材料基礎(chǔ)市公開課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

板帶軋制和沖壓蔣顯全材料基礎(chǔ)第1頁參考書目《高等學(xué)校教材金屬塑性加工學(xué)》龐玉華主編西北工業(yè)大學(xué)出版社03月第1版《金屬塑性加工學(xué)》—軋制理論與工藝冶金工業(yè)出版社王廷溥《材料成形學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社李新城《金屬工藝學(xué)》上、下冊高等教育出版社鄧文《材料成型工藝基礎(chǔ)》華中理工大學(xué)出版社沈其文材料基礎(chǔ)第2頁《機(jī)械制造學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社王貴成《工程材料與熱加工工藝》西北工業(yè)大學(xué)出版社裴崇斌《機(jī)械加工工藝》西北工業(yè)大學(xué)出版社裴崇斌《機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)》清華大學(xué)出版社金問楷材料基礎(chǔ)第3頁教學(xué)目對材料各種成型方法有一定認(rèn)識。了解板帶軋制和沖壓成型方法和加工工藝知識，并對其原理有一定認(rèn)識。為學(xué)習(xí)其它相關(guān)工藝及從事加工制造方面工作奠定必要理論基礎(chǔ)。材料基礎(chǔ)第4頁第1.1節(jié)：材料主要性能第1.2節(jié)：金屬塑性

第1.3節(jié)：金屬塑性成形基礎(chǔ)第一章材料基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)第5頁工程材料發(fā)展過程人類社會(huì)歷史：石器時(shí)代、銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代。

石斧青銅鼎

滄州鐵獅子石器時(shí)代銅器時(shí)代鐵器時(shí)代各類新材料神舟五號飛船材料基礎(chǔ)第6頁材料發(fā)展歷史40-50年代材料的發(fā)展主要圍繞著機(jī)械制造業(yè)，因此，主要發(fā)展以一般力學(xué)性能為主的金屬材料。50-60年代壓力容器向高強(qiáng)度方向發(fā)展更快，發(fā)展了高強(qiáng)度低合金鋼60年代以后由于航空、空間機(jī)械和動(dòng)力機(jī)的發(fā)展對材料提出了更苛刻的要求。如高溫、高壓、高的比強(qiáng)度和比模量。20世紀(jì)后期新材料特別是非金屬人工合成材料如陶瓷材料、高分子材料及復(fù)合材料快速發(fā)展。材料基礎(chǔ)第7頁第1.1節(jié)材料主要性能工藝性能—加工成形性能使用性能力學(xué)性能物理性能化學(xué)性能材料基礎(chǔ)第8頁1.1.1金屬材料力學(xué)性能1.1.2金屬材料物理、化學(xué)性能1.1.3金屬材料工藝性能材料基礎(chǔ)第9頁1.1.1材料力學(xué)性能力學(xué)性能塑性剛度硬度韌性強(qiáng)度彈性材料在外力作用下表現(xiàn)出來特征，如彈性、塑性、強(qiáng)度、硬度和韌性等。表征和判定金屬力學(xué)性能所用指標(biāo)和依據(jù)稱為金屬力學(xué)性能判據(jù)。材料基礎(chǔ)第10頁外力作用下材料變形與失效

作用在機(jī)件上外力——載荷FFF=F’

（MPa）外力——內(nèi)力——應(yīng)力F’F靜載荷動(dòng)載荷σ=F’

/S材料基礎(chǔ)第11頁拉伸試驗(yàn)kbb—極限載荷點(diǎn)Fee—彈性極限點(diǎn)sS—屈服點(diǎn)K—斷裂點(diǎn)拉伸曲線FFL應(yīng)力—應(yīng)變曲線縮頸o材料基礎(chǔ)第12頁1.兩種基本變形彈性變形材料受外力作用時(shí)產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后恢復(fù)其原來形狀，這種隨外力消失而消失變形，稱為彈性變形。塑性變形材料在外力作用下產(chǎn)生永久不可恢復(fù)變形，稱為塑性變形。材料基礎(chǔ)第13頁2．變形三個(gè)階段3.常見幾個(gè)失效形式（1）斷裂（2）塑性變形（3）過量彈性變形（4）磨損（5）腐蝕彈性變形塑性變形斷裂材料基礎(chǔ)第14頁彈性圖1－1

