第6章 材料的塑性變形

1、1 6 6 材料的塑性變形材料的塑性變形 第一節(jié)第一節(jié) 金屬的應力金屬的應力- -應變曲線應變曲線 第二節(jié)第二節(jié) 單晶體的塑性變形單晶體的塑性變形 第三節(jié)第三節(jié) 多晶體的塑性變多晶體的塑性變形 第四節(jié)第四節(jié) 合金的塑性變形合金的塑性變形 第五節(jié)第五節(jié) 塑性變形對材料組織和性能的影響塑性變形對材料組織和性能的影響 2 納米銅的室溫超塑性 6 6 材料的塑性變形材料的塑性變形 材料的力學性能實質上是根據(jù)材料在外力作用下所表現(xiàn)的變材料的力學性能實質上是根據(jù)材料在外力作用下所表現(xiàn)的變 形行為來評定的形行為來評定的。 強度強度-抵抗變形和斷裂的能力。抵抗變形和斷裂的能力。 塑性塑性-材料斷裂前塑性變形的

2、能力。材料斷裂前塑性變形的能力。 決定工件的加工性能決定工件的加工性能 又是零件的重要使用性能又是零件的重要使用性能 6.1 6.1 金屬的應力應變曲線金屬的應力應變曲線 6.1.1 6.1.1 工程應力應變曲線工程應力應變曲線 圖圖 工程應力應變示意圖工程應力應變示意圖 0 A P 0 0 l ll 式中：式中： P P作用在試樣上的載荷；作用在試樣上的載荷； A A0 0試樣的原始橫截面積；試樣的原始橫截面積； l l0 0試樣的原始標距部分長度；試樣的原始標距部分長度； l l試樣變形后標距部分長度。試樣變形后標距部分長度。 應力和應變的計算中沒有考慮變應力和應變的計算中沒有考慮變 形后

3、試樣截面積與長度的變化，故形后試樣截面積與長度的變化，故 工程應力工程應力應變曲線與載荷應變曲線與載荷變形變形 曲線的形狀是一致的。曲線的形狀是一致的。 4 6.1.1 6.1.1 工程應力應變曲線工程應力應變曲線 彈性變形塑性變形斷裂彈性變形塑性變形斷裂 6.1.2 6.1.2 真應力真應變曲線真應力真應變曲線 圖圖 真應力應變曲線真應力應變曲線 為了得出真實的變形特性，應當按為了得出真實的變形特性，應當按 真應力和真應變來進行分析。真應力和真應變來進行分析。 A P T 式中：式中： P作用在試樣上的載荷；作用在試樣上的載荷； A試樣的實際橫截面積。試樣的實際橫截面積。 l l T l l

4、 l dl l ll l ll l ll 0 02 32 1 12 0 01 ln)( 常數(shù) AllA 00 ) 1( A 00 0 0 l l A P AA P A P T 6 6.2 6.2 單晶體的塑性變形單晶體的塑性變形 彈性變形與塑性變形彈性變形與塑性變形 常溫下塑性變形的主要方式：常溫下塑性變形的主要方式：滑移、孿生、滑移、孿生、扭折。扭折。 6.2.1 6.2.1 滑移滑移 (1)(1)滑移現(xiàn)象滑移現(xiàn)象 光鏡觀察到許多相互平行線光鏡觀察到許多相互平行線- 滑移帶滑移帶（無重現(xiàn)性無重現(xiàn)性）。）。 電境觀察到滑移帶中還有更細的電境觀察到滑移帶中還有更細的 相互平行線相互平行線-滑移線

5、滑移線。 將拋光的單晶體試將拋光的單晶體試 樣進行適當塑性變形樣進行適當塑性變形 圖圖 滑移帶形成示意圖滑移帶形成示意圖 7 幾何要素幾何要素 6.2.1 6.2.1 滑移滑移 (2)(2) 滑移系滑移系 滑移系滑移系 = = 滑移面滑移面 + + 滑移方向滑移方向( (滑移面上滑移面上) )。 滑移系的個數(shù)滑移系的個數(shù) = = 滑移面?zhèn)€數(shù)滑移面?zhèn)€數(shù)每個面上所每個面上所 具有的滑移方向的個數(shù)具有的滑移方向的個數(shù) 滑移方向（密排方向）滑移方向（密排方向） 滑移面滑移面 （密排面）（密排面） 圖圖 面心立方晶體中的滑移系面心立方晶體中的滑移系 8 fcc:fcc: 111 111 ，n n1212

6、個個。 2)bcc2)bcc 低溫時多為低溫時多為: : 112 112 ， n n1212個個; ; 中溫時多為中溫時多為: : 110 110 ， n n1212個個; ; 高溫時多為高溫時多為: : 123 123 ， n n2424個個。 3)hcp:3)hcp: 當當c/ac/a接近或大于接近或大于1.6331.633時，時， 0001 0001 ， n n3 3個個 當當c/ac/a小于小于1.6331.633時，時， 1010 1010 ， n n3 3個個 1011 1011 ， n n6 6個個 6.2.1 6.2.1 滑移滑移 (2)(2) 滑移系滑移系 9 6.2.1 6

7、.2.1 滑移滑移 (3)(3)臨界分切應力臨界分切應力 設設: : F F- - -軸向拉伸載荷，軸向拉伸載荷，A A-橫截面積，橫截面積， -滑移面法滑移面法 線與中心軸線夾角，線與中心軸線夾角，-滑移方向與外力滑移方向與外力F F夾角，夾角， 滑移方向上的分切應力滑移方向上的分切應力 為為： coscoscoscos cos cos A F A F 當上式中的分切應力達到臨界值時，晶面間的當上式中的分切應力達到臨界值時，晶面間的 滑移開始，這時滑移開始，這時F/AF/A應當?shù)扔趹數(shù)扔趕 s，即：，即： coscos ss s-臨界分切應臨界分切應力力 或或 9090 時，時， s s

8、； 10 6.2.1 6.2.1 滑移滑移 s s s scoscos coscos c c取決于金屬的本性，不受取決于金屬的本性，不受 ， 的影響；的影響； s s的取值的取值 ， 4545 時，時， s s最小，晶體易滑移；最小，晶體易滑移； 取向因子：取向因子：coscos coscos 軟取向：值大；軟取向：值大； 硬取向：值小。硬取向：值小。 (3)(3)臨界分切應力臨界分切應力 2sin 2 1 cos)90cos(coscos 1 1）位向和晶面的變化）位向和晶面的變化 拉伸時拉伸時, ,滑移面和滑移方向趨于平行于力軸方向滑移面和滑移方向趨于平行于力軸方向; ; 壓縮時，晶面逐漸

