1、5.2 晶体的 塑性变形 5.2 晶体的 塑性变形 单晶体的塑性变形 多晶体的塑性变形 合金的塑性变形 塑性变形对材料组织和性能的影响 5.2.1 单晶体的塑性变形 常 温 或 低 温 下 , 单 晶 体 塑 性 变 形( plastic deformation) 方式: 1. 滑移 ( slip) 2. 孪生 ( twining) 3. 扭折 ( link) 1.滑 移 (1) 滑移线和滑移带 滑移线 ( slip line) : 滑移线实际上是在晶体表面产生的小台阶 。 滑移带( slip band) 是由一系列相互平行的更细的线组成的。 铜中的滑移带 500 滑移线和滑移带示意图 ( 2
2、)滑移系 滑移是沿着特定的晶面 (称为 滑移面 slip plane)和晶向(称为 滑移方向 slip direction)上运动 。 一个滑移面和其上的一个滑移方向组成一个 滑移系 ( slip system) 。 滑移系表示晶体在进行滑移时可能采取的空间取向 。 滑移系主要与晶体结构有关 。 晶体结构不同 , 滑移系不同;晶体中滑移系越多 , 滑移越容易进行 , 塑性越好 。 结论 : 滑移面和滑移方向往往是金属晶体中原子排列的最密排面和最密排晶向 。 如 fcc: 111 bcc: 110 、 112 和 123 hcp: 0001 每一种晶格类型的金属都有特定的滑移系 , 且滑移系数量
3、不同 。 如: fcc中有 12个 , bcc中有 48个 , hcp中有 3个 。 三种常见金属晶体结构的滑移系 ( 3)滑移的临界分切应力( k) 滑移的 临界分切应力 ( critical resolved shear stress) : 计算方法 : k =scoscos 式中 coscos 为 取 向 因 子 ( orientation factor) , 该值越大 , k 越大 , 越有利于滑移 。当滑移面法线方向 、 滑移方向与外力轴三者共处一个平面 , 则 = 45时 , coscos= 1/2, 此取向最有利于滑移 , 即以最小的拉应力就能达到滑移所需的分切应力 , 称此 取向为软取向 。 当外力与滑移面平行或垂直时 ( = 90或 = 0) , 则 s , 晶体无法滑移 , 称此取向为硬取向 。 取向因子 coscos 对 s 的影响在只有一组滑移面的密排六方结构中尤为明显。 计算分切应力的分析图