拉伸曲線及拉伸試樣即物體在外力作用下改變其形狀和尺寸，當(dāng)外力卸除后物體又回復(fù)到原始形狀和尺寸特征。彈性判據(jù)可經(jīng)過拉伸試驗(yàn)來測定。材料基礎(chǔ)第15頁圖1－2

經(jīng)典拉伸曲線(△L)

σ(F)bkseσbεσsσe彈性極限即金屬材料不產(chǎn)生塑性變形時(shí)所能承受最大應(yīng)力。拉伸曲線e點(diǎn)對應(yīng)應(yīng)力σe為彈性極限：σe=Fe/S0式中

σe——彈性極（MPa）；Fe——試樣產(chǎn)生完全彈性變形時(shí)最大外（N）；S0——試樣原始橫截面積（mm2）。o材料基礎(chǔ)第16頁即材料抵抗彈性變形能力。剛度大小以彈性模量來衡量，彈性模量在拉伸曲線上表現(xiàn)為oe段斜率，即：E=σ/ε式中E——彈性模量（MPa）；σ——應(yīng)力（MPa）；

ε——應(yīng)變。剛度（E）在彈性階段：E—材料抵抗彈性變形能力越大。所以：材料基礎(chǔ)第17頁強(qiáng)度材料在外力作用下，抵抗永久變形和斷裂能力。（1）屈服強(qiáng)度（σS）指材料在外力作用下，產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)應(yīng)力。σs=Fs/S0（MPa）式中σs——屈服點(diǎn)（MPa）;

Fs——試樣開始產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)（N）;

S0——試樣原始橫截面積（mm2）。它表征了材料抵抗微量塑性變形能力。屈服強(qiáng)度—是塑性材料選材和評定依據(jù)。當(dāng)材料單位面積上所受應(yīng)力σe<σ<σs時(shí)，只產(chǎn)生微量塑性變形。當(dāng)σ>σs時(shí)，材料將產(chǎn)生顯著塑性變形。條件屈服強(qiáng)度:σ0.2=F0.2/S0（MPa）材料基礎(chǔ)第18頁（2）抗拉強(qiáng)度

即試樣拉斷前承受最大標(biāo)稱拉應(yīng)力。拉伸曲線上b點(diǎn)對應(yīng)應(yīng)力為抗拉強(qiáng)度。

σb=Fb/S0

式中σb——抗拉強(qiáng)度（MPa）；

Fb——試樣斷裂前所能承受最大拉力（N）；

S0——試樣原始橫截面積（mm2）。kbFes100%0.2%b抗拉強(qiáng)度—是脆性材料選材依據(jù)。材料基礎(chǔ)第19頁塑性慣用塑性判據(jù)是伸長率δ和斷面收縮率ψ伸長率：材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不引發(fā)破壞能力。斷面收縮率:FFL良好塑性是金屬材料進(jìn)行塑性加工必要條件。材料基礎(chǔ)第20頁硬度檢測方法洛氏硬度莫氏硬度肖氏硬度維氏硬度布氏硬度硬度

即材料抵抗局部變形能力

硬度是材料抵抗塑性變形、壓痕能力，是衡量金屬軟硬判據(jù)，也是表征力學(xué)性能一項(xiàng)綜合指標(biāo)。是材料抵抗更硬物體壓入其內(nèi)能力材料基礎(chǔ)第21頁布氏硬度試驗(yàn)

用一定直徑球體（鋼球或硬質(zhì)合金球）以對應(yīng)試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)要求時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用測量表面壓痕直徑計(jì)算硬度一個(gè)壓痕硬度試驗(yàn)。布氏硬度符號有兩種，壓頭為鋼球時(shí)用HBS表示，壓頭為硬質(zhì)合金球時(shí)用HBW表示。布氏硬度試驗(yàn)測定值較為準(zhǔn)確，但不能測量薄片材料和成品，主要用于較軟材料及半成品硬度測量（1）布氏硬度