9、趨于垂直于壓力軸線。壓縮時，晶面逐漸趨于垂直于壓力軸線。 幾何硬化：幾何硬化： ， 遠離遠離4545 ，滑移變得困難，滑移變得困難； 2 2）取向因子的變化）取向因子的變化 幾何軟化；幾何軟化； ， 接近接近4545 ，滑移變得容易，滑移變得容易。 11 6.2.1 6.2.1 滑移滑移 (4) (4) 滑移時晶體的轉動滑移時晶體的轉動 12 6.2.1 6.2.1 滑移滑移 1 1）多（雙）滑移）多（雙）滑移 -在多（兩）個滑移系上同時或交替進行的滑移在多（兩）個滑移系上同時或交替進行的滑移。 (5) (5) 多滑移與交滑移多滑移與交滑移 現(xiàn)象：現(xiàn)象：形成兩組或多組交叉滑移線。形成兩組或多組

10、交叉滑移線。 特點：特點：滑移變形抗力提高。比單滑移困難。滑移變形抗力提高。比單滑移困難。 2 2）交滑移）交滑移 -晶體在兩個或多個不同滑移面上沿同一滑移方向進行的滑移。晶體在兩個或多個不同滑移面上沿同一滑移方向進行的滑移。 機制：機制： 螺位錯的交滑移：螺位錯的交滑移：螺位錯螺位錯 從一個滑移面轉移到與之從一個滑移面轉移到與之 相交的另一滑移面的過程；相交的另一滑移面的過程； 螺位錯的雙交滑移：螺位錯的雙交滑移：交滑交滑 移后的螺位錯再轉回到原移后的螺位錯再轉回到原 滑移面的過程?；泼娴倪^程。 13 6.2.1 6.2.1 滑移滑移 單滑移單滑移 -單一方向的滑移帶；單一方向的滑移帶；

11、多滑移多滑移 -相互交叉的滑移帶；相互交叉的滑移帶； 交滑移交滑移 -波紋狀的滑移帶。波紋狀的滑移帶。 （6 6）滑移的表面痕跡）滑移的表面痕跡 6.2.1 6.2.1 滑移滑移 （7 7）滑移的位錯機制）滑移的位錯機制 晶體的滑移是借助于位錯在滑移面上的運動來逐步進行的。晶體的滑移是借助于位錯在滑移面上的運動來逐步進行的。位錯位錯就是已滑移就是已滑移 區(qū)和未滑移區(qū)間的界線。區(qū)和未滑移區(qū)間的界線。 以刃型位錯為例：以刃型位錯為例： 螺型位錯的運動同樣能導致晶體滑移。螺型位錯的運動同樣能導致晶體滑移。 6.2.1 6.2.1 滑移滑移 （7 7）滑移的位錯機制）滑移的位錯機制 宏觀上標志晶體滑移

12、進行的臨界分切應力應當與微觀上克服位錯運動阻力的外宏觀上標志晶體滑移進行的臨界分切應力應當與微觀上克服位錯運動阻力的外 力相等。對純金屬而言，位錯運動的阻力主要包含以下幾方面：力相等。對純金屬而言，位錯運動的阻力主要包含以下幾方面： 位錯運動的阻力首先來自于點陣阻力位錯運動的阻力首先來自于點陣阻力，派爾斯（Peierls）和納巴羅（ Nabarro）首先估算了這個力，所以又稱為派納力（P-N力），它相當于簡單立 方晶體中刃型位錯運動所需要的臨界分切應力： 式中：式中：d d為滑移面的面間距，為滑移面的面間距，b b為滑移方向上的點陣間距，為滑移方向上的點陣間距，為泊松比。為泊松比。 除了上述點

13、陣阻力外，位錯運動還會受到一些阻力：除了上述點陣阻力外，位錯運動還會受到一些阻力： 與其它位錯的交互作用阻力；與其它位錯的交互作用阻力； 位錯交割后形成的割階與扭折；位錯交割后形成的割階與扭折； 位錯與一些缺陷發(fā)生交互作用。位錯與一些缺陷發(fā)生交互作用。 采用上式，我們可以簡單推算晶體的切變強度，對于簡單立方結構，存在采用上式，我們可以簡單推算晶體的切變強度，對于簡單立方結構，存在d d = = b b，對，對 金屬，取金屬，取 =0.3=0.3，可得，可得P-N P-N 3.63.61010-4 -4G G，比剛性模型理論計算值（約 ，比剛性模型理論計算值（約G/30G/30）小得多，）小得多

14、， 接近臨界分切應力實驗值。接近臨界分切應力實驗值。 6.2.2 6.2.2 孿生孿生 晶體塑性變形的另一種常見方式。晶體塑性變形的另一種常見方式。 指在切應力作用下，晶體的一部分沿一定的晶面（孿生面）和一定的指在切應力作用下，晶體的一部分沿一定的晶面（孿生面）和一定的 晶向（孿生方向）相對于另一部分發(fā)生均勻切變的過程。晶向（孿生方向）相對于另一部分發(fā)生均勻切變的過程。 體心立方和面心立方晶體，變形溫度很低，形變速度體心立方和面心立方晶體，變形溫度很低，形變速度 極快，以及其它原因使滑移難以進行，都可能出現(xiàn)。極快，以及其它原因使滑移難以進行，都可能出現(xiàn)。 以孿生方式塑變以孿生方式塑變 密排六方

15、結構的晶體，如鋅、鎂、鎘等密排六方結構的晶體，如鋅、鎂、鎘等-滑移系較少?；葡递^少。 a. a. 變形前變形前 b. b. 滑移滑移 c. c. 孿生孿生 圖圖 晶體滑移和孿生變形后的結構與外形變化示意圖晶體滑移和孿生變形后的結構與外形變化示意圖 假設晶體內局部地區(qū)假設晶體內局部地區(qū)( (面面AHAH與與GNGN之之 間間) )的若干層的若干層(111)(111)面間沿面間沿112112方向方向 產(chǎn)生一個切動距離產(chǎn)生一個切動距離a a/6112/6112的均勻的均勻 切變，即可得到如圖所示情況。切變，即可得到如圖所示情況。 6.2.2 6.2.2 孿生孿生 u以面心立方為例，以面心立方為例，

