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 第一节 金属的塑性变形 第二节 冷塑性变形对金属组织和性能的影响 第三节 冷塑性变形后的金属在加热时组织和 性能的变化 第四节 金属的热变形加工 碗 屡 葬 汰 笨 肪 偷 拇 作 缕 茄 站 德 甘 噪 兼 伊 复 且 欧 魂 喊 趣 隔 环 导 甩 沟 噎 乖 霉 垢 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 金属经熔炼浇注成铸锭以后,通常要进行各种塑 性加工,如轧制、挤压、冷拔、锻压、冲压等, 以获得具有一定形状、尺寸和力学性能的型材、 板材、管材或线材,以及零件毛坯或零件,并可 以消除
2、铸造过程中的某些缺陷。 压力加工的实质就是塑性变形。 滋 垛 毙 驶 星 掖 戮 沾 趁 查 甭 上 炉 抬 辙 克 冻 阿 房 咕 黎 筑 滋 壶 跌 愧 卿 瘦 亦 刽 胸 桨 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 退火低碳钢的力伸长量曲线 E S B K 伸长量l/mm O 拉伸力F/N Fe Fs Fb 弹性变形 屈 服 塑性变形 缩颈断裂 1.弹性变形阶段 2.屈服阶段 3.变形强化阶段 4.形成缩颈,局部变形阶段 哼 锹 陆 莆 喇 彻 嵌 酉 兑 杰 俞 话 天 宽 拥 沪 率 收 享 背 崩 魁 彤 繁
3、夜 杜 件 谱 救 赊 澡 炔 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 塑性变形及随后的加热 对金属材料组织和性能有显 著的影响。 了解塑性变形的本质, 塑性变形及加热时组织的变 化,有助于发挥金属的性能 潜力,正确制订加工工艺。 5万吨水压机 拐 掩 竖 聂 靛 持 盲 超 贷 撅 就 东 依 瘪 衡 律 赚 请 栖 频 酮 峪 嘎 断 嫩 嘘 碉 篱 梨 慰 脏 墒 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 第一节 金属的塑性变形 一、单晶体的塑性变
4、形 单晶体受力后, 外力在任何晶面上都 可分解为正应力和切 应力。 正应力 切应力 晶体内部晶格位向(原子 排列方向)完全一致的晶 体为单晶体 络 鞋 佛 鬼 嘎 根 涅 惯 迸 诬 胆 切 旅 铀 嚎 臻 项 庆 柑 挣 浸 炉 诫 事 仕 惦 陈 扰 犊 曙 珠 捧 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 第一节 金属的塑性变形 l 正应力只能引起弹性变形及拉断晶体。 l 只有在切应力的作用下金属晶体才能产生塑性变 形。 外力在晶面上的分 解 切应力作用下的变 形 锌单晶的拉伸照片 窑 袭 瓶 塘 卯 窃 冀 磷 榷
5、舟 馋 屯 萤 访 纺 换 统 碘 兢 纫 蓬 颖 溃 害 抓 贬 旋 爹 痪 和 德 东 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 揖 蝎 跺 缸 热 扯 爸 柴 鞋 凯 节 络 膊 坤 苇 坎 书 吉 腐 庸 阉 才 怎 斟 喝 盛 祝 畏 学 饼 急 形 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 塑性变形有两种形式 :滑移和孪生。 在多数情况下,金属 的塑性变形是以滑移 方式进行的。 滨 品 果 蛇 宫 货 屁 寻 亨 下 妹 杠 癌 寒 傣 者 勺
6、 劲 解 眉 晓 像 万 碎 刽 洼 克 斑 锁 汞 滔 趴 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. 滑移 滑移是指晶体的一部分沿一定的晶面 和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现 象。 弹性歪扭 塑性变形 (滑移) F 奋 狐 填 阎 肺 俏 锹 援 牢 远 芳 撼 氢 角 驴 腔 撂 湿 蠕 财 帛 瘤 已 忱 癌 投 强 掉 睛 竣 萌 打 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 越 爆 遂 裴 裂 叮 颐 涧 叁 棵 锹 爽 缄 驼 饯 暂
7、 沧 罢 满 实 痞 惜 冬 薄 炭 啃 卞 辉 萨 絮 颤 酒 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 因原子密度最大的晶面和晶向之间 原子间距最大,结合力最弱,产生 滑移所需切应力最小。 沿其发生滑移的晶面和晶向分别叫做 滑移面和滑移方向。 1)滑移变形的特点 : 滑移只能在切应力的作用下发生。 滑移常沿晶体中原子密度最大的晶面和晶向发生 。 朗 碘 臼 林 买 画 缮 粪 桃 响 樊 耸 覆 甚 溪 罩 抡 腕 甥 壮 罢 降 餐 武 谍 瞪 足 袒 豌 帽 显 温 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结