材料基礎(chǔ)第22頁布氏硬度（HB）：

F布氏硬度適用HB<450材料基礎(chǔ)第23頁洛氏硬度

即在初始試驗(yàn)力及總試驗(yàn)力先后作用下，將壓頭壓入試樣表面，經(jīng)要求保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用測量殘余壓痕深度增量計(jì)算硬度一個(gè)壓痕硬度試驗(yàn)。材料基礎(chǔ)第24頁洛氏硬度（HRC）洛氏硬度普通用于HB>450FFF12001：10低碳鋼：σb≈3.6HB高碳鋼：σb≈3.4HB調(diào)質(zhì)合金鋼：σb≈3.25HB材料基礎(chǔ)第25頁沖擊韌性AK=G（H1–H2）（J）ak=

AK/S（J/m2）

材料抵抗沖擊載荷作用下斷裂能力。在沖擊載荷下工作零件，極少是受大能量一次沖擊而破壞；往往是受小能量屢次重復(fù)沖擊而破壞。材料基礎(chǔ)第26頁小記：幾個(gè)基本概念彈性(elasticity)：卸載后變形能夠恢復(fù)特征，可逆性塑性(plasticity)：物體產(chǎn)生永久變形能力，不可逆性屈服(yielding)：開始產(chǎn)生塑性變形臨界狀態(tài)斷裂(fracture)：宏觀裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展到變形體破斷過程材料基礎(chǔ)第27頁彈性、塑性變形力學(xué)特征可逆性:彈性變形——可逆;塑性變形——不可逆-關(guān)系:彈性變形——線性;塑性變形——非線性與加載路徑關(guān)系:彈性——無關(guān);塑性——相關(guān)對組織和性能影響:彈性變形——無影響;塑性變形——影響大（加工硬化、晶粒細(xì)化、位錯(cuò)密度增加、形成織構(gòu)等）變形機(jī)理:彈性變形——原子間距改變;塑性變形——位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)為主彈塑性共存:整體變形中包含彈性變形和塑性變形;塑性變形發(fā)生必先經(jīng)歷彈性變形;在材料加工過程中,工件塑性變形與工模具彈性變形共存。

材料基礎(chǔ)第28頁1.1.2金屬材料物理、化學(xué)性能物理、化學(xué)性能導(dǎo)熱性磁性耐熱性熱膨脹性導(dǎo)電性熔點(diǎn)密度

金屬材料物理、化學(xué)性能包含密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、磁性、熱膨脹性、耐熱性和耐蝕性等。機(jī)械零件用途不一樣，對材料物理、化學(xué)性能要求也不一樣。材料基礎(chǔ)第29頁1.1.3金屬材料工藝性能工藝性能鑄造性塑性成形性焊接性即金屬材料對加工工藝適應(yīng)性。按加工方法不一樣，可分為鑄造性能、塑性成形性、焊接性等。金屬各種工藝性能將在以后相關(guān)章節(jié)中作詳細(xì)介紹。材料基礎(chǔ)第30頁第1.2節(jié)金屬塑性

1.2.1金屬塑性1.2.2金屬多晶體塑性變形主要機(jī)制1.2.3影響金屬塑性原因1.2.4金屬超塑性

材料基礎(chǔ)第31頁1.2.1金屬塑性什么是塑性？塑性是金屬在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞其完整性能力。塑性與柔軟性區(qū)分是什么？塑性反應(yīng)材料產(chǎn)生永久變形能力。柔軟性反應(yīng)材料抵抗變形能力。材料基礎(chǔ)第32頁塑性與柔軟性對立統(tǒng)一鉛------------塑性好，變形抗力小不銹鋼--------塑性好，但變形抗力高白口鑄鐵------塑性差，變形抗力高結(jié)論：塑性與柔軟性不是同一概念材料基礎(chǔ)第33頁為何要研究金屬塑性？探索塑性改變規(guī)律尋求改進(jìn)塑性路徑選擇合理加工方法確定最正確工藝制度提升產(chǎn)品質(zhì)量材料基礎(chǔ)第34頁塑性指標(biāo)金屬在破壞前產(chǎn)生最大變形程度，即極限變形量。表示方法：斷面收縮率延伸率沖擊韌性最大壓縮率扭轉(zhuǎn)角（或扭轉(zhuǎn)數(shù)）彎曲次數(shù)材料基礎(chǔ)第35頁塑性指標(biāo)測量方法拉伸試驗(yàn)法壓縮試驗(yàn)法扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)法軋制模擬試驗(yàn)法材料基礎(chǔ)第36頁即試樣拉斷后標(biāo)距伸長與原始標(biāo)距百分比