16、 說明孿生的具體過程：說明孿生的具體過程： (a)(a)孿晶面與孿生方向孿晶面與孿生方向 (b)(b)孿生變形時晶面移動情況孿生變形時晶面移動情況 圖圖 面心立方晶體孿生變形示意圖面心立方晶體孿生變形示意圖 b=a/6112 18 6.2.2 6.2.2 孿生孿生 孿生的晶體學孿生的晶體學 圖圖 鋅晶體中的形變孿晶鋅晶體中的形變孿晶 孿生方向孿生方向 A A1 1,A,A2 2,A,A3 3 孿生面孿生面 A A1 1111,A111,A2 2112,A112,A3 310121012 6.2.2 6.2.2 孿生孿生 孿生變形的特點孿生變形的特點 滑移滑移孿生孿生 相同點相同點1 1 切變；

17、切變；2 2 沿一定的晶面、晶向進行；沿一定的晶面、晶向進行；3 3 不改變結構不改變結構。 不不 同同 點點 晶體位向晶體位向 不改變（對拋光面觀察無不改變（對拋光面觀察無 重現(xiàn)性）重現(xiàn)性）。 改變，形成鏡面對稱關系（對拋改變，形成鏡面對稱關系（對拋 光面觀察有重現(xiàn)性）光面觀察有重現(xiàn)性） 位移量位移量 滑移方向上原子間距的整滑移方向上原子間距的整 數(shù)倍，較大。數(shù)倍，較大。 小于孿生方向上的原子間距，小于孿生方向上的原子間距， 較小。較小。 對塑變的貢獻對塑變的貢獻很大，總變形量大。很大，總變形量大。有限，總變形量小。有限，總變形量小。 變形應力變形應力 有一定的臨界分切壓力有一定的臨界分切壓

18、力所需臨界分切應力遠高于所需臨界分切應力遠高于 滑移滑移 變形條件變形條件 一般先發(fā)生滑移一般先發(fā)生滑移滑移困難時發(fā)生滑移困難時發(fā)生 變形機制變形機制全位錯運動的結果全位錯運動的結果不全位錯運動的結果不全位錯運動的結果 6.2.3 6.2.3 晶體的扭折晶體的扭折 扭折現(xiàn)象扭折現(xiàn)象-當受力的晶體處于不能進行滑移或孿生的某種當受力的晶體處于不能進行滑移或孿生的某種 取向時，它可能通過不均勻的局部塑性變形來適應所作用的外取向時，它可能通過不均勻的局部塑性變形來適應所作用的外 力。力。( (圖圖1 1） u 扭折帶有時也伴隨著孿扭折帶有時也伴隨著孿 生而發(fā)生。生而發(fā)生。 u孿生變形時，在有約束的孿生

19、變形時，在有約束的 情況下，在靠近孿晶區(qū)域的情況下，在靠近孿晶區(qū)域的 應變更大應變更大( (圖圖2a2a所示所示) )。 u為了適應其約束條件，往為了適應其約束條件，往 往形成扭折帶以實現(xiàn)過渡，往形成扭折帶以實現(xiàn)過渡， 如圖如圖2b2b所示。所示。 圖圖1 1 晶體的扭折示意圖晶體的扭折示意圖 圖圖2 2 伴隨著孿生的扭折現(xiàn)象伴隨著孿生的扭折現(xiàn)象 21 6.3 6.3 多晶體的塑性變形多晶體的塑性變形 多晶的塑性變形抗力都較單晶高，尤其對密排六方的金屬更顯著。多晶的塑性變形抗力都較單晶高，尤其對密排六方的金屬更顯著。 原因：原因：多晶體一般是由許多不同位向的晶粒所構成的，每個晶粒在多晶體一般是

20、由許多不同位向的晶粒所構成的，每個晶粒在 變形時要受到晶界和相鄰晶粒的約束，變形時，既要克服晶界的阻礙變形時要受到晶界和相鄰晶粒的約束，變形時，既要克服晶界的阻礙 ，又要與周圍晶粒發(fā)生相適應的變形，以保持晶粒間的結合及體積上，又要與周圍晶粒發(fā)生相適應的變形，以保持晶粒間的結合及體積上 的連續(xù)性。的連續(xù)性。 圖圖 鋅的單晶體與多晶體的應力應變曲線鋅的單晶體與多晶體的應力應變曲線 22 6.3 6.3 多晶體的塑性變形多晶體的塑性變形 （1 1）晶粒之間變形的傳播）晶粒之間變形的傳播 位錯在晶界塞積位錯在晶界塞積 應力集中應力集中 相鄰晶粒位錯源開動相鄰晶粒位錯源開動 相鄰相鄰 晶粒變形晶粒變形

21、塑變塑變 （2 2）晶粒之間變形的協(xié)調性）晶粒之間變形的協(xié)調性 1 1）原因：原因：各晶粒之間變形具有非同時性。各晶粒之間變形具有非同時性。 2 2）要求：要求：各晶粒之間變形相互協(xié)調各晶粒之間變形相互協(xié)調（獨立變形會導致晶體分裂）（獨立變形會導致晶體分裂） 3 3）條件：條件：獨立滑移系獨立滑移系 5 5個個。（保證晶粒形狀的自由變化）（保證晶粒形狀的自由變化） （3 3）晶界對變形的阻礙作用）晶界對變形的阻礙作用 1 1）晶界的特點：晶界的特點：原子排列不規(guī)則；分布有大量缺陷。原子排列不規(guī)則；分布有大量缺陷。 2 2）晶界對變形的影響晶界對變形的影響: :滑移、孿生多終止于晶界滑移、孿生多

22、終止于晶界, ,極少穿過。極少穿過。 6.3 6.3 多晶體的塑性變形多晶體的塑性變形 對只有兩個晶粒的雙晶試樣拉伸結果表明，室溫下拉伸變形后，呈 現(xiàn)竹節(jié)狀，如圖1所示。 晶界處的晶體部分變形較小，而晶內變形量則大得多，整個晶粒的 變形不均勻。 導致晶體產(chǎn)生變形的位錯滑移在晶界處受阻，如圖2所示。 圖圖1 1 雙晶拉伸雙晶拉伸圖圖2 2 位錯塞積位錯塞積 24 6.3 6.3 多晶體的塑性變形多晶體的塑性變形 3 3）晶粒大小與性能的關系）晶粒大小與性能的關系 （a a）晶粒越細，強度越高）晶粒越細，強度越高( (細晶強化細晶強化：霍爾配奇公式霍爾配奇公式) ) s s= = 0 0+kd+k

