材料科学与材料世界 第3章材料形变

1、3.1本章综述本章综述3.2金属材料的形变金属材料的形变 3.2.1金属形变基础金属形变基础 3.2.2金属的弹性变形金属的弹性变形 3.2.3滑移系统滑移系统 3.2.4单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形 3.2.5多晶体的塑性变形多晶体的塑性变形 3.2.6合金的塑性变形合金的塑性变形 3.2.7塑性变形对组织和性能的影响塑性变形对组织和性能的影响 材料在加工制备过程中或是制成零部件后的工作材料在加工制备过程中或是制成零部件后的工作运行中都要受到外力的作用。材料受力后要发生变运行中都要受到外力的作用。材料受力后要发生变形，外力较小时产生弹性变形；外力较大时产生塑形，外力较小时产生弹性变形；外

2、力较大时产生塑性变形，而当外力过大时就会发生断裂。图性变形，而当外力过大时就会发生断裂。图5 51 1为为低碳钢在单向拉伸时的应力一应变曲线。低碳钢在单向拉伸时的应力一应变曲线。 研究材料的变形规律及其微观机制，分析了解各研究材料的变形规律及其微观机制，分析了解各种内外因素对变形的影响，以及研究讨论冷变形材种内外因素对变形的影响，以及研究讨论冷变形材料在回复再结晶过程中组织、结构和性能的变化规料在回复再结晶过程中组织、结构和性能的变化规律，具有十分重要的理论和实际意义。律，具有十分重要的理论和实际意义。3.1本章综述本章综述材料科学基础材料科学基础第三章第三章图图31 低碳钢在单向拉伸时的应低

3、碳钢在单向拉伸时的应力一应变曲线力一应变曲线3.2金属材料的形变金属材料的形变3.2.1金属形变基础金属形变基础材料科学基础材料科学基础第三章第三章3.2.2金属的弹性变形金属的弹性变形弹性变形的实质就是原子偏弹性变形的实质就是原子偏离平衡位置。离平衡位置。弹性变形的难易程度决定于弹性变形的难易程度决定于原子间结合力的强弱即原子原子间结合力的强弱即原子偏离平衡位置的难易程度。偏离平衡位置的难易程度。材料科学基础材料科学基础第三章第三章 弹性变形的主要特征是：弹性变形的主要特征是： (1)(1)理想的弹性变形是可逆变形，加载时变形，卸载时变形理想的弹性变形是可逆变形，加载时变形，卸载时变形消失并

4、恢复原状。消失并恢复原状。 (2)(2)金属、陶瓷和部分高分子材料不论是加载或卸载时，只金属、陶瓷和部分高分子材料不论是加载或卸载时，只要在弹性变形范围内，其应力与应变之间都保持单值线性函要在弹性变形范围内，其应力与应变之间都保持单值线性函数关系，即服从虎克（数关系，即服从虎克（HookeHooke）定律：定律： 在正应力下，在正应力下， = E = E ， 在切应力下，在切应力下， =G =G ， 式中，式中， ， 分别为正应力和切应力；分别为正应力和切应力； ， 分别分别为正应变和切应变；为正应变和切应变；E E，G G分别为弹性模量（杨氏模量）和切分别为弹性模量（杨氏模量）和切变模量。变

5、模量。 弹性模量与切变弹性模量之间的关系为：弹性模量与切变弹性模量之间的关系为：式中，式中，v v为材料泊松比，表示侧向收缩能力。一般金属材料的为材料泊松比，表示侧向收缩能力。一般金属材料的泊松比在泊松比在0.25 0.350.25 0.35之间，高分子材料则相对较大些。之间，高分子材料则相对较大些。材料科学基础材料科学基础第三章第三章 (1)(1)弹性模量弹性模量E E代表着使原子离开平衡位置的难易代表着使原子离开平衡位置的难易 程度，是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量。程度，是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量。 (2) (2) E E是组织不敏感参数。是组织不敏感参数。 (3) (3)

