材科基考点强化(第7讲 塑性形变)

主要考点

考点1：弹性形变

考点2：单晶体的塑性变形

考点3：施密特定律

考点4：多晶体的塑性变形（细晶强化）

考点5：固溶体合金的塑性变形（固溶强化）

考点6：复相合金的塑性变形（弥散强化）

考点7：塑性变形后材料组织的变化

考点8：塑性变形后材料性能的变化

考点9：综合题

考点1：弹性形变。

例1（名词解释）：弹性形变、滞弹性和弹性变形能。

考点2：单晶体的塑性变形。

例1（名词解释）：孪晶。

例2：常温下金属塑性变形有哪些主要机制？它们间的主要差异是什么？

例3（判断题）：金属晶体中，密排六方晶体比面心立方晶体的塑性好，更适宜塑性加工。

考点3：施密特定律。

例1（名词解释）：临界分切应力。

例2（名词解释）：施密特（Schmid ）因子。

例3：单晶体的临界分切应力值与（ ）有关。

A ．外力相对滑移系的取向

B ．拉伸时的屈服应力

C ．晶体的类型和纯度

D ．拉伸时的应变大小

例4（判断题）：根据施密特定律，晶体滑移面平行于拉力轴时最容易产生滑移。

例5：已知纯铜的{111}[110]滑移系的临界切应力c τ为1Mpa ，

考点4：多晶体的塑性变形（细晶强化）。

例1：多晶体塑性变形时，至少需要（ ）独立的滑移系。

A ．3个

B ．8个

C ．5个

例2：实际金属材料的性能在不同方向并不存在差异，这是因为（ ）。

A ．晶体不同方向性能相同

B ．晶体的各向异性现在测量不出来

C ．金属材料结构不是晶体

D ．大量晶粒随机取向掩盖了各向异性

例3：解析Hall-Petch （霍尔-佩奇）公式。

例4：有两块相同成分的固溶体合金，其区别仅为一块晶粒较粗大，另一块晶粒较细小。试回答下列问题：（1）哪块合金的塑性更好，为什么？（2）在冷塑性变形量相同的情况下，哪一块合金变形所消耗的变形功更大，为什么？（3）当加热这两块经冷塑性变形的合金时，哪一块合金更易发生再结晶，为什么？

例5：已知当退火后纯铁的晶粒大小为16个/2mm 时，屈服强度s σ=100MPa ；当晶粒大小为4096个

/2mm 时，s σ=250MPa ，试求晶粒大小为256个/2mm 时，屈服强度s σ的值。

考点5：固溶体合金的塑性变形（固溶强化）。

例1（名词解释）：屈服强度、断裂强度。

例2：为什么低碳钢在拉伸时表现出上下屈服点，而纯金属却没有？

例3：何为固溶强化？请简述其强化机制。

考点6：复相合金的塑性变形（弥散强化）。

例1：请论述第二相弥散粒子对合金塑性变形的影响。

例2：用位错理论分析纯金属与两相合金在冷形变加工时，在产生加工硬化机理上有何区别？

考点7：塑性变形后材料组织的变化。

例1：简述单向压缩条件下，形变量、形变温度对金属组织及性能的影响（包括晶粒形状和位错亚结构的变化）？可用示意图表示。

例2：什么是变形织构？材料冷变形时为什么会产生变形织构？对要求变形量大的材料怎么样防止产生变形织构。

考点8：塑性变形后材料性能的变化。

例1：金属材料经冷塑性变形后________密度增加，其机械性能是________升高，________降低，内应力________，但其显微组织和机械性能________。

例2：请画出金属单晶体的典型应力-应变曲线，并标明各阶段。铝（层错能约为200mJ/m2）和不锈钢（层错能约为10mJ/m2），哪一种材料的形变第Ⅲ阶段开始得更早？这两种材料滑移特征有什么区别？

例3：工业生产中，为防止深冲用的低碳薄钢板在冲压成型后所制得的工件表面粗糙不平，通常采用何种工艺？说明理由。

例4：金属材料经过冷塑性变形后，其力学性能将出现（）。

A．硬度上升塑性上升B．硬度上升塑性下降

C．硬度下降塑性上升D．硬度下降塑性下降

例5：什么是时效处理？通过时效处理产生强化的原因？实际应用过程中，为消除时效强化可采用什么处理方法？为什么？

例6：以低碳钢的拉伸曲线为例，运用位错理论说明屈服现象及加工硬化现象。

例7：论述冷变形后材料的组织和性能特点。

例8：试比较单晶锌与多晶锌的塑性变形特性。

考点9：综合题。

例1：叙述你所熟悉的某一类材料的变形行为及其特点。

例2：分析位错对金属材料性能的影响。

例3：就你所学所有知识，谈谈如何控制和改善金属材料中的组织。

例4：铜是工业上常用的一种金属材料，具有电导率高和耐腐蚀性好等优点，但是纯铜的强度较低，经常难以满足要求，根据你所学的知识，提出几种强化铜合金的方法，并说明其强化机理。