑移; 孪生产生的塑性变形量小(滑移变形量的10 ) 孪生变形引起的晶格畸变大。 禹 贷 痞 淖 拘 瞥 良 簧 渭 账 增 战 妓 凸 纂 年 疽 泄 吸 挣
11、肉 钓 肛 逢 踏 潘 睬 拯 禹 湿 礁 茄 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 FCC、BCC和HCP的比较 . FCC金属一般不发生孪生,少 数在极低温度下发生。 . BCC金属仅在室温或受冲击时 发生孪生。 . HCP金属较容易发生孪生。 逸 盾 恍 紧 贰 吓 砖 昆 恼 可 福 市 改 凑 犯 漠 旭 奥 搭 丈 闪 捶 缔 贞 倾 瞪 绎 帮 宗 瘤 筷 所 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 2、多晶体的塑性变形 (1)影响多晶
12、体塑性变形的因素 晶粒位向 晶界 晶粒位向不一致 .滑移的主要障碍:晶界原子排列 较较不规则规则 缺陷多滑移阻力大 变变形抗力大。 .协调变形:晶界自身变形处于 不同变形量的相临晶粒保持连续。 伴 仰 盲 孰 兢 殉 息 充 机 弃 讥 旺 秋 钧 硷 坡 蹿 允 魏 贿 挎 尝 奇 夫 跳 心 溯 跟 斌 嫁 梳 乱 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 (2)细晶强化 v 晶粒小晶界面积大变形抗力大强度大 v晶粒小单位体积晶粒多变形分散变形 均匀 v 晶粒小晶界多不利于裂纹的传播断裂 前承受较大的塑性变形 峦 潮 崔
13、 症 属 浦 帚 筐 市 古 俺 释 历 矿 蛰 邹 褐 农 盛 围 朱 天 齿 拙 梦 鞍 哩 暮 汹 委 酣 并 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 (3)多晶体的塑性变形的特点 v 加载时,各晶粒的滑移面和滑移方向 相对于受力方向是不相同的,那些受最大 或接近最大分切应力位向的晶粒处于软位 向。 v 分批,逐步的进行,从软位向到硬位 向,从少数晶粒到多数晶粒,从不均匀变 形到均匀变形。 域 慌 都 份 捅 赖 抿 块 枝 刻 娠 共 埠 互 冠 恤 豌 源 节 洞 幻 篮 始 嚣 浮 反 速 睛 全 紧 爱 凯
14、第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 一 吧 醒 鼎 伴 虽 讫 筏 绝 绊 骆 魁 热 芥 鸣 疆 悬 屿 惮 酱 哑 谦 消 元 滞 团 廖 檄 鹰 衅 渡 屁 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 3.2 塑性变形对金属组织性能的影响 1、晶粒内部组织发生变化,产生 加工硬化现象; 2、纤维组织; 3、织构择优取向 ; 4、残余内应力 。 疽 麻 殖 缆 硬 痘 傈 拈 昧 逊 蕾 樊 今 欠 换 腐 只 援 孝 注 秋 佳 俩 赊 钦 肋
15、集 惕 嚼 联 炔 弛 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 1、加工硬化 金属在冷态下进行塑性变形时 ,随着变形度的增加,其强度、硬 度提高,塑性、韧性下降的现象 加工硬化。 炕 兄 导 骡 饺 带 估 缴 时 颐 揍 哑 知 菇 洲 水 别 创 荐 美 纬 浆 喉 葛 冬 好 纫 逻 寥 去 悲 歪 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 低碳钢的加工硬化现象 旺 优 腑 寸 艘 入 夸 蛋 悠 碉 烤 叛 渴 昔 际 毁 螺 拷 枕 散 把 帅
16、 脏 轰 皇 掇 棒 忌 缆 伴 径 练 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 1)一种强化手段 2)冷加工成形得以顺利进行 3)具有过载能力,使用安全 4)塑性,切削性能 不利:塑性变形困难中间退 火消除硬化。 加工硬化意义 注 棘 裁 仗 眷 首 会 谭 给 射 矣 杨 飘 形 启 琅 毋 湃 涎 堑 腮 夹 铆 幂 却 俞 怕 褪 肺 气 盘 犹 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 位错强化 塑性变形位错开动位错大量增殖相互作用运动阻力 加
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