6、 对晶体而言，对晶体而言，E E是各向异性的。在单晶体中，是各向异性的。在单晶体中，沿原子密排面沿原子密排面E E最高，沿原子排列最疏的晶向最高，沿原子排列最疏的晶向E E最低。最低。多晶体中，多晶体中，E E各向同性。各向同性。 (4) (4) 工程上，工程上，E E是材料刚度的度量。是材料刚度的度量。材料科学基础材料科学基础第三章第三章3.2.3滑移系统滑移系统1 1 滑移线和滑移带滑移线和滑移带l滑移线滑移线： 滑移线实际上是在晶体表面产生的小台滑移线实际上是在晶体表面产生的小台阶。阶。l滑移带滑移带是由一系列相互平行的更细的线是由一系列相互平行的更细的线组成的。组成的。 材料科学基础材

7、料科学基础第三章第三章材料科学基础材料科学基础第三章第三章材料科学基础材料科学基础第三章第三章l滑移是沿着特定的晶面滑移是沿着特定的晶面( (称为称为滑移面滑移面) )和晶向和晶向( (称为称为滑移方向滑移方向) )上运动。一个滑移面和其上的一个滑移方向组成一个上运动。一个滑移面和其上的一个滑移方向组成一个滑移滑移系系。滑移系表示晶体在进行滑移时可能采取的空间取向。滑移系表示晶体在进行滑移时可能采取的空间取向。l滑移系主要与晶体结构有关。晶体结构不同，滑移系不同；滑移系主要与晶体结构有关。晶体结构不同，滑移系不同；晶体中滑移系越多，滑移越容易进行，塑性越好。晶体中滑移系越多，滑移越容易进行，塑

8、性越好。l结论结论: : 滑移面和滑移方向往往是金属晶体中原子排列的滑移面和滑移方向往往是金属晶体中原子排列的最密排面和最密排晶向。最密排面和最密排晶向。 如如fccfcc： 111111 bcc bcc： 110110、112112和和123123 hcphcp： 00010001 每一种晶格类型的金属都有特定的滑移系，且滑每一种晶格类型的金属都有特定的滑移系，且滑移系数量不同。如：移系数量不同。如：fccfcc中有中有1212个个, , bccbcc中有中有4848个，个， hcphcp中中有有3 3个。个。材料科学基础材料科学基础第三章第三章材料科学基础材料科学基础第三章第三章 滑移是借

9、助于位错在滑移面上运动来逐步进行的；滑移是借助于位错在滑移面上运动来逐步进行的；晶体的滑移必在一定外力作用下才能发生，说明位晶体的滑移必在一定外力作用下才能发生，说明位错运动要克服错运动要克服阻力阻力，该阻力来自点阵阻力，称为，该阻力来自点阵阻力，称为P PN N力力，其大小为：，其大小为： P PN N = 2Gexp = 2Gexp（2W/b2W/b）/ /（1 1） P PN N与与W W呈指数关系，呈指数关系，d d增大，增大，w=d /w=d /（1 1） 增大，增大，b b减小，则减小，则P PN N下降，滑移阻力小下降，滑移阻力小, , 滑移容滑移容易进行。易进行。 材料科学基础

10、材料科学基础第三章第三章变形变形l变形与未变形的两部分晶构成镜面对称变形与未变形的两部分晶构成镜面对称, ,合称为合称为孪孪晶晶。l均匀切变区与未切变区的分界面成为均匀切变区与未切变区的分界面成为孪晶界孪晶界。l孪晶面孪晶面l孪晶方向孪晶方向 l孪生变形是在切应力作用下，晶体的一部分沿一孪生变形是在切应力作用下，晶体的一部分沿一定晶面定晶面( (孪晶面孪晶面) )和一定方向和一定方向( (孪生方向孪生方向) )相对于另一相对于另一部分作均匀的切变（部分作均匀的切变（协同位移协同位移）所产生的变形。但）所产生的变形。但是不同的层原子移动的距离也不同。是不同的层原子移动的距离也不同。材料科学基础材

