金属学第七章金属的塑性变形与再结晶

1、金属学第七章金属的塑性变形与再结晶返回返回返回l F 图7-2 拉 伸 曲 线 应力-应变曲线一、一、 塑性变形塑性变形l bl ul Fbbk Fss o g fe Fep FpF返回返回一、塑性变形一、塑性变形塑性塑性:是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。断面收缩率断面收缩率: 是指试样拉断处横截面积的收缩量是指试样拉断处横截面积的收缩量 A与原始横截面积与原始横截面积A0之比。之比。伸长率伸长率:是指试样拉断后的标距伸长量是指试样拉断后的标距伸长量 L 与原始标距与原始标距L 0之比。之比。 韧性断裂：断口呈纤维状，灰暗无光

2、，断前有明显的塑性变形。韧性断裂：断口呈纤维状，灰暗无光，断前有明显的塑性变形。脆性断裂：断口有闪烁的光辉，断前无明显的塑性变形。脆性断裂：断口有闪烁的光辉，断前无明显的塑性变形。返回返回图7-3 滑移带和滑移线示意图返回返回图图7-4 锌单晶体拉伸试验示意图锌单晶体拉伸试验示意图（a）变形前试样）变形前试样 （b）变形后试样）变形后试样 返回返回返回返回返回返回返回滑移是通过滑移是通过位错在滑移面上的运动位错在滑移面上的运动来实现的。来实现的。返回割阶割阶：不同滑移面不同滑移面上运动着的上运动着的位错位错相遇时，发生相遇时，发生互互 相互交割相互交割两个相互垂直的刃型位错的交割 割阶形成，一

3、方面割阶形成，一方面增加位错线的长度增加位错线的长度，另一方面，另一方面形成形成 固定割阶，阻碍后续位错的运动固定割阶，阻碍后续位错的运动。位错的平面塞积 a)示意图 b)GH70高温合金中的位错塞积 位错塞积位错塞积：在：在切应力作用切应力作用下，大量位错遇到下，大量位错遇到障碍物障碍物 （固定位错、杂质粒子、晶界固定位错、杂质粒子、晶界等），领先位错在障等），领先位错在障 碍前被阻止，后续位错被堵塞起来而形成。碍前被阻止，后续位错被堵塞起来而形成。n孪生：晶体一部分相对于另一部分在孪生：晶体一部分相对于另一部分在切应力切应力作用下沿作用下沿 n特定晶面与晶向产生一定角度的特定晶面与晶向产生

4、一定角度的均匀切变均匀切变。 Cd，Zn，Mg等部分密排六方金属等部分密排六方金属常易发生孪生变形常易发生孪生变形返回图7-7 拉伸试样变形示意图返回返回返回返回返回返回溶质原子的存在，固溶度溶质原子的存在，固溶度，基体金属的变形，基体金属的变形 抗力抗力。第二相粒子的强化作用是通过其对位错运动的阻碍第二相粒子的强化作用是通过其对位错运动的阻碍 作用而表现出来的。作用而表现出来的。位错切过、绕过第二相粒子位错切过、绕过第二相粒子 a)切过机制切过机制 b)绕过机制绕过机制 2000X返回返回返回返回返回返回返回图7-12 变形金属加热时组织和性能变化示意图返回第一阶段第一阶段回复阶段回复阶段：

5、基本无变化（纤维组织）：基本无变化（纤维组织）第二阶段第二阶段再结晶阶段再结晶阶段：细小等轴晶取代纤维组织：细小等轴晶取代纤维组织第三阶段第三阶段晶粒长大阶段晶粒长大阶段：晶粒吞并：晶粒吞并返回再结晶再结晶：当变形金属：当变形金属TT回复回复加热时，在变形组织的基体加热时，在变形组织的基体 上产生新的无畸变再结晶晶核，并通过逐渐长大成等上产生新的无畸变再结晶晶核，并通过逐渐长大成等 轴晶粒，从而取代全部变形组织的过程轴晶粒，从而取代全部变形组织的过程返回返回变形程度变形程度变形程度变形程度，晶粒越细小，晶粒越细小原始晶粒尺寸原始晶粒尺寸原始晶粒尺寸原始晶粒尺寸，晶粒越细小，晶粒越细小合金元素合金元素可细化晶粒可细化晶粒加热温度、加热温度、 保温时间保温时间加热温度加热温度，保温时间，保温时间， 晶粒越粗大。晶粒越粗大。返回返回图7-