5单晶体的塑性变形

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第 四 章 塑 性 变 形 第 二 节 单 晶 体 塑 变
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第 四 章 塑 性 变 形 第 二 节 单 晶 体 塑 变
第二节 单晶体的塑性变形
一 滑移
5 滑移系数目与材料塑性的关系 一般滑移系越多，塑性越好； 一般滑移系越多，塑性越好； 与滑移面密排程度和滑移方向个数有关； 与滑移面密排程度和滑移方向个数有关； 与同时开动滑移系数目有关。 与同时开动滑移系数目有关。
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第 四 章 塑 性 变 形 第 二 节 单 晶 体 塑 变
第二节 单晶体的塑性变形
三、扭折-不均匀变形 扭折-
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第二节 单晶体的塑性变形
单滑移：单一方向的滑移带； 单滑移：单一方向的滑移带； 多滑移：相互交叉的滑移带； 多滑移：相互交叉的滑移带； 交滑移：波纹状的滑移带。 交滑移：波纹状的滑移带。
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第 四 章 塑 性 变 形 第 二 节 单 晶 体 塑 变
改变，形成镜面对称关系（对抛 改变，形成镜面对称关系（ 光面观察有重现性） 光面观察有重现性）
位移量 不 同 点
对塑变的贡献 变形应力 变形条件
小于孪生方向上的原子间距， 小于孪生方向上的原子间距 ， 较小。 较小。 有限，总变形量小。 有限，总变形量小。 所需临界分切应力远高于 滑移 滑移困难时发生
F/A(起始屈服强度 起始屈服强度) σs ＝ F/A(起始屈服强度)
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第 四 章 塑 一 滑移 性 6 滑移的临界分切应力 变 形 取决于金属的本性，不受ϕ 的影响； τ取决于金属的本性，不受ϕ，λ的影响； 第 90° ϕ或λ＝90°时，σs ∞； 二 cosϕ⋅cosλ ϕ⋅cos 45° 最小，晶体易滑移； ϕ，λ＝45°时，σs最小，晶体易滑移； 节 τ＝σscosϕ⋅cosλ σs的取值 软取向：值大； 软取向：值大； 单 晶 取向因子：cosϕ cosλ 硬取向：值小。 硬取向：值小。 取向因子：cosϕ⋅cosλ 体 塑 变
第二节 单晶体的塑性变形
二 孪生 孪生：在切应力作用下， （1）孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分 沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取 向的镜面对称关系。 向的镜面对称关系。 111},A 112},A 1012} },A2 },A3 孪生面 A1{111},A2{112},A3{1012} 112>,A 111>,A 1011> >,A2 >,A3 （2）孪生的晶体学 孪生方向 A1<112>,A2<111>,A3<1011> 孪晶区
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第二节 单晶体的塑性变形
第 四 章 塑 性 变 形 第 二 节 单 晶 体 塑 变
第二节 单晶体的塑性变形
一 滑移 7 滑移时晶体的转动 （1）位向和晶面的变化 拉伸时,滑移面和滑移方向趋于平行于力轴方向; 拉伸时,滑移面和滑移方向趋于平行于力轴方向; 压缩时，晶面逐渐趋于垂直于压力轴线。 压缩时，晶面逐渐趋于垂直于压力轴线。 几何硬化： 远离45 滑移变得困难； 45° 几何硬化：ϕ，λ远离45°，滑移变得困难； （2）取向因子的变化 几何软化； 接近45 滑移变得容易。 45° 几何软化；ϕ，λ接近45°，滑移变得容易。
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第 四 章 一 滑移 塑 8 多系滑移 性 变 （1）滑移的分类 形 多滑移：在多个（ 滑移系上同时或交替进行的滑移。 多滑移：在多个（>2）滑移系上同时或交替进行的滑移。 第 二 节 单 晶 体 塑 变
第二节 单晶体的塑性变形
双滑移： 双滑移：在2个滑移系上同时或交替进行的滑移。 个滑移系上同时或交替进行的滑移。 单滑移： 个滑移系上进行的滑移。 单滑移：在1个滑移系上进行的滑移。 等效滑移系： （2）等效滑移系：各滑移系的滑移面和滑移方向与力轴夹角分别相 等的一组滑移系。 等的一组滑移系。 交滑移： （3）交滑移：