11、料科学基础第三章第三章材料科学基础材料科学基础第三章第三章 孪生变形是在切应力作用下发生的，并通常出现孪生变形是在切应力作用下发生的，并通常出现于滑移受阻的应力集中区。因此孪生的于滑移受阻的应力集中区。因此孪生的kk比滑移大得多。比滑移大得多。hcphcp中常以孪生方式变形，中常以孪生方式变形，bccbcc中在冲击或低温也可能借助中在冲击或低温也可能借助于孪生变形，于孪生变形，fccfcc中一般不发生孪生变形。中一般不发生孪生变形。 孪生是一种均匀切变。而滑移是不均匀的。孪生是一种均匀切变。而滑移是不均匀的。 孪生的两部分晶体形成镜面对称的位向关系。而孪生的两部分晶体形成镜面对称的位向关系。而

12、滑移后晶体各部分的位向并未改变。滑移后晶体各部分的位向并未改变。 孪生对塑性变形的贡献比滑移小得多。但孪生能孪生对塑性变形的贡献比滑移小得多。但孪生能改变晶体取向，使滑移转到有利位置。改变晶体取向，使滑移转到有利位置。 由于孪生变形后，局部切变可达较大数量，所以由于孪生变形后，局部切变可达较大数量，所以在变形试样的抛光面上可以看到浮凸，经重新抛光后，表在变形试样的抛光面上可以看到浮凸，经重新抛光后，表面浮凸可以去掉，但因已变形区和未变形区的晶体位向不面浮凸可以去掉，但因已变形区和未变形区的晶体位向不同，所以在偏光下或侵蚀后仍能看到孪晶。而滑移变形后同，所以在偏光下或侵蚀后仍能看到孪晶。而滑移变

13、形后的试样经抛光后滑移带消失。的试样经抛光后滑移带消失。 材料科学基础材料科学基础第三章第三章 按孪晶形成原因可将孪晶分为：按孪晶形成原因可将孪晶分为：变形孪晶变形孪晶、生长孪晶、退火孪晶生长孪晶、退火孪晶 变形孪晶变形孪晶( (机械孪晶机械孪晶) )：机械变形产生的孪晶。：机械变形产生的孪晶。 特征：透镜状或片状。其形成通过形核和长大两个阶段生产。特征：透镜状或片状。其形成通过形核和长大两个阶段生产。形核是在晶体变形时以极快速度爆发出薄片孪晶；生长是通过孪形核是在晶体变形时以极快速度爆发出薄片孪晶；生长是通过孪晶界的扩展使孪晶增宽。晶界的扩展使孪晶增宽。 孪生变形在孪生变形在曲线上表现为锯齿

14、状变化。孪生变形与晶曲线上表现为锯齿状变化。孪生变形与晶体结构类型有关。体结构类型有关。hcphcp中易发生，中易发生，fccfcc一般不易发生，但在极低温一般不易发生，但在极低温度下才会产生。度下才会产生。 生长孪晶：晶体自气态，液态，或固体中长大时形成的孪生长孪晶：晶体自气态，液态，或固体中长大时形成的孪晶。晶。 退火孪晶：形变金属在其再结晶过程中形成的孪晶。退火孪晶：形变金属在其再结晶过程中形成的孪晶。材料科学基础材料科学基础第三章第三章3.2.4单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形l滑移的滑移的临界分切应力临界分切应力l计算方法计算方法: : k k =s scoscoscoscos 式中