23、d-1/2 -1/2 （ （Hall-Patch） 原因：原因：晶粒越細，晶界越多，位錯運動的阻力越大。晶粒越細，晶界越多，位錯運動的阻力越大。 晶粒越多，變形分散在更多的晶粒內進晶粒越多，變形分散在更多的晶粒內進 行，且每個晶粒中塞積的位錯少行，且每個晶粒中塞積的位錯少，由應力由應力 集中導致的開裂機會減少，可承受更大的集中導致的開裂機會減少，可承受更大的 變形量，表現(xiàn)出變形量，表現(xiàn)出高塑性高塑性。 （b b）晶粒越細，）晶粒越細，塑韌性塑韌性提高提高 細晶粒材料中，應力集中小，裂紋不易細晶粒材料中，應力集中小，裂紋不易 萌生；晶界多，裂紋擴展曲折，在斷裂過萌生；晶界多，裂紋擴展曲折，在斷裂

24、過 程中可吸收較多能量程中可吸收較多能量, ,表現(xiàn)表現(xiàn)高韌性高韌性。 6.4 6.4 合金的塑性變形合金的塑性變形 6.4.16.4.1固溶體的塑性變形固溶體的塑性變形 1 1）固溶強化：）固溶強化：固溶體材料隨溶質含量提高其強度、硬度提高而塑固溶體材料隨溶質含量提高其強度、硬度提高而塑 性、韌性下降的現(xiàn)象。性、韌性下降的現(xiàn)象。 圖圖 銅鎳合金相圖及其固溶體性能與成分的關系銅鎳合金相圖及其固溶體性能與成分的關系 溶質原子與位錯發(fā)生彈性交互作用溶質原子與位錯發(fā)生彈性交互作用-柯氏氣團釘扎柯氏氣團釘扎 2 2）強化機制）強化機制 靜電交互作用靜電交互作用-電離程度不同的溶質離子與位錯區(qū)發(fā)生短程電離

25、程度不同的溶質離子與位錯區(qū)發(fā)生短程 的靜電交互作用，溶質離子或富集于拉伸區(qū)的靜電交互作用，溶質離子或富集于拉伸區(qū) 或富集在壓縮區(qū)均產(chǎn)生固溶強化。或富集在壓縮區(qū)均產(chǎn)生固溶強化。 化學交互作用（化學交互作用（SuzukiSuzuki）-成分的偏聚導致位錯運動受阻。成分的偏聚導致位錯運動受阻。 （1 1）固溶強化）固溶強化 26 （2 2）屈服和應變時效）屈服和應變時效 1 1）現(xiàn)象：現(xiàn)象：上下屈服點、屈服延伸（上下屈服點、屈服延伸（呂德斯帶呂德斯帶擴展）。擴展）。 2 2）預變形和時效的影響：預變形和時效的影響：去載后立即加載不出現(xiàn)屈服現(xiàn)象；去載后去載后立即加載不出現(xiàn)屈服現(xiàn)象；去載后 放置一段時間

26、或放置一段時間或200200加熱后再加載出現(xiàn)屈服加熱后再加載出現(xiàn)屈服, ,且且強度會有所提高。強度會有所提高。 3 3）原因：原因：柯氏氣團的存在、破壞和重新形成?？率蠚鈭F的存在、破壞和重新形成。 6.4 6.4 合金的塑性變形合金的塑性變形 6.4.16.4.1固溶體的塑性變形固溶體的塑性變形 圖圖 低碳鋼的屈服現(xiàn)象低碳鋼的屈服現(xiàn)象 在屈服過程中，試樣的 應力集中處開始塑性變 形，這時能在試樣表面 觀察到與拉伸軸成45 的應變痕跡，稱為呂德呂德 斯（斯（LdersLders）帶）帶 27 6.4.16.4.1固溶體的塑性變形固溶體的塑性變形 （3 3）固溶強化的影響因素）固溶強化的影響因素

27、不同溶質原子引起的固溶強化效果是不同的，其影響因素很多，不同溶質原子引起的固溶強化效果是不同的，其影響因素很多，主要有主要有 以下幾個方面：以下幾個方面： 溶質原子的濃度溶質原子的濃度- -濃度越高，一般其強化效果也越好，但并不濃度越高，一般其強化效果也越好，但并不 是線性關系，低濃度時顯著；是線性關系，低濃度時顯著； 原子尺寸因素原子尺寸因素-溶質與溶劑原子尺寸相差越大，其強化作用越溶質與溶劑原子尺寸相差越大，其強化作用越 好好, ,但通常原子尺寸相差較大時，溶質原子的溶但通常原子尺寸相差較大時，溶質原子的溶 解度也很低；解度也很低； 溶質原子類型溶質原子類型-間隙型溶質原子的強化效果好于置

28、換型，特別間隙型溶質原子的強化效果好于置換型，特別 是體心立方晶體中的間隙原子；是體心立方晶體中的間隙原子； 相對價因素（電子因素）相對價因素（電子因素）-溶質原子與基體金屬的價電子數(shù)相溶質原子與基體金屬的價電子數(shù)相 差越大，固溶強化效果越顯著。差越大，固溶強化效果越顯著。 6.4.2 6.4.2 多相多相合金的塑性變形合金的塑性變形 常按第二相的尺度大小將其分為兩大類：常按第二相的尺度大小將其分為兩大類： 聚合型聚合型: :第二相尺寸與基體相尺度屬同一數(shù)量級，如圖第二相尺寸與基體相尺度屬同一數(shù)量級，如圖1 1所示；所示； 彌散型彌散型: :第二相尺寸非常細小，并且彌散分布于基體相中，如圖第二

29、相尺寸非常細小，并且彌散分布于基體相中，如圖2 2所示。所示。 圖圖1 1 聚合型合金組織聚合型合金組織AlAl青銅青銅 圖圖2 2 彌散型第二相合金組織鐵黃銅彌散型第二相合金組織鐵黃銅 塑性變形取決于：塑性變形取決于： 基體相性質基體相性質 第二相的性質、形狀、大小、數(shù)量和分布等第二相的性質、形狀、大小、數(shù)量和分布等 在塑性變形中往往起著決定性作用在塑性變形中往往起著決定性作用 6.4.2 6.4.2 多相多相合金的塑性變形合金的塑性變形 （1 1）聚合型兩相合金的塑性變形）聚合型兩相合金的塑性變形 對聚合型兩相合金而言，如果兩個相都具有塑性，則合金變形阻力決定對聚合型兩相合金而言，如果兩個