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第 四 章 塑 性 变 形 第 二 节 单 晶 体 塑 变
第二节 单晶体的塑性变形
一 滑移 光镜下：滑移带（无重现性） 光镜下：滑移带（无重现性）。 2 滑移的表象学 电境下：滑移线。 电境下：滑移线。
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第二节 单晶体的塑性变形
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第二节 源自文库晶体的塑性变形
第 四 章 塑 性 变 形 第 二 节 单 晶 体 塑 变
第四章 晶体的塑性变形
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第 四 章 塑 性 变 形 第 二 节 单 晶 体 塑 变
第四章 晶体的塑性变形
纳米铜的室温超塑性
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第二节 单晶体的塑性变形
常温下塑性变形的主要方式：滑移、孪生、扭折。 常温下塑性变形的主要方式：滑移、孪生、扭折。 一 滑移
变形机制
全位错运动的结果
分位错运动的结果
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第二节 单晶体的塑性变形
二 孪生 孪晶的生成方式： 孪晶的生成方式： 变形孪晶 生长孪晶 退火孪晶
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第二节 单晶体的塑性变形
二 孪生 孪生的位错机制
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第二节 单晶体的塑性变形
几何硬化与几何软化 ·几何硬化：如果晶体滑移面原来是处于其法线 几何硬化： 几何硬化 与外力轴夹角接近45º的位向，经滑移和转动 的位向， 与外力轴夹角接近 的位向 就会转到离45º夹角越来越远的位向，从 夹角越来越远的位向， 后，就会转到离 夹角越来越远的位向 而使滑移变得越来越困难。 而使滑移变得越来越困难。 几何软化：经滑移和转动后， 几何软化：经滑移和转动后，一些原来角度远 的晶面将转到接近45º，使滑移变得容易 离45º的晶面将转到接近 的晶面将转到接近 ， 进行。 进行。
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第二节 单晶体的塑性变形
二 孪生
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第二节 单晶体的塑性变形
二 孪生
（3）孪生变形的特点 ）
滑移
孪生
相同点
晶体位向
切变； 沿一定的晶面、晶向进行； 1 切变；2 沿一定的晶面、晶向进行；3 不改变结构。 不改变（ 不改变（对抛光面观察无 重现性） 重现性）。 滑移方向上原子间距的整 数倍，较大。 数倍， 较大。 很大，总变形量大。 很大，总变形量大。 有一定的临界分切压力 一般先发生滑移
1 概念：在切应力作用下，有大量位错yundong导致晶体的一部分相对 概念：在切应力作用下，有大量位错yundong导致晶体的一部分相对 yundong 于 另 一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向） 一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产 生相对位移， 生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方 式。
一 滑移 3 滑移系 密排面） 滑移面 （密排面） （1）几何要素 滑移方向（密排方向） 滑移方向（密排方向） 滑移系
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第二节 单晶体的塑性变形
一 滑移
4 滑移系的个数 滑移系的个数: 滑移面个数） 滑移系的个数:(滑移面个数）×（每个面上所具有的滑移方向 的个数） 的个数）
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第二节 单晶体的塑性变形
一 滑移 6 滑移的临界分切应力（τ） 滑移的临界分切应力（ 在滑移面上沿滑移方面开始滑移的最小分切应力。 τ：在滑移面上沿滑移方面开始滑移的最小分切应力。 (外力在滑移方向上的分解) 外力在滑移方向上的分解
τ＝σscosϕ⋅cosλ cosϕ cosλ