15、式中coscoscoscos为取向因子为取向因子，该值越大，该值越大，k k越大，越大，越有利于滑移。当滑移面法线方向、越有利于滑移。当滑移面法线方向、滑移方向与外滑移方向与外力 轴 三 者 共 处 一 个 平 面 ， 则力 轴 三 者 共 处 一 个 平 面 ， 则 = 4 5 = 4 5 时时 ，coscoscoscos=1/2=1/2，此取向最有利于滑移，即以最小此取向最有利于滑移，即以最小的拉应力就能达到滑移所需的分切应力，称此的拉应力就能达到滑移所需的分切应力，称此取向取向为软取向为软取向。当外力与滑移面平行或垂直时当外力与滑移面平行或垂直时（=90=90或或=0=0），），则则s

16、s，晶体无法滑移，晶体无法滑移，称此取向称此取向为硬取向为硬取向。l取向因子取向因子coscoscoscos对对s s的影响在只有一组滑移面的影响在只有一组滑移面的密排六方结构中尤为明显。的密排六方结构中尤为明显。 材料科学基础材料科学基础第三章第三章材料科学基础材料科学基础第三章第三章 随着滑移的进行，晶体的取向发生改变的现象随着滑移的进行，晶体的取向发生改变的现象称为晶体的转动称为晶体的转动。对于密排六方结构结构，这种。对于密排六方结构结构，这种现象尤为明显。现象尤为明显。拉伸时，滑移面和滑移方向逐渐拉伸时，滑移面和滑移方向逐渐趋于平行于拉伸轴线方向。趋于平行于拉伸轴线方向。压缩时，滑移面

17、逐渐压缩时，滑移面逐渐趋于与压力轴线方向垂直。趋于与压力轴线方向垂直。 滑移时不仅滑移面发生转动，而滑移方向也逐滑移时不仅滑移面发生转动，而滑移方向也逐渐改变，滑移面上的分切应力也随之改变。渐改变，滑移面上的分切应力也随之改变。=45=45时分切应力最大。经滑移转动后，若时分切应力最大。经滑移转动后，若角趋近于角趋近于4545，则分切应力逐渐增大，滑移越来越容易，称，则分切应力逐渐增大，滑移越来越容易，称为为几何软化几何软化；若若角远离角远离4545，则滑移越来越困难，则滑移越来越困难，称为称为几何硬化几何硬化。材料科学基础材料科学基础第三章第三章l多系滑移多系滑移 例如例如fccfcc中滑移

18、系：中滑移系：111110111110，4 4个个111111面构面构成一个八面体，当拉力轴为成一个八面体，当拉力轴为001001时，由图中可以时，由图中可以看出：看出： 对所有的对所有的111111面，角都是相同的，为面，角都是相同的，为54.754.7。 角对角对 T01T01、101101、011011、0T10T1也也是相同的，为是相同的，为4545。 锥体底面上的两个锥体底面上的两个方方向与向与001001垂直垂直, ,则则8 8面体上有面体上有4 42=82=8个取向因子相个取向因子相同的滑移系，当同的滑移系，当=k=k时可同时开动。但这些滑移时可同时开动。但这些滑移系由不同的滑移

19、面和滑移方向构成，滑移时发生交系由不同的滑移面和滑移方向构成，滑移时发生交互作用，产生交割和反应。互作用，产生交割和反应。l交滑移交滑移： 只有纯螺位错才能发生交滑移只有纯螺位错才能发生交滑移 bccbcc结构中最易发生交滑移。结构中最易发生交滑移。材料科学基础材料科学基础第三章第三章 表现在各晶粒变形过程中具有相互制约和表现在各晶粒变形过程中具有相互制约和协调性。在多晶体中，外力作用下处于有利位协调性。在多晶体中，外力作用下处于有利位向的晶粒首先滑动向的晶粒首先滑动 位错开动，增殖位错开动，增殖 晶晶界上位错塞积界上位错塞积 应力集中（应力集中（kk），），其它其它滑动，各晶粒间变形而得到相

