塑性变形物理本质培训课件

塑性变形物理本质7/27/20231第二章金属塑性变形的物理本质

Chapter2Physicalinbeingofmetalplasticdeformation主要内容MainContent金属的晶体结构(Crystalstructure)位错理论基础(Dislocationtheory)单晶体塑性变形(Monocrystalplasticdeformation)多晶体塑性变形(Multi-crystalplasticdeformation)7/27/202322.1金属的晶体结构

Crystalstructure基本概念

晶胞结构

实际金属的晶体结构

7/27/20233基本概念晶体:原子按一定的几何规律在空间作周期性排列

晶格:用直线将原子中心连接起来，构成的空间格子空间点阵：在空间由点排列起来的无限阵列，其中每一个点都与其它所有的点都具有相同的环境。晶胞：只包含一个阵点的六面体7/27/20234

晶界:晶粒和晶粒之间的界面晶面:晶体中，由原子组成的平面晶向:由原子组成的直线GrainorCrystallineStructureGrainBoundaryCrystals7/27/20235晶胞结构面心立方：Al、Ni、Cu、γ-Fe7/27/20236

体心立方：Cr、V、Mo、W、α-Fe、β-Ti7/27/20237密排六方：Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Coc/a=1.57-1.647/27/20238立方系的一些晶面指数7/27/20239实际金属的晶体结构单晶体:各方向上的原子密度不同——各向异性

多晶体:晶粒方向性互相抵消——各向同性存在着一系列缺陷:点缺陷、线缺陷、面缺陷7/27/202310材料理论强度（G/30)/Gpa实验强度/MPa理论强度/实验强度银铝铜镍铁钼铌镉镁（柱面滑移）钛（柱面滑移）铍（基面滑移）铍（柱面滑移）2.642.374.106.707.1011.333.482.071.473.5410.3210.320.370.780.493.2~7.3527.571.633.30.5739.213.71.375.27×1033×1038×103

2×1033×1022×1021×1024×1034×103×1028×103

2×102一些金属材料的实验屈服强度和理论屈服强度2012-9-5-27/27/202311常见的缺陷

点缺陷：包括空位、间隙原子、异质原子。7/27/2023127/27/202313皮尔·卡丹服饰连锁集团的服务培训是个成功的培训案例，它让员工把培训当成乐趣与生命一起成长，让生命去积极追求成功。利用这种团队氛围的方式，使得所有接受培训的人员放开自己，是一种很好的培训方法。站在顾客的立场，一切以人为本，以诚待客，为顾客排忧解难，提供各类专项、特约服务；超越顾客期望，给顾客意外的惊喜。服务人员要注意手部的修饰和保养。手伸出来要干净、整洁，与人握手的时候力度和时间适中，握手要表达诚意和温暖。陪同参观和展示商品的时候手势要简练、准确。此外，还要充分研究客户心理，体现服务的内涵。9.1卖方应提供下列服务中的任一种或所有的服务：3．领导决心3.1应注意检查是否固定牢固，容器上端不准放置重物品，周围不准摆放其它器械和杂物。第四条参加竞争上岗的人员，应具备以下基本条件和资格:4.4.4工作作业场所和工作中存在的危险因素、防范措施及事故应急措施；26.2根据现行税法规定向卖方征收的与本合同有关的一切税费均由卖方负责。彼得·圣吉在《第五项修炼》一书中提出的“第五项修炼”理论：第一，要求员工能够达到自我超越，只有精通“自我超越”的人，才能够不断实现他们内心深处最想实现的愿望；第二，要改变每个员工的思维模式；第三，要建立共识，努力改善团队的服务精神。此外，还包括国际学习和国际思考。（3）纠正这些偏离或保留将会对投标竞争产生不公正的影响。强化服务技巧训练线缺陷（位错）刃型位错L：位错线长度，V：体积，r：位错密度。一般退火晶体：

r

=106-108/cm2超薄单晶体：r

≦103/cm2冷变形金属：r

=1011-1012/cm2

7/27/202314M.F.AshbyandD.R.H.Jones,EngineeringMaterials1,2nded.(2002)7/27/202315螺型位错7/27/202316混合型位错（螺型+刃型）7/27/202317面缺陷

堆垛层错（stackingfault）抽出型层错插入型层错如面心立方：ABCA（B）CABC抽出ABC（B）ABCABC插入

7/27/202318晶界晶界上的原子平均能量高于晶内原子，高出的能量称为晶界能。

小角度晶界

7/27/202319孪晶界7/27/202320亚晶界

扭转晶界扭转晶界面心立方结构中的(001)面相符扭转晶界uStrained

bondBroken

bond(dangling

bond)Grain

boundaryVoid,

vacancySelf-interstitial

type

atomForeign

impurityFig.1.51:Thegrainboundarieshavebrokenbonds,voids,vacancies,strainedbondsand"interstitial"typeatoms.Thestructureofthegrainboundaryisdisorderedandtheatomsinthegrainboundarieshavehigherenergiesthanthosewithinthegrains.7/27/2023212.2位错理论基础