30、相都具有塑性，則合金變形阻力決定 于兩相的體積分數(shù)于兩相的體積分數(shù)。 m m = = f f1 11 1 + + f f2 22 2 上式f f1 1、f f2 2分別為兩個相的體積分數(shù)，1 1、2 2分別為兩個相在此應變時的 流變應力；1 1、2 2分別為兩個相在此應力時的應變。 m m = = f f1 11 1 + + f f2 22 2 u 由上兩式可見，只有第二相為較強的相時，合金才能強化。由上兩式可見，只有第二相為較強的相時，合金才能強化。 第二相為硬脆相時，合金的性能取決于第二相為硬脆相時，合金的性能取決于 相的相對量相的相對量 硬脆相的形狀、尺寸和分布硬脆相的形狀、尺寸和分布

31、很大程度取決很大程度取決 30 6.4.2 6.4.2 多相多相合金的塑性變形合金的塑性變形 第二相網(wǎng)狀分布于晶界（二次滲碳體）；第二相網(wǎng)狀分布于晶界（二次滲碳體）； 兩相呈層片狀分布（片狀珠光體）；兩相呈層片狀分布（片狀珠光體）； 第二相呈顆粒狀分布（球狀珠光體）。第二相呈顆粒狀分布（球狀珠光體）。 l以碳鋼為例，其組織就是以滲碳體（以碳鋼為例，其組織就是以滲碳體（FeFe3 3C C，硬脆相）分布在鐵素體，硬脆相）分布在鐵素體 中構成的，滲碳體的存在方式將顯著影響碳鋼的力學性能。中構成的，滲碳體的存在方式將顯著影響碳鋼的力學性能。 位錯繞過第二相粒子過程示意圖位錯繞過第二相粒子過程示意圖

32、6.4.2 6.4.2 多相多相合金的塑性變形合金的塑性變形 （2 2）彌散分布型合金的塑性變形）彌散分布型合金的塑性變形 沉淀強化（時效強化）：沉淀強化（時效強化）：第二相微粒是通過過飽和固溶體的時效處理沉淀第二相微粒是通過過飽和固溶體的時效處理沉淀 析出所引起合金強度提高的現(xiàn)象。析出所引起合金強度提高的現(xiàn)象。 彌散強化：彌散強化：微粒是借粉末冶金方法外加的，所產(chǎn)生的合金強化現(xiàn)象。微粒是借粉末冶金方法外加的，所產(chǎn)生的合金強化現(xiàn)象。 1 1）位錯繞過機制（第二相為不可變形顆粒）位錯繞過機制（第二相為不可變形顆粒） 位錯彎曲至半徑位錯彎曲至半徑R R時所需切應力為：時所需切應力為： R Gb 2

33、 R R為顆粒間距為顆粒間距一半時，切應力最?。阂话霑r，切應力最?。?Gb 可見，不可變形顆粒的強化與顆粒間距成可見，不可變形顆粒的強化與顆粒間距成 反比，顆粒越多、越細，則強化效果越好。反比，顆粒越多、越細，則強化效果越好。 -奧羅萬（奧羅萬（OrowanOrowan）機制）機制 位錯移動阻力：位錯移動阻力： 粒子周圍的位錯環(huán)對位錯的反向作用力粒子周圍的位錯環(huán)對位錯的反向作用力 粒子的阻礙作用（彎曲需要額外作功）粒子的阻礙作用（彎曲需要額外作功） 2 2）位錯切過機制（第二相為可變形顆粒）位錯切過機制（第二相為可變形顆粒） 6.4.2 6.4.2 多相多相合金的塑性變形合金的塑性變形 （2

34、2）彌散分布型合金的塑性變形）彌散分布型合金的塑性變形 圖圖 位錯切過顆粒機制位錯切過顆粒機制 位錯切過第二相粒子，產(chǎn)生附加阻力，這種阻力主要來源于：位錯切過第二相粒子，產(chǎn)生附加阻力，這種阻力主要來源于： （1 1）第二相顆粒切變時，切變平面上）第二相顆粒切變時，切變平面上產(chǎn)生產(chǎn)生的的原子錯配能原子錯配能； （2 2）顆粒切變后在其表面產(chǎn)生臺階，）顆粒切變后在其表面產(chǎn)生臺階，增加了增加了顆粒與基體之間的顆粒與基體之間的新界面新界面； （3 3）破壞了破壞了一部分顆粒與基體之間的原來可能存在的一部分顆粒與基體之間的原來可能存在的共格或半共格的結合狀態(tài)共格或半共格的結合狀態(tài)； （4 4）顆粒物質的

35、）顆粒物質的切變模量切變模量如果如果高高于基體，位錯切過時將于基體，位錯切過時將遇到較大阻力遇到較大阻力； （5 5）如果顆粒為有序結構，將在滑移面上如果顆粒為有序結構，將在滑移面上產(chǎn)生反相疇界，產(chǎn)生反相疇界，從而從而導致有序強化導致有序強化； （6 6）當?shù)诙囝w粒與基體之間）當?shù)诙囝w粒與基體之間比容不同時比容不同時，那么在第二相形成過程中會產(chǎn)生交互，那么在第二相形成過程中會產(chǎn)生交互 作用，并形成對位錯運動的阻力，等等。作用，并形成對位錯運動的阻力，等等。 6.5 6.5 冷變形金屬的組織與性能冷變形金屬的組織與性能 6.5.1 6.5.1 顯微組織的變化顯微組織的變化 金屬材料隨著變形量

36、的逐步增加，各晶粒中除了出現(xiàn)大量的滑移帶、孿金屬材料隨著變形量的逐步增加，各晶粒中除了出現(xiàn)大量的滑移帶、孿 晶帶以外，其晶粒形狀也會發(fā)生變化：晶帶以外，其晶粒形狀也會發(fā)生變化： 原來的等軸晶粒原來的等軸晶粒沿變形方向被拉長，當變形量很大時，晶粒沿變形方向被拉長，當變形量很大時，晶粒變成纖維變成纖維 狀。狀。 （1 1）晶粒形態(tài)的改變）晶粒形態(tài)的改變 30%30%壓縮率（壓縮率（30003000） 50%50%壓縮率（壓縮率（30003000） 99%99%壓縮率（壓縮率（30003000） 圖圖 銅經(jīng)不同程度冷軋后的光學顯微組織銅經(jīng)不同程度冷軋后的光學顯微組織 6.5 6.5 冷變形金屬的組織