20、互协调与配合。滑动，各晶粒间变形而得到相互协调与配合。理论分析指出，理论分析指出，多晶体多晶体塑性变形时要求每个晶塑性变形时要求每个晶粒至少能在粒至少能在5 5个独立的滑移系进行滑移。能否个独立的滑移系进行滑移。能否满足该要求与晶体的结构类型有关。满足该要求与晶体的结构类型有关。 特点：协调与传递特点：协调与传递 3.2.5多晶体的塑性变形多晶体的塑性变形材料科学基础材料科学基础第三章第三章材料科学基础材料科学基础第三章第三章 晶界上原子排列不规则，点阵畸变严重，且晶界两侧的晶晶界上原子排列不规则，点阵畸变严重，且晶界两侧的晶粒取向不同，滑移方向和滑移面不一致，因此晶界对晶粒变形粒取向不同，滑

21、移方向和滑移面不一致，因此晶界对晶粒变形具有阻碍作用。拉伸试样变形后在晶界处呈竹节状，每个晶粒具有阻碍作用。拉伸试样变形后在晶界处呈竹节状，每个晶粒中的滑移带均终止于晶界附近，。晶粒越细，晶界越多，材料中的滑移带均终止于晶界附近，。晶粒越细，晶界越多，材料强度越高（称为强度越高（称为细晶强化细晶强化，其其ss与与d d关系如下：关系如下： s = s = 0 0kdkd-1/2-1/2 Hall HallPetchPetch 关系关系 上式具有广泛的适用性（上式具有广泛的适用性（ss亚晶亚晶d d、ssSoSo（片）片）。）。细小而均匀的晶粒使材料具有较高的强度和硬度，同时具有良细小而均匀的晶

22、粒使材料具有较高的强度和硬度，同时具有良好的塑性和韧性，即具有良好的综合力学性能。好的塑性和韧性，即具有良好的综合力学性能。 材料科学基础材料科学基础第三章第三章材料科学基础材料科学基础第三章第三章材料科学基础材料科学基础第三章第三章3.2.63.2.6合金的塑性变形合金的塑性变形l合金分类：单相固溶体合金合金分类：单相固溶体合金 多相合金多相合金 l合金的塑性变形：单相固溶体合金塑性变形合金的塑性变形：单相固溶体合金塑性变形 多相合金塑性变形多相合金塑性变形材料科学基础材料科学基础第三章第三章 溶质原子的作用主要表现在溶质原子的作用主要表现在固溶强化固溶强化作用，提高塑性变作用，提高塑性变形

23、抗力。形抗力。 1. 1. 固溶强化固溶强化l 固溶强化：固溶强化：固溶体合金的固溶体合金的曲线：由于溶质原子加曲线：由于溶质原子加入使入使s s 和整个和整个曲线的水平提高，同时提高了加工曲线的水平提高，同时提高了加工硬化率硬化率n n。l影响固溶强化的因素：影响固溶强化的因素： 溶质原子类型及浓度。溶质原子类型及浓度。 溶质原子与基体金属的原子尺寸差。相差大时强化溶质原子与基体金属的原子尺寸差。相差大时强化作用大。作用大。 间隙型溶质原子比置换型溶原子固溶强化效果好。间隙型溶质原子比置换型溶原子固溶强化效果好。 溶质原子与基体金属价电子数差。价电子数差越大，溶质原子与基体金属价电子数差。价

24、电子数差越大，强化作用大。强化作用大。 固溶强化的实质是溶质原子与位错的弹性交互作用、化固溶强化的实质是溶质原子与位错的弹性交互作用、化学交互作用和静电交互作用。学交互作用和静电交互作用。材料科学基础材料科学基础第三章第三章l（1 1）柯氏（）柯氏（CottrellCottrell）气团及气团及柯氏气团理论柯氏气团理论：柯氏气团钉扎位错。材料塑性变形时应变速度与柯氏气团钉扎位错。材料塑性变形时应变速度与晶体中可动位错的密度、位错运动的平均速度及晶体中可动位错的密度、位错运动的平均速度及位错的柏氏矢量成正比位错的柏氏矢量成正比l（2 2）位错增殖理论位错增殖理论l 应变时效应变时效: :l 屈服