δ=(L1-L0)/L0×100%

式中δ——伸長率（%）；

L1——試樣拉斷后標(biāo)距（mm)；

L0——試樣原始標(biāo)距（mm)。（1）伸長率

拉伸試驗(yàn)法材料基礎(chǔ)第37頁（2）斷面收縮率

即試樣拉斷后，縮頸處橫截面積最大縮減量與原始橫截面積百分比。

Ψ=（S0-S1）/S0×100%式中Ψ——斷面收縮率（%）；S1——試樣原始截面積（mm2）S0——試樣拉斷后縮頸處最小橫截面（mm2)材料基礎(chǔ)第38頁壓縮試驗(yàn)法

簡單加載條件下，壓縮試驗(yàn)法測定塑性指標(biāo)用下式確定：

式中：

——壓下率；

H0——試樣原始高度；

Hh——試樣壓縮后，在側(cè)表面出現(xiàn)第一條裂紋時(shí)高度材料基礎(chǔ)第39頁扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)法

對于一定試樣，所得總轉(zhuǎn)數(shù)越高，塑性越好，可將扭轉(zhuǎn)數(shù)換作為剪切變形（γ）。

式中：R——試樣工作段半徑；

L0——試樣工作段長度；

n——試樣破壞前總轉(zhuǎn)數(shù)。材料基礎(chǔ)第40頁軋制模擬試驗(yàn)法

在平輥間軋制楔形試件，用偏心軋輥軋制矩形試樣，找出試樣上產(chǎn)生第一條可見裂紋時(shí)臨界壓下量作為軋制過程塑性指標(biāo)。

材料基礎(chǔ)第41頁塑性狀態(tài)圖及其應(yīng)用概念：表示金屬塑性指標(biāo)與變形溫度及加載方式關(guān)系曲線圖形，簡稱塑性圖。應(yīng)用：合理選擇加工方法制訂冷熱變形工藝材料基礎(chǔ)第42頁塑性狀態(tài)圖應(yīng)用實(shí)例

——確定MB5合金加工工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)和方法MB5屬變形鎂合金，主要成份為：Al5.5~7.0%Mn0.15~0.5%Zn0.5~1.5%材料基礎(chǔ)第43頁確定MB5鎂合金熱加工工藝步驟依據(jù)產(chǎn)品確定加工方式（慢速、快速等）依據(jù)相圖確定合金相組成依據(jù)塑性圖確定熱變形溫度范圍材料基礎(chǔ)第44頁依據(jù)相圖確定合金相組成溫度℃圖2-1Mg-Al二元系狀態(tài)圖材料基礎(chǔ)第45頁從二元相圖上獲取信息T＞530℃，合金為液相T＜270℃，合金為＋兩相組織270℃＜T＜530℃，合金為單一相材料基礎(chǔ)第46頁鋁含量對鎂合金力學(xué)性能影響δ%σb，千克/毫米2HB千克/毫米2圖2-2鎂合金中鋁含量對合金機(jī)械性能影響材料基礎(chǔ)第47頁依據(jù)塑性圖確定熱變形溫度范圍試驗(yàn)溫度，℃圖2-3MB5合金塑性圖αk

—沖擊韌性；εM

—慢力作用下最大壓縮率，εC

—沖擊力作用下最大壓縮率；φ

—斷面收縮率，α0

—彎曲角度材料基礎(chǔ)第48頁從塑性圖上獲取信息慢速加工，溫度為350~400℃時(shí),φ值和εM都有最大值，不論軋制或擠壓，都可在此溫度范圍內(nèi)以較慢速度加工。

鍛錘下加工，在350℃左右有突變，變形溫度應(yīng)選擇在400~450℃。

工件形狀比較復(fù)雜，變形時(shí)易發(fā)生應(yīng)力集中，應(yīng)依據(jù)αK曲線來判定。從圖中可知，在相變點(diǎn)270℃附近突然降低，所以，鑄造或沖壓時(shí)工作溫度應(yīng)在250℃以下進(jìn)行為佳。材料基礎(chǔ)第49頁1.2.2金屬多晶體塑性變形主要機(jī)制1.2.2.1多晶體變形特點(diǎn)1.2.2.2多晶體塑性變形機(jī)構(gòu)1.2.2.3合金塑性變形1.2.2.4變形機(jī)構(gòu)圖

