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1、第五章 材料的形变和再结晶 各种材料在外力作用下，发生形状和大小的变化，称为形变。概述金属在外力作用下一般经历弹性变形、弹塑性变形和断裂三个阶段。1.脆性材料：如上图曲线（a），即在弹性变形后没有塑性变形（或塑性变形很小）接着就是断裂，总弹性应变能非常小。不同材料的变形行为不同。2.延性材料：如上图曲线（b） 开始为弹性形变，接着有一段弹塑性形变，然 后才断裂，总变形能很大。3.弹性材料：如上图曲线（c），温度升至玻璃转变温度以上，高弹形变，没有屈服点。 材料的形变是重要的力学性能，与材料的制造、加工和使用都有着密切的关系。因此，研究材料在受力情况下产生形变的规律是有重要意义的。5.1.1 弹

2、性变形及其本质 1.弹性变形 定义：当外力去除后，能恢复到原来形状或尺寸的变形。 特征：可逆、单调、变形量很小（0.5-1.0%） 2.弹性的物理本质 原子间结合力抵抗外力的宏观表现。势能与原子间距的关系5.1.2 胡克定律 正应力 s= Ee 切应力 t= Ggs, t分别为正应力和切应力，e, g分别为正应变和切应变， E, G分别为弹性模量和切变模量。为材料泊松比，表示侧向收缩能力，在拉伸实验中指材料横向收缩率与纵向伸长率的比值。压缩模量弹性模量重要的材料常数，原子间结合强度的一个标志 共价键、离子键结合的晶体，结合力强，E都较大； 分子键结合力弱，E较低。组织结构不敏感参数各向异性 单

3、晶体-原子密排方向-E高 多晶体-各向同性对弹性变形的抗力，材料刚度的度量 广义虎克定律 在弹性极限内，物体内任一点的应力状态和应变状态均可以由六个应力分量和六个应变分量来描述，虎克定律的物理方程为： 式中 C11、C12Cij为常数，称为弹性系数，或刚度系数。当以应力为自变量时，广义虎克定律也可以写成下式：式中 S11、S12Sij为常数，称为柔度系数。 在晶体物理中存在Cij=Cji，Sij=Sji（i、j=1、2、3）的关系，因此Cij与Sij中只有21个独立的，即 5.1.3 弹性的不完整性 1.包申格效应 定义：材料经过预先加载并产生少量塑性变形，卸载后，同向加载则e升高，反向加载则e降低的现象，称为包申格效应。 2.弹性后效 对于理想的弹性固体，作用应力会立即引起弹性应变，一旦应力消除，应变也随之立即消除。但对于实际固体这种弹性应变的产生与消除需要有限时间，这种与时间有关的弹性称为弹性后效或滞弹性。影响因素： （a）晶体中的点缺陷；显微组织的不均匀性。 （b）切应力越大，影响越大。 （c）温度升高，变形量增加。3.弹性滞后 由于应变滞后于应力，使加载曲线与卸载曲线不重合而形成的闭合曲线，称为弹性滞后。5.1.4 黏弹性黏性流动指非晶态固体和液体在很小外力的作用下会发生没有确定状态的流变，且外力去除后，形变不能回复。黏弹性同时表现出弹性和粘

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