25、现象给工程生产带来的问题，深冲低碳钢屈服现象给工程生产带来的问题，深冲低碳钢板使工件表面粗糙不平，要消除此现象：板使工件表面粗糙不平，要消除此现象：(1) (1) 应应用应变时效原理将薄板在冲压前进行一道微量冷用应变时效原理将薄板在冲压前进行一道微量冷轧工序。轧工序。(2) (2) 钢中加入碳化物形成元素以消除，钢中加入碳化物形成元素以消除，随后冷压成型。随后冷压成型。 材料科学基础材料科学基础第三章第三章低碳钢退火状态的工程应力低碳钢退火状态的工程应力应变曲线及屈服现象应变曲线及屈服现象材料科学基础材料科学基础第三章第三章 多相合金的基本相为固溶体。第二相是用多相合金的基本相为固溶体。第二相

26、是用来强化的一种重要方式，它可以通相变热处理来强化的一种重要方式，它可以通相变热处理 沉淀强化沉淀强化、时效强化时效强化 或或粉末冶金法粉末冶金法 弥散强弥散强化化 来获得。来获得。 根据第二相粒子的尺寸大小可将合金分为：根据第二相粒子的尺寸大小可将合金分为： (1) (1) 聚合型两相合金聚合型两相合金( (两相尺寸、性能相两相尺寸、性能相近近) ) (2) (2)弥散分布型两相合金弥散分布型两相合金( (两相尺寸、性能两相尺寸、性能相差很大相差很大) )材料科学基础材料科学基础第三章第三章l 该类合金具有较好的塑性该类合金具有较好的塑性, ,合金的变形能力合金的变形能力取决于两相的体积分数

27、。可按照等应力取决于两相的体积分数。可按照等应力( (变变) )理理论来计算合金在一定应变条件下的平均流度应论来计算合金在一定应变条件下的平均流度应力和在一定条件下的平均应变，则由混合定律力和在一定条件下的平均应变，则由混合定律计算得：计算得：P172P172式。而实际上这类合金滑移首先式。而实际上这类合金滑移首先发生在较软的相中。发生在较软的相中。l 如果聚合型合金两相中一个为塑性相，一如果聚合型合金两相中一个为塑性相，一个为硬脆相，则合金在塑性变形过程所表现的个为硬脆相，则合金在塑性变形过程所表现的性能与第二相的相对含量有关，还与第二相的性能与第二相的相对含量有关，还与第二相的形状、大小、

28、分布有关。形状、大小、分布有关。 材料科学基础材料科学基础第三章第三章 讨论：讨论： (1) (1) 若硬脆相呈连续分布在塑性相若硬脆相呈连续分布在塑性相( (基体基体) )晶界上，则经少量变形后会发生沿晶脆断。脆性晶界上，则经少量变形后会发生沿晶脆断。脆性相越多，网状越连续，塑性越差。如过共析钢中相越多，网状越连续，塑性越差。如过共析钢中二次二次FeFe3 3C C呈网状分布于铁素体晶界上。呈网状分布于铁素体晶界上。 (2) (2) 若硬脆相呈层片状分布在基体相中，若硬脆相呈层片状分布在基体相中，由于变形主要集中在基体相中，且位错移动被限由于变形主要集中在基体相中，且位错移动被限制在很短距离

29、内，增加了继续变形的阻力，使其制在很短距离内，增加了继续变形的阻力，使其强度提高。如钢中的片状强度提高。如钢中的片状P P由片状由片状和片状和片状FeFe3 3C C相相间组成。间组成。 (3) (3) 若硬脆相呈粒状分布于基体中，因基若硬脆相呈粒状分布于基体中，因基体相连续，第二相对基体变形的阻碍作用大大减体相连续，第二相对基体变形的阻碍作用大大减弱，具有强度和塑性的配合。如：粒状弱，具有强度和塑性的配合。如：粒状P P中中FeFe3 3C C呈呈颗粒分布，钢具有良好的综合力学性能。颗粒分布，钢具有良好的综合力学性能。材料科学基础材料科学基础第三章第三章l该合金中第二相粒子是通过对位错运动该