材料基礎(chǔ)第50頁1.2.2.1多晶體變形特點(diǎn)1．變形不均勻

圖2-4多晶體塑性變形竹節(jié)現(xiàn)象

（a）變形前（b）變形后

圖2-5多晶體塑性變形不均勻性材料基礎(chǔ)第51頁2．晶界作用及晶粒大小影響在2mm內(nèi)延伸率，%晶粒5晶粒4晶粒3晶粒2晶粒1位置，mm圖2-6多晶鋁幾個(gè)晶粒各處應(yīng)變量。垂直虛線是晶界，線上數(shù)字為總變形量材料基礎(chǔ)第52頁1.2.2.2多晶體塑性變形機(jī)構(gòu)

1．晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)

圖2-7晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)材料基礎(chǔ)第53頁2．溶解——沉積機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)是一相晶體原子快速而飛躍式轉(zhuǎn)移到另一相晶體中去。確保兩相有較大相互溶解度外，還必須具備以下條件:（1）伴隨溫度改變或原有相晶體表面大小及曲率改變，伴隨有最大溶解度改變。（2）變形時(shí)，應(yīng)具備足夠高溫度條件。材料基礎(chǔ)第54頁3．非晶機(jī)構(gòu)

非晶機(jī)構(gòu)是指在一定變形溫度和速度條件下，多晶體中原子非同時(shí)連續(xù)在應(yīng)力場和熱激活作用下，發(fā)生定向遷移過程。

材料基礎(chǔ)第55頁1.2.2.3合金塑性變形

單相固溶體合金變形多相合金變形

材料基礎(chǔ)第56頁1.2.2.4變形機(jī)構(gòu)圖

溫度，℃溫度，℃-位錯(cuò)滑移蠕變位錯(cuò)滑移（Nabarro蠕變）圖2-8變形機(jī)制圖（a）純銀和（b）鍺給出不一樣變形機(jī)制起控制作用應(yīng)力-溫度區(qū)間，兩種材料晶粒尺寸都是32μm，以10-8/s應(yīng)變速率來確定彈性邊界理論剪切應(yīng)力-位錯(cuò)蠕變擴(kuò)散蠕變Nabarro蠕變理論剪切應(yīng)力擴(kuò)散流變彈性區(qū)位錯(cuò)蠕變材料基礎(chǔ)第57頁1.2.3影響金屬塑性原因

1.2.3.1影響塑性內(nèi)部原因1.2.3.2影響金屬塑性外部原因1.2.3.3提升金屬塑性主要路徑

材料基礎(chǔ)第58頁1.2.3.1影響塑性內(nèi)部原因

1．化學(xué)成份（1）雜質(zhì)（2）合金元素對塑性影響2．組織結(jié)構(gòu)

材料基礎(chǔ)第59頁1.2.3.2影響金屬塑性外部原因

1．變形溫度塑性指標(biāo)溫度，°K圖2-9溫度對塑性影響經(jīng)典曲線材料基礎(chǔ)第60頁溫度，℃圖2-10碳鋼塑性隨溫度改變圖塑性材料基礎(chǔ)第61頁純鋁無氧銅圖2-11幾個(gè)鋁合金及銅合金塑性圖材料基礎(chǔ)第62頁2．變形速度

塑性變形速度，1mm/秒ⅠⅡ圖2-12變形速度對塑性影響材料基礎(chǔ)第63頁表1-1鋁合金冷擠壓時(shí)因熱效應(yīng)所增加溫度合金號擠壓系數(shù)擠壓速度（毫米/秒）金屬溫度℃L411150158~195LD211~16150294~315LY1111~16150340~350LY113165308材料基礎(chǔ)第64頁3．變形程度σ1-σ2大氣壓σ1-σ2大氣壓圖2-13脆性材料各向壓縮曲線（a）大理石；（b）紅砂石；—軸向壓力；—側(cè)向壓力材料基礎(chǔ)第65頁4．應(yīng)力狀態(tài)靜水壓力對提升金屬塑性良好影響

