冷热变形对金属组织和性能的影响.ppt

冷塑性变形机理多晶体的塑性变形包括晶内变形和晶界变形(晶间变形)两种。在冷态条件下,由于晶界强度高于晶内, 多晶体的塑性变形主要是晶内变形,晶间变形只起次要作用,而且需要有其它变形机制相协调。§4-1 金属冷态下的塑性变形晶内变形方式有滑移和孪生。由于滑移所需临界切应力小于孪生所需临界切应力,故多晶体塑性变形的主要方式是滑移变形,孪生变形是次要的,一般仅起调节作用。对于密排六方金属,孪生变形起着重要作用。 cos cos ? ???? ?图 4-1 晶体滑移时的应力分析晶体的滑移过程,实质上是位错的移动和增殖的过程。由于在这个过程中位错的交互作用,位错反应和相互交割加剧,产生固定割阶、位错缠结等障碍,使位错难以越过这些障碍。要使金属继续变形,就需要不断增加外力,便产生了加工硬化。图 4-2 刃型位错运动造成晶体滑移变形的示意图 4-3 螺型位错运动造成晶体滑移变形的示意图 4-4 面心立方晶体孪生变形示意冷塑性变形时, 多晶体主要是晶内滑移变形;实质上是位错的移动和增殖的过程;由于位错的交互作用, 塑性变形时产生了加工硬化。 冷塑性变形特点(1)各晶粒变形的不同时性塑性变形首先在位向有利的晶粒内发生,位错源开动,但其中的位错却无法移出此晶粒,而是在晶界处塞积。位错塞积产生的应力场越过晶界作用到相邻晶粒上,使其得到附加应力。随外加应力的增大,最终使相邻位向不利的晶粒中滑移系的剪应力分量达到临界值而开动起来,同时也使原来的位错塞积得到释放,位错运动移出晶粒。如此持续运作,使更多晶粒参与变形。(2)各晶粒变形的相互协调性晶粒的变形需要相互协调配合, 如此才能保持晶粒之间的连续性, 即变形不是孤立和任意的。(3)变形的不均匀性软位向的晶粒先变形,硬位向的晶粒后变形,其结果必然是各晶粒变形量的差异,这是由多晶体的结构特点所决定的。