30、合金中第二相粒子是通过对位错运动的阻碍作用而表现出来的。第二相粒子的阻碍作用而表现出来的。第二相粒子通常分为两类：通常分为两类： （1 1）不可变形粒子）不可变形粒子 （2 2）可变形粒子）可变形粒子 材料科学基础材料科学基础第三章第三章l含有不可变形粒子的合金中位错运动与粒子相遇时采用绕含有不可变形粒子的合金中位错运动与粒子相遇时采用绕过机制，结果在粒子周围留下位错环，而其余部分则越过过机制，结果在粒子周围留下位错环，而其余部分则越过粒子继续运动。粒子继续运动。l位错线弯曲绕过第二相粒子所需要的切应力为：位错线弯曲绕过第二相粒子所需要的切应力为： = = GbGb/ / 第二相粒子间距第二相

31、粒子间距 = 2R= 2R 这是一临界值，只有外加切应力大于上述临界值时，位错这是一临界值，只有外加切应力大于上述临界值时，位错线才能绕过去。因此，线才能绕过去。因此， 1/ 1/，粒子越多粒子越多, , 越小，越小，大大. .强化效果愈明显。减小粒子尺寸或提高粒子的体积分数强化效果愈明显。减小粒子尺寸或提高粒子的体积分数都可以合金强度提高。理论计算都可以合金强度提高。理论计算小到小到20205050个原子间距个原子间距时，强化效果最佳。时，强化效果最佳。材料科学基础材料科学基础第三章第三章材料科学基础材料科学基础第三章第三章 可变形粒子的合金中位错运动与粒子相遇时切过机可变形粒子的合金中位错

32、运动与粒子相遇时切过机制，即第二相粒子在位错切过粒子时随同基体一起变形。制，即第二相粒子在位错切过粒子时随同基体一起变形。其强化作用取决于粒子本身的性质及粒子与基体的联系。其强化作用取决于粒子本身的性质及粒子与基体的联系。可变形粒子的主要作用有以下几方面：可变形粒子的主要作用有以下几方面： 1 1 位错切过粒子时位错切过粒子时, ,粒子产生宽度为粒子产生宽度为b b的台阶，出现的台阶，出现了新的表面积，界面能升高。了新的表面积，界面能升高。 2 2 当粒子为有序结构时，位错切过粒子会产生反相当粒子为有序结构时，位错切过粒子会产生反相畴界，使能量升高。畴界，使能量升高。 3 3 位错切过粒子时，

33、引起滑移面上原子错排，需要位错切过粒子时，引起滑移面上原子错排，需要做功，给位错运动带来困难。做功，给位错运动带来困难。 4 4 粒子周围产生弹性应力场与位错发生交互作用，粒子周围产生弹性应力场与位错发生交互作用，阻碍位错运动。阻碍位错运动。 5 5 位错切过后产生一割阶，阻碍位错运动。位错切过后产生一割阶，阻碍位错运动。 6 6 若扩展位错通过后，其宽度发生变化，引起能量若扩展位错通过后，其宽度发生变化，引起能量升高。升高。 以上这些作用使合金的强度提高。以上这些作用使合金的强度提高。 材料科学基础材料科学基础第三章第三章材料科学基础材料科学基础第三章第三章3.2.73.2.7塑性变形对组织和性能的影响塑性变形对组织和性能的影响 塑性变形对材料组织和性能的影响塑性变形对材料组织和性能的影响 主要表现在以主要表现在以下方面：下方面：显微组织变化显微组织变化亚结构的变化亚结构的变化l加工硬化