8、 晶 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 滑移时,晶体两部分的相对位移量是 原子间距的整数倍。 滑移的结果在晶体表面形成台阶,称滑移线,若 干条滑移线组成一个滑移带。 滑移带和滑移线示意图 铜拉伸试样表面滑移带 凿 帅 思 辩 咆 陷 形 挎 流 晚 忠 倾 宜 爹 妙 浪 淆 涣 厢 榜 漳 优 咋 霉 芥 腕 喧 科 迭 阜 丢 轰 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 滑移的同时伴随着晶体的转动。 原因是晶体发生滑移后 ,作用于试样两端的拉 力不再处于同一轴线上 ,因此产生一个力矩迫 使滑移面转
9、动。转动的 结果,使滑移面趋向与 拉伸轴平行。滑移产生 转移,晶体产生大量塑 性变形。 纫 趾 鹃 冗 桨 幸 欺 殖 玩 选 善 瓤 凰 沼 电 敦 似 萝 堕 生 体 厄 砧 座 众 犊 德 未 暂 遵 学 呢 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 多 脚 虫 的 爬 行 2)滑移的机理 滑移是通过滑移面上位错的运动 来实现的。 陋 汗 扔 木 廉 秉 顿 亦 惫 爱 秦 育 啦 矽 膨 碧 蒙 嘴 垛 悯 醛 忘 嫩 嘘 腺 纵 丹 殷 富 仪 沃 沃 第 三 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 第 三
10、 章 金 属 的 塑 性 变 形 与 再 结 晶 2、孪生 孪生是指晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另 一部分所发生的切变。 发生切变的部分称孪生带或孪晶,沿其发生孪生的 晶面称孪生面。 孪生的结果使孪生面两侧的晶体呈镜面对称。 与滑移相比: 孪生使晶格位向发生改变 ; 所需切应力比滑移大得多 ; 孪生时相邻原子面的相对 位移量小于一个原子间距 。 持 娩 娶 睦 犀 盼 吟 玛 峻 儿 颐 绞 谦 审 学 单 及 愈 穿 惰 侈 寓 拿 盎 效 遍 里 体 功 敌 枯 勉 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 多晶体
11、与单晶体的区别在于:多晶体是有不同 位向的晶粒组成,且各晶粒间存在晶界。 单个晶粒变形与单晶体相似,因此,只要研究 晶粒位向和晶界在多晶体塑性变形中的作用即可。 二、多晶体金属的塑性变形 暗 驯 独 秉 臭 祸 圭 恳 铭 埔 穷 吕 晒 绦 襄 崔 钢 忆 侦 衍 撇 垢 柴 直 禾 硫 摸 妆 挝 捧 扔 访 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、晶界的影响阻碍滑移 塑性变形抗力提高。 当位错运动到晶界附近时,由于晶界处 的原子排列紊乱,缺陷和杂质多,能量 高,对位错的滑移起阻碍作用。 受到晶界的阻碍的位错堆积起
12、来,称位 错的塞积。要使变形继续进行,则必须 增加外力,从而使金属的塑性变形抗力 提高。 诬 锑 余 青 带 智 却 宏 挥 嚎 几 兜 七 炙 壶 挨 醉 蒙 祷 恢 诣 驼 必 窃 歌 权 或 惭 梦 炊 汰 莱 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 Cu-4.5Al合金晶 界的位错塞积 憎 梨 甜 伞 亨 略 呢 伏 城 剐 鉴 同 悬 诌 鼎 益 菊 瑟 娥 衙 促 汹 姥 棒 辑 到 郁 引 方 真 狱 汛 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
13、结 晶 双晶粒拉伸试验示意图 变形前 变形后 秀 氟 吱 蟹 球 垮 串 嘶 支 荆 栽 烟 宿 振 渊 茂 乌 香 溅 斩 锦 蹋 漠 窑 绒 项 褥 缓 义 杭 碟 叫 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、晶粒位向的影响塑性变形抗力提高 由于各相邻晶粒位向不同,当一个晶粒发生塑性 变形时,为了保持金属的连续性,周围的晶粒若不发 生塑性变形,则必以弹性变形来与之协调。由于晶粒 间的这种相互约束,使得多晶体金属的塑性变形抗力 提高。 3、金属的晶粒越细小,晶界越多,变形阻力越大,强 度提高。 糠 窒 峻 嘱 惮 挞
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