材料的变形与再结晶.pptx

2020/3/131第7章材料的变形与再结晶,外力较小时产生弹性变形,外力较大时产生塑性变形,而当外力过大时就会发生断裂。不同材料变形时其应力-应变曲线和试样形貌不同。如:普碳钢和灰铸铁。变形可分为三个阶段:弹性变形、塑性变形和断裂。2020/3/ (1)变形是可逆的;(2)应力与应变保持单值线性函数关系,服从Hooke定律:σ=Eε,τ=Gγ。(3)弹性变形量随材料的不同而异。多数金属材料的弹性变形量小,而橡胶类高分子材料的弹性变形量大。2020/3/134工程上应用的材料为多晶体,内部存在各种类型的缺陷,弹性变形时,可能出现加载线与卸载线不重合、应变的发展跟不上应力的变化等现象,称为弹性的不完整性,包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后等。(1)包申格效应材料经预先加载产生少量塑性变形,然后同向加载则σe升高,反向加载则σe降低的现象,称为包申格效应。退火轧制黄铜在不同载荷下弹性极限的变化。可见:B、C为同向加载,σe↑;C、D为反向加载,σe↓。2020/3/136理想晶体(2)弹性后效加载卸载εσtε随时间不变加力去力2020/3/137这种在弹性极限范围内,应变滞后于外加应力,并和时间有关的现象称为弹性后效。实际金属εσOCaH加载不加应力也应变去应力后降低随时间延续回到Otε随时间延续回到OcdabO滞弹性应变ε0εan2020/3/138(3)弹性滞后由于应变落后于应力,在σ-ε曲线上使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线,称为弹性滞后。弹性滞后表明:加载时消耗于材料的变形功大于卸载时材料恢复所释放的变形功,多余的部分被材料内部所消耗,称为内耗,大小=弹性滞后环面积。实际应用的金属材料有的要求高内耗,有的要求低内耗,如制作钟、乐器的材料,要求低内耗,消振能力低,声音好听;制作机座、汽轮机叶片的材料,要求高内耗,以消除振动。2020/3/139单向加载弹性滞后2020/3/,晶体的一部分沿着一定晶面(滑移面)和一定晶向(滑移方向)相对另一部分发生相对位移的现象。在常温和低温下,单晶体的塑性变形主要通过滑移、孪生和扭折等方式进行。