Dislocationtheory柏氏矢量（BurgersVector）和位错环

（a）围绕一刃型位错的柏氏迥路；（b）完整晶体中的相同迥路；迥路缺损即为柏氏矢量。7/27/202322（a）围绕一螺型位错的柏氏迥路；（b）完整晶体中的相同迥路；迥路缺损即为柏氏矢量。7/27/202323混合位错(b)未滑移区(a)BbbAA滑移区B7/27/202324位错攀移（Climb）

正攀移：位错缩短，空位迁移负攀移：位错加长，间隙原子迁移

7/27/2023252、压力容器的管理制度30.2投标人对澄清问题的说明或答复，应以书面形式提交给招标代理机构，并应由投标人的法定代表人或法定代表人授权代表签字或加盖投标人印章。6、设备与构筑物年义勇或季度检查小结；（3）提供虚假的项目负责人或者主要技术人员简历、劳动关系证明；18.2投标人提交的资格证明文件应使招标代理机构和招标人满意，并符合本须知第3条的规定。11、成交通知书5S活动通过整理、整顿，使作业现场的工用具做到取放容易及不易损伤，同时，通过“3分钟5S”，“5分钟5S”等活动，在作业开始前和完毕后的某时段内，实施设定项目的活动，做高效率的5S。有的产品本身没有特别的地方，但是功能性结合整体服务让使用者得到心理上的满足。例如，可以是满足消费者的从众心理，或者追求品牌时尚；也可以是服务本身令客户产生尊贵的感受，或者顾客关系的认同，都能带来满意的效果。此外，如果整体服务的硬件设施、空间氛围等环节发挥得当，也能使客户的满意度提升。Ｃ．服务制度令人满意 Ａ．从众心理的满足21.2本条款所述的“不可抗力”系指那些双方在签订合同时所不能预见的、不能避免并且不能克服的客观情况，但不包括双方的违约或疏忽。不可抗力事件包括但不限于：战争、严重火灾、洪水、台风、地震以及双方约定的其他事件等。5.1货物交货地点及时间见本标书第二章“前附表”中的相关规定。（二）、“基础资料”菜单2、站长安全职责位错交割(a),(b)刃型位错上的弯节；(c),(d)刃型位错和螺型位错上的割节，阴影部分为滑移面刃型+刃型割阶继续滑移刃型+螺型割阶继续滑移螺型+螺型割阶不能继续滑移

柏氏矢量b7/27/202326(a)(b)(c)(d)bbb7/27/202327位错源和位错增殖

DislocationLoop:FrankReed

7/27/2023287/27/202329Frank-ReadsourcesinSiDash,DislocationandMechanicalPropertiesofCrystals,Wiley(1957).7/27/202330位错塞积

7/27/2023312.3单晶体塑性变形机制

Mono-crystalplasticdeformation2.3.1滑移滑移:晶体一部分沿一定晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）相对另一部分发生相对移动和切变。产生宏观的塑性变形。滑移面：原子排列密度最大的晶面。滑移方向：原子排列密度最大的方向。滑移系:一种滑移面及其上的一个滑移方向构成7/27/2023323.25%Si-Fe单晶体中的平直滑移带。[取自Hull,proc.Roy,Soc.A274,5(1963).](b)垂直于(a)中所示表面，且通过滑移带的截面示意图。每条滑移带是由平行于滑移面，且紧密排列的大量滑移台阶所构成。滑移带ab7/27/202333滑移面的表示：，Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚ分别为滑移面与晶轴的截距，ａ，ｂ，ｃ为晶格常数。对于体心立方、面心立方，ａ＝ｂ＝ｃ

7/27/202334Gold(Au)-fcc7/27/202335Iron(Fe),Vanadium(V),Chromium(Cr)-bcc7/27/2023367/27/202337滑移时的位错运动