37、與性能冷變形金屬的組織與性能 6.5.1 6.5.1 顯微組織的變化顯微組織的變化 （2 2）亞結構的變化）亞結構的變化 當形變量較小時，形成位錯纏結結構；當形變量較小時，形成位錯纏結結構； 當變形量繼續(xù)增加時，大量位錯發(fā)生聚集，形成胞狀亞結構，胞壁由位當變形量繼續(xù)增加時，大量位錯發(fā)生聚集，形成胞狀亞結構，胞壁由位 錯構成，胞內位錯密度較低，相鄰胞間存在微小取向差。錯構成，胞內位錯密度較低，相鄰胞間存在微小取向差。 位錯胞位錯胞 變形量變形量 位錯纏結位錯纏結 位錯胞位錯胞 （大量位錯纏結在胞壁，胞內位錯（大量位錯纏結在胞壁，胞內位錯 密度低。）密度低。） 在塑性變形中，晶粒內部在塑性變形中，

38、晶粒內部 各區(qū)域開動的滑移系，旋轉各區(qū)域開動的滑移系，旋轉 的方向以及變形程度不同，的方向以及變形程度不同， 晶粒被分割成許多位向不同晶粒被分割成許多位向不同 的小晶塊的小晶塊-形變亞結構或形變亞結構或 胞狀亞結構。胞狀亞結構。 2 2）類型）類型 35 1 1）變形織構：變形織構：多晶體材料由塑性變形導致的各晶粒呈擇優(yōu)取向的組織。多晶體材料由塑性變形導致的各晶粒呈擇優(yōu)取向的組織。 6.5 6.5 冷變形金屬的組織與性能冷變形金屬的組織與性能 6.5.2 6.5.2 變形織構變形織構 板織構：板織構：某晶面趨于平行于軋制面，某晶向趨于平行于某晶面趨于平行于軋制面，某晶向趨于平行于 主變形方向。

39、（軋制時形成）主變形方向。（軋制時形成） 絲織構：絲織構：某一晶向趨于與拔絲方向平行。（拉拔時形成）某一晶向趨于與拔絲方向平行。（拉拔時形成） 絲織構絲織構板織構板織構 形變織構的出現(xiàn)會使得材料呈現(xiàn)一定程度的形變織構的出現(xiàn)會使得材料呈現(xiàn)一定程度的各向異性各向異性，這對材料的加工，這對材料的加工 和使用都會帶來一定的影響。和使用都會帶來一定的影響。 如加工過程中的如加工過程中的“制耳制耳”現(xiàn)象就是我們所不希望出現(xiàn)的；而變壓器用硅現(xiàn)象就是我們所不希望出現(xiàn)的；而變壓器用硅 鋼片的鋼片的(100)001(100)001織構由于其處于最易磁化方向，則是我們所希望的。織構由于其處于最易磁化方向，則是我們所

40、希望的。 6.5 6.5 冷變形金屬的組織與性能冷變形金屬的組織與性能 6.5.3 6.5.3 殘留應力和點陣畸變殘留應力和點陣畸變 第一類內應力，第一類內應力，又稱宏觀殘余應力宏觀殘余應力，由于在塑性變形時，工件各部分之間工件各部分之間 的變形不均勻性所產(chǎn)生。的變形不均勻性所產(chǎn)生。 F一般是不利的，應予以防止或消除一般是不利的，應予以防止或消除。 第二類內應力，第二類內應力，又稱微觀殘余應力微觀殘余應力，由于在塑性變形時，各晶?；騺喚Я８骶Я；騺喚Я?之間的變形不均勻性而產(chǎn)生的。之間的變形不均勻性而產(chǎn)生的。 F該應力的存在有時造成顯微裂紋并進而導致工件開裂。該應力的存在有時造成顯微裂紋并進而

41、導致工件開裂。 第三類內應力，第三類內應力，又稱點陣畸變點陣畸變，作用范圍點陣尺度作用范圍點陣尺度，由于在塑性變形時， 位錯、空位等晶體缺陷大大增加，使點陣中的部分原子偏離了平衡位置所部分原子偏離了平衡位置所 造成的。造成的。 F點陣畸變提高了變形金屬的能量，使之處于熱力學不穩(wěn)定狀態(tài)，具有轉點陣畸變提高了變形金屬的能量，使之處于熱力學不穩(wěn)定狀態(tài)，具有轉 向穩(wěn)定狀態(tài)趨勢，向穩(wěn)定狀態(tài)趨勢，是是“回復和再結晶回復和再結晶”的驅動力的驅動力。 對對金屬進行塑性變形做的功，大部分以熱量的形式散發(fā)，只有不到金屬進行塑性變形做的功，大部分以熱量的形式散發(fā)，只有不到10%10%被保被保 留在金屬內部，即塑性變

42、形的儲存能。在材料中以殘余應力的方式表現(xiàn)出來。留在金屬內部，即塑性變形的儲存能。在材料中以殘余應力的方式表現(xiàn)出來。 （1）殘余應力分為三類：）殘余應力分為三類： 6.5 6.5 冷變形金屬的組織與性能冷變形金屬的組織與性能 6.5.3 6.5.3 殘留應力和點陣畸變殘留應力和點陣畸變 利：預應力處理，如汽車板簧的生產(chǎn)。利：預應力處理，如汽車板簧的生產(chǎn)。 1 1） 利弊利弊 弊：引起變形、開裂弊：引起變形、開裂，如黃銅彈殼的腐蝕開裂。如黃銅彈殼的腐蝕開裂。 2 2） 消除：消除：去應力退火。去應力退火。 （2 2）殘余應力消除（殘余應力約占變形功的）殘余應力消除（殘余應力約占變形功的1010）

43、6.5 6.5 冷變形金屬的組織與性能冷變形金屬的組織與性能 6.5.4 6.5.4 塑性變形對性能的影響塑性變形對性能的影響 (1) (1) 應變硬化（加工硬化）應變硬化（加工硬化） 加工硬化（形變強化、冷作強化）：加工硬化（形變強化、冷作強化）：隨變形量的增加，材料的強隨變形量的增加，材料的強 度、硬度升高而塑韌性下降的現(xiàn)象。度、硬度升高而塑韌性下降的現(xiàn)象。-金屬材料的一項重要特性金屬材料的一項重要特性 圖圖 冷軋對銅及鋼性能的影響冷軋對銅及鋼性能的影響 6.5 6.5 冷變形金屬的組織與性能冷變形金屬的組織與性能 6.5.4 6.5.4 塑性變形對性能的影響塑性變形對性能的影響 u金屬的

