材料的塑性变形机理 ppt课件
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材料的塑性变形机理
材料的塑性变形机理
组长: 组员:黄雨熙 蔡静杰
杜光锡 蓝杰 江永强 王热旭
什么是塑性变形 ？
Βιβλιοθήκη Baidu
纳米铜的温室超塑性
纳米层状金属塑性变形
目录
CONTENTS
1 单晶体的塑性变形 2 多晶体塑性变形的特点 3 陶瓷材料塑性变形特点 4 高分子材料的塑性变形特点
塑 形 变 形 机 理
高分子材料的塑性变形
1）结晶态高分子 塑变过程－薄晶转变为 沿应力方向排列的微纤维束。 2）非晶态高分子 塑变过程－正应力作用 下形成银纹，切应力作用下无取向分子链 转变为排列的纤维束。
陶瓷材料的塑性变形特点
陶瓷材料最大的缺点是脆－即塑性变形很难！ 1）单晶陶瓷中，只有少数晶体结构简单（如MgO、KCl、KBr 等，均为NaCl型结构）的陶瓷在室温下具有一定塑性，而大多 数陶瓷只有在高温下才表现明显的塑性变形。 2）工程陶瓷构件大多为多晶体，陶瓷的塑性来源于晶内滑移 或孪生、晶界的滑动或流变。 a)在室温或较低温度下，由于陶瓷结合键的特性（陶瓷晶体多 为离子键或共价键，具有明显的方向性，同号离子相遇，斥力 极大）使陶瓷不易发生塑性变形，通常呈现典型的脆性断裂。 b)在较高的工作温度下，晶内和晶界可出现塑性变形现象。 3)非晶态玻璃材料，由于不存在晶体中的滑移和孪生的变形机 制，其塑性变形是通过分子位置的热激活交换来进行的，属于 黏性流动变形机制，变形需要在一定温度下进行。
1）滑移
单晶体的塑性变形
2）孪生
• 图中带浅咖啡色的部分为原子移动 后形成的孪晶。可以看出，孪晶与 未变形的基体间以孪晶面为对称面 成镜面对称关系。如把孪晶以孪晶 面上的[]为轴旋转180度，孪晶将与 基体重合。其他晶体结构也存在孪 生关系，但各有其孪晶面和孪晶方 向。
滑移与孪生的异同点
相同点：孪生是原子的相对切变距离小于孪生方向上一 个原子间距。孪生也是通过位错运动来实现的。 不同点：
1）变形距离
2）变形方向
3）所需临界切应力
4）变形速度
5）变形量
6) 变形种类
7）孪生使一部分晶体发生了均匀的切变，而滑移是不均匀的， 只集中在一些滑移面上进行。
多晶体塑性变形的特点
1. 不同时性 2. 相互协调性 a) 面心立方金属塑性好 b) 密排六方金属塑性差冷加工困难 3. 各晶粒塑性变形量不均匀 a) 由于晶界的影响和晶粒位向不同的影响，各个晶粒变形不均匀，有的变 形量大有的变形量小；即使是同一个晶粒变形也不均匀，晶粒中心区域变形量 较大，晶界及其附近区域变形量小 b) 双晶粒试样拉伸变形后，晶界处呈竹节状，说明晶界处滑移受阻变形量小， 而晶粒内部变形量较大
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组长: 组员:黄雨熙 蔡静杰
杜光锡 蓝杰 江永强 王热旭
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纳米层状金属塑性变形
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CONTENTS
1 单晶体的塑性变形 2 多晶体塑性变形的特点 3 陶瓷材料塑性变形特点 4 高分子材料的塑性变形特点
塑 形 变 形 机 理
高分子材料的塑性变形
1）结晶态高分子 塑变过程－薄晶转变为 沿应力方向排列的微纤维束。 2）非晶态高分子 塑变过程－正应力作用 下形成银纹，切应力作用下无取向分子链 转变为排列的纤维束。
陶瓷材料的塑性变形特点
陶瓷材料最大的缺点是脆－即塑性变形很难！ 1）单晶陶瓷中，只有少数晶体结构简单（如MgO、KCl、KBr 等，均为NaCl型结构）的陶瓷在室温下具有一定塑性，而大多 数陶瓷只有在高温下才表现明显的塑性变形。 2）工程陶瓷构件大多为多晶体，陶瓷的塑性来源于晶内滑移 或孪生、晶界的滑动或流变。 a)在室温或较低温度下，由于陶瓷结合键的特性（陶瓷晶体多 为离子键或共价键，具有明显的方向性，同号离子相遇，斥力 极大）使陶瓷不易发生塑性变形，通常呈现典型的脆性断裂。 b)在较高的工作温度下，晶内和晶界可出现塑性变形现象。 3)非晶态玻璃材料，由于不存在晶体中的滑移和孪生的变形机 制，其塑性变形是通过分子位置的热激活交换来进行的，属于 黏性流动变形机制，变形需要在一定温度下进行。
1）滑移
单晶体的塑性变形
2）孪生
• 图中带浅咖啡色的部分为原子移动 后形成的孪晶。可以看出，孪晶与 未变形的基体间以孪晶面为对称面 成镜面对称关系。如把孪晶以孪晶 面上的[]为轴旋转180度，孪晶将与 基体重合。其他晶体结构也存在孪 生关系，但各有其孪晶面和孪晶方 向。
滑移与孪生的异同点
相同点：孪生是原子的相对切变距离小于孪生方向上一 个原子间距。孪生也是通过位错运动来实现的。 不同点：
1）变形距离
2）变形方向
3）所需临界切应力
4）变形速度
5）变形量
6) 变形种类
7）孪生使一部分晶体发生了均匀的切变，而滑移是不均匀的， 只集中在一些滑移面上进行。
多晶体塑性变形的特点
1. 不同时性 2. 相互协调性 a) 面心立方金属塑性好 b) 密排六方金属塑性差冷加工困难 3. 各晶粒塑性变形量不均匀 a) 由于晶界的影响和晶粒位向不同的影响，各个晶粒变形不均匀，有的变 形量大有的变形量小；即使是同一个晶粒变形也不均匀，晶粒中心区域变形量 较大，晶界及其附近区域变形量小 b) 双晶粒试样拉伸变形后，晶界处呈竹节状，说明晶界处滑移受阻变形量小， 而晶粒内部变形量较大