材料基礎(chǔ)第66頁σ1-σ2大氣壓σ1-σ2大氣壓

圖2-14脆性材料各向壓縮曲線（a）大理石；（b）紅砂石；—軸向壓力；—側(cè)向壓力材料基礎(chǔ)第67頁5．變形狀態(tài)

圖2-15主變形圖對金屬中缺點(diǎn)形狀影響（a）未變形情況；（b）經(jīng)兩向壓縮—向延伸變形后情況；（c）經(jīng)—向壓縮兩向延伸后情況材料基礎(chǔ)第68頁6．尺寸原因圖2-16變形物體體積對力學(xué)性能影響

1—塑性；

2—變形抗力；

3—臨界體積點(diǎn)力學(xué)性能12體積材料基礎(chǔ)第69頁1.2.3.3提升金屬塑性主要路徑提升塑性主要路徑有以下幾個(gè)方面：(1)控制化學(xué)成份、改進(jìn)組織結(jié)構(gòu)，提升材料成份和組織均勻性；(2)采取適當(dāng)變形溫度—速度制度；(3)選取三向壓應(yīng)力較強(qiáng)變形過程，減小變形不均勻性，盡可能造成均勻變形狀態(tài)；(4)防止加熱和加工時(shí)周圍介質(zhì)不良影響。

材料基礎(chǔ)第70頁第1.3節(jié)金屬塑性成形基礎(chǔ)1.3.1金屬成型主要方法1.3.2金屬塑性成形主要方法1.3.3金屬塑性變形機(jī)理1.3.4金屬加工硬化、回復(fù)和再結(jié)晶1.3.5金屬冷成型、熱成型及溫成形1.3.6材料塑性成形性材料基礎(chǔ)第71頁1.3.1金屬成型主要方法金屬成形方法鑄造焊接鍛壓拉、拔、擠壓軋制爆破成型材料基礎(chǔ)第72頁1.3.2金屬塑性成形主要方法指利用外力使金屬材料產(chǎn)生塑性變形，使其改變形狀、尺寸和改進(jìn)性能，從而取得各種產(chǎn)品加工方法。

主要應(yīng)用：（1）生產(chǎn)各種金屬型材、板材、線材等；（2）生產(chǎn)承受較大負(fù)荷零件，如曲軸、連桿、各種工具等。材料基礎(chǔ)第73頁幾個(gè)主要塑性加工方法軋制擠壓拉拔自由鍛模鍛沖壓材料基礎(chǔ)第74頁塑性成型應(yīng)用材料基礎(chǔ)第75頁材料基礎(chǔ)第76頁材料基礎(chǔ)第77頁金屬在應(yīng)力超出屈服強(qiáng)度時(shí)，就要發(fā)生塑性變形?；坪蛯\晶是金屬在常溫下兩種主要塑性變形方式。各種壓力加工方法，都是經(jīng)過對金屬材料施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形來實(shí)現(xiàn)。1.3.3金屬塑性變形機(jī)理材料基礎(chǔ)第78頁1.單晶體塑性變形1）滑移：晶體一部分相對一部分沿一定晶面發(fā)生相對滑動(dòng)。ττττ單晶體塑性變形形式主要有滑移和孿晶兩種。

ττ滑移單滑移多滑移交滑移材料基礎(chǔ)第79頁實(shí)際金屬滑移是靠位錯(cuò)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)位錯(cuò)：晶體中一列或若干列原子發(fā)生錯(cuò)排而造成晶格扭曲現(xiàn)象。“位錯(cuò)含有易動(dòng)性”滑移位錯(cuò)理論：晶體內(nèi)滑移是借助滑移面上位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。材料基礎(chǔ)第80頁2)孿晶：