44、加工硬化特性可以從其應力應變曲線上反映出來。圖中是單晶金屬的加工硬化特性可以從其應力應變曲線上反映出來。圖中是單晶 體的應力應變曲線，圖中該曲線的斜率：體的應力應變曲線，圖中該曲線的斜率： 圖圖 單晶體應力應變曲線上的三個階段單晶體應力應變曲線上的三個階段 dd -硬化率（系數(shù)）硬化率（系數(shù)） 根據(jù)根據(jù)變化，可將塑性變形分為三個階段：變化，可將塑性變形分為三個階段： 第第I I階段（易滑移階段）：階段（易滑移階段）：當當 c c 時，開始進 時，開始進 入變形的初始階段，此時加工硬化速率很小；一入變形的初始階段，此時加工硬化速率很??；一 般為般為1010-4 -4G G左右。 左右。-通常只進

45、行單滑移。通常只進行單滑移。 第第IIII階段（線性硬化階段）：階段（線性硬化階段）：應力與應變呈線應力與應變呈線 性變化；硬化系數(shù)性變化；硬化系數(shù)急劇增大，約為急劇增大，約為3 31010-2 -2G G， ， 接近常數(shù)。接近常數(shù)。-晶體進行多滑移，各系相互交割，晶體進行多滑移，各系相互交割， 應力急劇增大。應力急劇增大。 第第IIIIII階段（拋物線硬化階段）：階段（拋物線硬化階段）：加工硬化速率加工硬化速率 隨應變的增加而不斷下降，應力與應變呈拋物線隨應變的增加而不斷下降，應力與應變呈拋物線 變化。變化。-通過交滑移克服了第二階段形成的滑通過交滑移克服了第二階段形成的滑 移障礙，使得變形

46、易于進行，應力增長緩慢。移障礙，使得變形易于進行，應力增長緩慢。 6.5 6.5 冷變形金屬的組織與性能冷變形金屬的組織與性能 6.5.4 6.5.4 塑性變形對性能的影響塑性變形對性能的影響 u由圖可見：由圖可見： 面心立方晶體面心立方晶體顯示了典型的 應力應變曲線持征； 密排六方晶體密排六方晶體由于只沿一組由于只沿一組 相平行的滑移面作單系滑移，相平行的滑移面作單系滑移， 位錯的交截作用很弱，位錯的交截作用很弱，故第1階 段很長，以至第II階段還未充 分發(fā)展時試樣就斷裂了。 體心立方體心立方純金屬鈮的應力 應變曲線類似于面心立方純金 屬銅的曲線。 各種晶體由于其結構類型、取向、雜質含量以及

47、試驗溫度等因素的影響，各種晶體由于其結構類型、取向、雜質含量以及試驗溫度等因素的影響， 實際曲線有所改變。實際曲線有所改變。 圖圖 三種常見結構單晶體的應力應變曲三種常見結構單晶體的應力應變曲 線線 41 強化金屬的重要途徑；強化金屬的重要途徑； 利利 提高材料使用安全性；提高材料使用安全性； （2 2）利弊）利弊 材料加工成型的保證。材料加工成型的保證。 弊弊 變形阻力提高，動力消耗增大；變形阻力提高，動力消耗增大； 脆斷危險性提高。脆斷危險性提高。 6.5 6.5 冷變形金屬的組織與性能冷變形金屬的組織與性能 6.5.4 6.5.4 塑性變形對性能的影響塑性變形對性能的影響 （3 3）其它

48、物理、化學性能的變化）其它物理、化學性能的變化 導電率、導磁率下降，比重、熱導率下降；導電率、導磁率下降，比重、熱導率下降； 結構缺陷增多，擴散加快；結構缺陷增多，擴散加快； 化學活性提高，腐蝕加快?；瘜W活性提高，腐蝕加快。 6.6 6.6 聚合物的變形聚合物的變形 1)1)熱塑性塑料熱塑性塑料 -加熱時變軟以至流動，冷卻變硬，這種過程是可逆的，可以反復進行。加熱時變軟以至流動，冷卻變硬，這種過程是可逆的，可以反復進行。 -熱塑性塑料中樹脂分子鏈都是線型或帶支鏈的結構，熱塑性塑料中樹脂分子鏈都是線型或帶支鏈的結構，分子鏈之間無化學鍵產(chǎn)分子鏈之間無化學鍵產(chǎn) 生生，加熱時軟化流動冷卻變硬的過程是物

49、理變化。，加熱時軟化流動冷卻變硬的過程是物理變化。 -聚乙烯、聚丙烯、等其它聚烯基及其共聚物、聚諷等都是熱塑性塑料聚乙烯、聚丙烯、等其它聚烯基及其共聚物、聚諷等都是熱塑性塑料。 2)2)熱固性塑料熱固性塑料 -第一次加熱時可以軟化流動，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學反應一交鏈固化而第一次加熱時可以軟化流動，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學反應一交鏈固化而 變硬，這種變化是不可逆的，此后，再次加熱時，已不能再變軟流動了。變硬，這種變化是不可逆的，此后，再次加熱時，已不能再變軟流動了。正是借正是借 助這種特性進行成型加工，利用第一次加熱時的塑化流動，在壓力下充滿型腔，助這種特性進行成型加工，利用第一次加熱時的塑

50、化流動，在壓力下充滿型腔， 進而固化成為確定形狀和尺寸的制品。進而固化成為確定形狀和尺寸的制品。 -熱固性塑料樹脂固化前是線型或帶支鏈的，固化后分子鏈之間形成化學鍵，熱固性塑料樹脂固化前是線型或帶支鏈的，固化后分子鏈之間形成化學鍵， 成為三度的網(wǎng)狀結構，不僅不能再熔觸，在溶劑中也不能溶解。成為三度的網(wǎng)狀結構，不僅不能再熔觸，在溶劑中也不能溶解。 -酚醛、服醛、三聚氰胺甲醛、環(huán)氧、不飽和聚酯、有機硅等塑料，都是熱固性塑料。酚醛、服醛、三聚氰胺甲醛、環(huán)氧、不飽和聚酯、有機硅等塑料，都是熱固性塑料。 -主要用于隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓電等在惡劣環(huán)境中使用的塑料，大部分主要用于隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓

