多晶體的塑性變形

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上多晶體的塑性變形塑性變形過程由于各晶粒間存在位相差，在外力作用下，位向最有利的少數(shù)晶粒開始發(fā)生塑形變形，隨后這些已變形晶粒中的平面位錯(cuò)群在晶界塞積導(dǎo)致應(yīng)力集中，這一應(yīng)力集中和外力疊加，使相鄰晶粒的位錯(cuò)源開動(dòng)，驅(qū)動(dòng)相鄰晶粒進(jìn)行協(xié)調(diào)的（多滑移）塑形變形。多晶體塑性變形特點(diǎn)：各晶粒的變形不是同時(shí)進(jìn)行的；為了協(xié)調(diào)先發(fā)生塑性變形的晶粒形狀的改變，相鄰各晶粒必須進(jìn)行多滑移，其中包括取向并不有利的滑移系上同時(shí)進(jìn)行滑移，這樣才能保證其形狀作各種相應(yīng)地改變根據(jù)理論計(jì)算，每個(gè)晶粒至少需要個(gè)獨(dú)立的滑移系啟動(dòng)；受晶界及各晶粒位向不同的影響，各晶粒間、晶粒內(nèi)的變形是不均勻的。細(xì)晶強(qiáng)化由于晶界的

2、存在，使變形晶粒中的位錯(cuò)在晶界處受阻，滑移帶終止于晶界；由于各晶粒間存在位相差，為了協(xié)調(diào)變形，要求每個(gè)晶粒必須進(jìn)行多滑移，而滑移時(shí)必然要發(fā)生位錯(cuò)的相互交割這兩者均將大大提高金屬材料的強(qiáng)度顯然，晶界越多，即晶粒越細(xì)小，則其強(qiáng)化效果越顯著。這種用細(xì)化晶粒增加晶界提高金屬?gòu)?qiáng)度的方法稱為細(xì)晶強(qiáng)化。多晶體的塑性變形與單晶體塑性變形的區(qū)別單晶體產(chǎn)生塑性變形，只與其晶體內(nèi)部位錯(cuò)滑移有關(guān)；多晶體不僅需要考慮晶粒內(nèi)部的位錯(cuò)滑移，還要考慮晶粒之間的變形協(xié)調(diào)，即要考慮晶間變形。晶界在塑性變形中的作用可分2個(gè)部分來說：協(xié)調(diào)作用，多晶體在塑性變形時(shí)，各晶粒都要通過滑移或?qū)\生而變形，而個(gè)晶粒的變形不能是任意的，必須相互協(xié)

3、調(diào)，以保證晶界處變形的連續(xù)；阻礙作用，晶界之間存在位相差，阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)；多晶體的塑性變形受到晶界的阻礙和不同位向晶粒的影響，使得其變形抗力比單晶體高得多。但是歸根到底，其塑性變形方式仍是滑移和孿生。細(xì)化晶粒的方法1、增加過冷度：過冷度增加，形核率與長(zhǎng)大速度都增加，但兩者的增加速度不同，形核率的增長(zhǎng)率大于長(zhǎng)大速度的增長(zhǎng)率。在一般金屬結(jié)晶時(shí)的過冷范圍內(nèi)，過冷度越大，晶粒越細(xì)小。2、變質(zhì)處理：向金屬液中添加少量活性物質(zhì)，促進(jìn)液體金屬內(nèi)部生核或改變晶體成長(zhǎng)過程的一種方法，生產(chǎn)中常用的變質(zhì)劑有形核變質(zhì)劑和吸附變質(zhì)劑。（加快形核）3、振動(dòng)與攪拌。（晶粒破碎）4、 對(duì)于冷變形的金屬可以通過控制變形度，退火溫度來細(xì)化晶粒。通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體，晶粒的大小可以用單位體積內(nèi)晶粒的數(shù)目來表示，數(shù)目越多，晶粒越細(xì)。在常溫下的細(xì)晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性。這是因?yàn)榧?xì)晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進(jìn)行，塑性變形較均勻，應(yīng)力集中較?。淮送?，晶粒越細(xì)，晶界面積越大，晶界越曲折，越不利于裂紋的擴(kuò)展。通過細(xì)化晶粒，金屬材料力學(xué)性得到了提高：細(xì)晶粒受到外力發(fā)生塑