晶體在切應(yīng)力作用下沿著一定晶面（孿晶面）和晶向（孿晶向），在一個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)生連續(xù)次序切變，變形結(jié)果是這部分晶體取向改變了，不過已變形晶體部分和未變形晶體部分保持鏡面對稱關(guān)系，這個(gè)對稱鏡面就叫做孿晶面。材料基礎(chǔ)第81頁晶體一部分相對一部分沿一定晶面發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)。材料基礎(chǔ)第82頁2.多晶體塑性變形晶粒內(nèi)部發(fā)生滑移和孿晶；同時(shí)晶粒之間發(fā)生滑移和轉(zhuǎn)動(dòng)。多晶體的塑性變形晶內(nèi)變形滑移孿晶晶間變形滑動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)材料基礎(chǔ)第83頁孿晶滑移晶間變形材料基礎(chǔ)第84頁1.3.4塑性變形后金屬組織和性能1.冷變形及其影響1）組織改變特征：①晶粒沿變形最大方向伸長；②晶格與晶粒均發(fā)生畸變③晶粒間產(chǎn)生碎晶。2）性能改變特征：加工硬化、回復(fù)、再結(jié)晶材料基礎(chǔ)第85頁加工硬化:即金屬在低于再結(jié)晶溫度加工時(shí)，因?yàn)樗苄詰?yīng)變而產(chǎn)生強(qiáng)度、硬度增加，塑性、韌性下降現(xiàn)象。優(yōu):強(qiáng)化金屬。純金屬及一些不能經(jīng)過熱處理強(qiáng)化合金可經(jīng)過冷拔、冷軋、冷擠壓等變形工藝來提升其強(qiáng)度和硬度。劣：在冷軋薄鋼板、冷拉細(xì)鋼絲及多道拉伸過程中，會(huì)因?yàn)榧庸び不斐珊蟮兰庸だщy，甚至開裂。故應(yīng)在工序間穿插熱處理工藝來消除加工硬化材料基礎(chǔ)第86頁回復(fù)：即將冷成形后金屬加熱至一定溫度后，使原子恢復(fù)到平衡位置，晶內(nèi)殘余應(yīng)力大大減小現(xiàn)象。T回＝（0.25—0.3）T熔K生產(chǎn)中常利用回復(fù)消除加工硬化后工件殘余內(nèi)應(yīng)力。

材料基礎(chǔ)第87頁再結(jié)晶：即塑性變形后金屬被拉長晶粒重新生核、結(jié)晶，變?yōu)榈容S晶粒現(xiàn)象。T再＝(0.35—0.4)T熔K生產(chǎn)中，再結(jié)晶也有廣泛應(yīng)用。比如：在冷軋、冷擠、冷拉、冷沖過程中穿插再結(jié)晶退火，消除加工硬化，恢復(fù)金屬材料良好塑性，以利于后續(xù)冷變形加工。材料基礎(chǔ)第88頁冷變形態(tài)回復(fù)再結(jié)晶晶粒長大T再冷變形熱變形以上以下材料基礎(chǔ)第89頁1.3.5金屬冷成型、熱成型及溫成形1.)冷成形：即坯料在回復(fù)溫度以下進(jìn)行塑性成形過程，變形過程中會(huì)出現(xiàn)加工硬化。T變＜T回。包含冷沖、冷擠、冷鐓、冷軋、冷拔等優(yōu)缺點(diǎn)：（1）成形后金屬表面光潔、尺寸準(zhǔn)確，含有較高強(qiáng)度和硬度。（2）有加工硬化，變形量不宜過大。材料基礎(chǔ)第90頁2.)熱成形：即金屬在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行塑性成形過程。T變＞T再包含鑄造、熱擠壓、熱軋等優(yōu)缺點(diǎn)：（1）產(chǎn)品力學(xué)性能高；（2）無加工硬化現(xiàn)象；（3）產(chǎn)品尺寸精度有所下降。材料基礎(chǔ)第91頁2.熱變形及其影響1）不產(chǎn)生加工硬化2）使組織得到改進(jìn)，提升了力學(xué)性能①細(xì)化晶粒；②壓合了鑄造缺點(diǎn)；③組織致密。3）形成纖維組織3.纖維組織材料基礎(chǔ)第92頁（1）在平行于纖維組織方向上：材料抗拉強(qiáng)度提升（2）在垂直于纖維組織方向上：材料抗剪強(qiáng)度提升材料基礎(chǔ)第93頁3.)溫成形：即金屬在高于回復(fù)溫度以上和低于再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)進(jìn)行塑性成形過程。T回＜T變＜T再包含溫?cái)D壓、溫拉拔、溫鍛等。特點(diǎn)：變形中有加工硬化和回復(fù)現(xiàn)象，無再結(jié)晶現(xiàn)象。材料基礎(chǔ)第94頁例