一个位错移到晶体表面时，便形成一个原子间距的滑移量。同一滑移面上，有大量的位错移到晶体表面时，则形成一条滑移线。

剪切力

v：波松比a：滑移平面间的距离b：沿滑移方向原子间的距离

7/27/2023381、推荐优秀青年人才上岗工作要积极争取党委的领导和有关部门的配合,每年至少向党委汇报一次；3．尊重包容——顾客是上帝物业的维修养护是物业管理中硬件管理的核心部分，是使物业保值增值的核心手段。法门阿曼文化产业园作为高智能化办公大厦，我们将制定长期的本体、设备养护计划，按照政府的有关规定，结合法门阿曼文化产业园的实际情况，在做好日常物业管理工作的同时，更注重大厦本体的维护。4.1禁止敲击，正确操作。充装可燃气体的气瓶注意防止产生静电，开关瓶阀时不得用铁扳手等敲击。高压气瓶开阀时应缓慢开启。5S活动通过整理、整顿，使作业现场的工用具做到取放容易及不易损伤，同时，通过“3分钟5S”，“5分钟5S”等活动，在作业开始前和完毕后的某时段内，实施设定项目的活动，做高效率的5S。2．知心服务技巧对外报表实行三级审核制度，即制表人自审，本部门统计负责人复审，领导终审。三审制度实行逐级负责的原则。注：各类快报除外。11、成交通知书走路姿势是动态服务过程中重要的服务技巧之一。行走时脚尖应向着正前方，脚跟先落地，脚掌紧跟落地。走路时要收腹挺胸，两臂自然摆动，节奏快慢适当，展现出一种矫健轻快、从容不迫的动态美。此外，ＢＤ差异优势可以实行行为区隔，提供贴心服务，还可以充分考虑自然资源和环境来深化服务优势，例如太湖周边的企业可以充分利用太湖的星级酒店，深化服务优势，使大客户满意。提供Ｅ化服务，能够简化流程，提供大量信息，速度也加快。美容业还可以利用年轻行业有活力有朝气的特点，创造品味独特的优势。第七条各企业党组织要坚持党建带团建原则，作好本单位团干部竞争上岗的指导工作。各级团组织要本着对组织、对团员负责的态度，加强宣传、广泛发动，认真组织开展好竞争上岗工作。如果不能成功地改变惯性，那么企业服务的改革在经历一段时间以后就会回到从前。举例来说，如果要求一个人双手交叉，然后审视他的习惯，在没有特定约束和要求的前提下，他会将左手或者右手自然而然地放在上面，这就是惯性。喜欢怎么做就怎么做，没有标准化，这就是人的惯性。改善服务最大的障碍就是员工的惯性。临界剪切应力

晶体进入塑性时，在滑移面上，沿滑移方向的剪应力称为临界剪应力

[uvw]isperpendicularto(uvw)7/27/202339取向因子

滑移面和滑移方向与外力成45°角，为软取向否则为硬取向7/27/202340晶面转动单晶体拉伸单晶体压缩7/27/202341平移滑移和复杂滑移单滑移（平移滑移）是沿着一定的结晶面和结晶方间进行。它仅可能在最初始的塑性变形阶段发生。铜的单滑移7/27/202342双滑移所谓双滑移就是指从某一变形程度开始，同时有两个滑移系统进行工作。但这并不意味着它们的作用是同步的。7/27/202343多滑移与双滑移相似，晶体在滑移过程中，如果滑移同时在各个滑移系统上进行时，则称此滑移为多滑移。发生多系滑移时，在抛光的金属表面就不是平行的滑移线，而是两组或多组交叉的滑移线7/27/202344交滑移若滑移是沿两个不同的滑移面和共有的滑移方向上进行时，则称为交滑移。滑移后在晶体表面上所看到的滑移线不再是直线而呈折线或波纹状7/27/2023452.3.2孪生

面心立方晶体孪生变形示意a)孪生面和孪生方向b)孪生变形时原子的移动孪生面孪生面孪生方向孪生方向孪生区域7/27/202346孪生：晶体在切应力的作用下，其一部分沿某一定晶面和晶向，按一定的关系发生相对的位向移动，其结果使晶体的一部分与原晶体的位向处于相互对称的位置。7/27/202347在孪生变形时，所有平行于孪生面的原子平面都朝着一个方向移动。每一晶面移动距离的大小与它距孪生面的距离成正比。每一晶面与相邻晶面的相对移动恒等于点阵常数的若干分之一。7/27/202348发生孪生的条件晶体的对称性变形速度的增加可促使晶体的孪生化温度越低，孪生产生的可能性越大7/27/202349镁中的变形孪晶和滑移带7/27/202350孪生与滑移的区别由孪生的变形过程可知，孪生所发生的切变均匀地波及整个孪生变形区，而滑移变形只集中在滑移面上，切变是不均匀的；孪生切变时原子移动的距离不是孪生方向原子间距的整数倍（而是几分之一原子间距），而滑移时原子移动的距离是滑移方向原子间距的整数倍；孪生变形后，孪晶面两边晶体位向不同，成镜像对称；而滑移时，滑移面两边晶体位向不变；由于孪生改变了晶体的取向，因此孪晶经抛光浸蚀后仍可观察到，而滑移所造成的台阶经抛光浸蚀后不会重现。7/27/2023512.3.3不对称变向孪生变形点阵的再取向是有规律的，变形后晶休与未变形部分晶体以孪晶面为对称面。当变形条件既不利于滑移又不利于孪生时，晶体点阵则以非对称的方式变向，称为不对称变向。变形部分相对未变形部分取向的是无规律的，并不成对称关系。这种变形方式在金属中常见到的有扭折带和形变带。7/27/202352扭折带的形成对塑性变形有两种作用，一种是协调变形；二是进一步促进变形。7/27/202353在变形晶体的某些微区中，其点阵相对原来点阵发生转动而形成形变带。经x射线的研究可知，带中的取向转动不同于扭折带，取向不是突变而是渐变的，其转动程度取决于变形量。7/27/2023542.3.4其它变形机制非晶机制晶界滑动7/27/2023552.4