51、電等在惡劣環(huán)境中使用的塑料，大部分 是熱固性塑料，最常用的應該是炒鍋鍋把手和高低壓電器。是熱固性塑料，最常用的應該是炒鍋鍋把手和高低壓電器。 6.6 6.6 聚合物的變形聚合物的變形 特點：特點： 當當L L時，鏈段發(fā)生可恢復的運動，產(chǎn)生可時，鏈段發(fā)生可恢復的運動，產(chǎn)生可 恢復變形，同時應力恢復變形，同時應力- -應變曲線偏離線性關系；應變曲線偏離線性關系； 當當y y時，聚合物屈服，同時出現(xiàn)軟化，即時，聚合物屈服，同時出現(xiàn)軟化，即 應力隨應變的增加而減小，隨后出現(xiàn)應力平臺應力隨應變的增加而減小，隨后出現(xiàn)應力平臺 ，即應力不變而應變持續(xù)增加，最后出現(xiàn)應變，即應力不變而應變持續(xù)增加，最后出現(xiàn)應變

52、 強化導致材料斷裂。強化導致材料斷裂。 聚合物的應力聚合物的應力- -應變行為應變行為受受溫度溫度、應變速應變速 率率的影響很大。的影響很大。 (1)(1)熱塑性聚合物的變形熱塑性聚合物的變形 1 1）熱塑性聚合物的應力）熱塑性聚合物的應力- -應變曲線應變曲線 L比例極限比例極限 y屈服強度屈服強度 b斷裂強度斷裂強度 聚合物的變形行為與其結構特點有關：聚合物的變形行為與其結構特點有關：聚合物由大分子鏈構成，大分子鏈一 般都具有柔性，除了整個分子的相對運動外，還可實現(xiàn)分子不同鏈段之間的相 對運動。分子的運動依賴于溫度和時間，具有明顯的松弛特性。分子的運動依賴于溫度和時間，具有明顯的松弛特性。

53、 6.6 6.6 聚合物的變形聚合物的變形 屈服特點：屈服特點： 聚合物的屈服應變和斷裂伸長比金屬高得多；聚合物的屈服應變和斷裂伸長比金屬高得多； 屈服后出現(xiàn)應變軟化；屈服后出現(xiàn)應變軟化； 其屈服應力強烈地依賴于溫度和應變速率。其屈服應力強烈地依賴于溫度和應變速率。 冷拉：冷拉： 試樣在拉斷前卸載，或試樣因被拉斷而自動卸載，拉伸中產(chǎn)生的大量變試樣在拉斷前卸載，或試樣因被拉斷而自動卸載，拉伸中產(chǎn)生的大量變 形除少量可恢復外，大部分變形將保留下來的拉伸過程。形除少量可恢復外，大部分變形將保留下來的拉伸過程。 聚合物的冷拉變形是目前制備高模量和高強度纖維的重要工藝聚合物的冷拉變形是目前制備高模量和高

54、強度纖維的重要工藝。 2 2）屈服與冷拉）屈服與冷拉 A A點是屈服點點是屈服點，A點前是彈性區(qū)域；A點后，材料呈現(xiàn)塑性行為；到達A點時，試樣截面 突然變得不均勻，出現(xiàn)“細頸”。 A點以后，載荷增加不多或幾乎不增加，試樣應變卻大幅度增加。其中AB段應變增加、應變增加、 應力反而下降，應力反而下降，稱作“應變軟化應變軟化”； 由B B到到C C點點就是高聚物特有的頸縮階段，高聚物特有的頸縮階段，“細頸”沿樣品擴展；C點以后，應力急劇增加應力急劇增加 ，試樣才能產(chǎn)生一定的應變，試樣才能產(chǎn)生一定的應變，稱作“取向硬化取向硬化”，這一階段，成頸后的試樣被均勻拉伸， 直至D點材料發(fā)生斷裂。相應于相應于D

55、 D點的應力稱為斷裂強度點的應力稱為斷裂強度b b。 材料的楊氏模量材料的楊氏模量E E是應力應變曲線起始部分的斜率。是應力應變曲線起始部分的斜率。 玻璃態(tài)高聚物在脆化溫度玻璃態(tài)高聚物在脆化溫度T Tb b與玻璃化溫度與玻璃化溫度T Tg g之間和結晶性聚合物在脆化溫度之間和結晶性聚合物在脆化溫度T Tb b與熔融與熔融 溫度溫度T Tm m之間典型的拉伸應力應變取向以及試樣形狀的變化過程如圖所示。之間典型的拉伸應力應變取向以及試樣形狀的變化過程如圖所示。 6.6 6.6 聚合物的變形聚合物的變形 由于聚合物材料的品種繁多，它們在室溫和通常拉伸速度下的應力由于聚合物材料的品種繁多，它們在室溫和

56、通常拉伸速度下的應力 應變曲線呈現(xiàn)出復雜的情況。按照拉伸過程中屈服點的表現(xiàn)、伸長率的應變曲線呈現(xiàn)出復雜的情況。按照拉伸過程中屈服點的表現(xiàn)、伸長率的 大小以及斷裂情況，大小以及斷裂情況，大致可分為五種類型大致可分為五種類型，即：，即：硬而脆；硬而強；強而硬而脆；硬而強；強而 韌；軟而韌；軟而弱韌；軟而韌；軟而弱。見圖示。見圖示。 圖圖 聚合物的五種類型應力應變曲線聚合物的五種類型應力應變曲線 韌性聚合物單向拉伸至屈服點時，常可看到試樣上出現(xiàn)與拉伸方向成韌性聚合物單向拉伸至屈服點時，?？煽吹皆嚇由铣霈F(xiàn)與拉伸方向成 大約大約4545角的剪切滑移變形帶角的剪切滑移變形帶（簡稱剪切帶），（簡稱剪切帶），

57、見圖所示。說明該種材見圖所示。說明該種材 料的屈服過程，剪切應力分量起著重要作用。料的屈服過程，剪切應力分量起著重要作用。 6.6 6.6 聚合物的變形聚合物的變形 3 3）剪切帶與銀紋）剪切帶與銀紋 在剪切帶中存在較大的剪切應變，其值在在剪切帶中存在較大的剪切應變，其值在1.01.02.22.2之間，并且有明顯之間，并且有明顯 的雙折射現(xiàn)象。的雙折射現(xiàn)象。 表明分子鏈是高度取向的，但取向方向不是外力方向，也不是剪切力表明分子鏈是高度取向的，但取向方向不是外力方向，也不是剪切力 分量最大的方向，而是接近于外力和剪切力合力的方向。分量最大的方向，而是接近于外力和剪切力合力的方向。 剪切帶剪切帶 圖圖 PC PC試樣試樣“細頸細頸”開始時剪切帶形成的顯微圖（箭頭表示施加的張應力的方向）開始時剪切帶形成的顯微圖（箭頭表示施加的張應力的方向） 6.6 6.6 聚合物的變形聚合物的變形 3 3）剪切帶與銀紋）剪切帶與銀紋 銀紋銀