思考题:
1.比较滑移和孪生的相同点和不同点。
相同点 滑移 孪生 1 切变;2 沿一定的晶面、晶向进行;3 不改变结构。 改变,形成镜面对称关系, 不 位向 不改变, 同 位移滑移方向上原子间距的小于孪生方向上的原子间点 量 整数倍。 距。 有限,总变形量小。 贡献 很大,总变形量大。 应力 有一定的临界分切压力 临界分切应力远高于滑移 条件 一般先发生滑移 滑移困难时发生 2.柯氏气团是什么?分析其产生的原因及影响。
柯氏气团:大的溶质原子偏聚在刃位错线受拉应力的部位,小的溶质原子偏聚
在刃位错线受压应力的部位。
形成原因:使系统的总畸变能下降,处于较稳定的状态。
影响:减少了可动位错数量,对位错有钉扎作用。若使位错线运动,要脱离柯
氏气团的钉扎,需要更大的外力,
3.塑性变形对金属组织和性能有什么影响? 对显微组织的变化:
(1)晶粒沿形变方向被拉长,夹杂物和第二相沿变形方向拉长为细带状或粉碎成
链状。形量大时呈现纤维状组织。 (2)亚结构的细化,生成形变亚晶。
(3)生成形变织构,即使晶粒具有择优取向的组织。
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对金属性能的影响:
(1)加工硬化:随变形量的增加,材料的强度、硬度升高而塑韧性下降。 (2)电阻率升高,热导率、抗腐蚀性下降,金属中的扩散过程加速等等。
4.影响固溶强化效果的因素是哪些? (1)溶质浓度:溶质浓度增加,效果增大。 (2)固溶体类型:间隙型大于臵换型。
(3)溶质溶剂原子尺寸差(臵换型):尺寸差越大,效果好 (4)溶质溶剂原子价电子数差(臵换型):差别越大,效果好
教科书习题: 4。
4.金属晶粒越细强度越高的原因是,(1)变形晶粒中的位错运动到晶界受阻,形成位错塞积群。(2)为了协调变形,每个晶粒要进行多滑移时发生位错的相互交割。 金属晶粒越细塑性越好的原因是,参与变形的晶粒数目也越多,变形越均匀,断裂前发生的塑性变形越大。
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第六章
基本概念:
1.回复:冷塑性变形的金属加热时,在光学显微组织发生变化前所产生的某些亚结构和性能的变化。
2.再结晶:冷变形金属加热到一定温度后,变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒,加工硬化完全消除的过程。
3.再结晶温度:经严重冷变形(变形量>70%)的金属或合金,在1h内能够完成再结晶(再结晶体积分数>95%)的最低温度。
4.流线:热加工使铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向拉长,形成彼此平行的宏
观条纹,称作流线。
5.低于再结晶温度的加工过程称为冷加工,有加工硬化现象。 6.高于再结晶温度的加工过程称为热加工,没有加工硬化现象。
思考题:
1.回复对金属性能有什么影响?如何进行回复?要达到什么目的?
回复对性能的影响:(1)内应力降低:弹性应变基本消除;(2)硬度、强度下降不多;(3)电阻率明显下降。
生产中采用去应力退火进行回复。
目的:保持加工硬化,同时降低应力,防止工件变形、开裂,提高耐蚀性。 2.影响再结晶温度的因素
(1)冷变形量越大,再结晶驱动力越大,再结晶温度越低;变形量达到一定程度后,
再结晶温度趋于稳定。
(2)合金元素及杂质,趋于在位错、晶界处偏聚,阻碍位错运动和晶界迁移,提高
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再结晶温度。
(3)形变金属晶粒越细小,再结晶温度越低。(晶界形核)
(4)加热速度非常缓慢,和加热速度极快,都会使再结晶温度上升。 (5)在一定范围内增加保温时间,可降低再结晶温度。
3.带状组织:复相合金中的各个相,在热加工时沿着变形方向交替地呈带状分布。 产生原因:铸锭中的枝晶偏析,在热加工时沿着变形方向伸长成条带状分布,冷却
时即形成带状组织。可采用正火、扩散退火来消除或减轻。
教科书习题:1,5,8,9。
1.冷拔后应采用去应力退火,使之发生回复。 5. 回复 再结晶 通过形核、长大形成同一晶格的等轴晶粒 组织 保留形变组织 亚结构 点缺陷密度降低,位错密度降低位错密度大大降低 并重新分布形成亚晶 性能 强度略下降,塑性略提高,内应强度大大降低,塑性大大提高,内应力完力大部分消除,电阻率明显降低 全消除,电阻率降至退火态
8. 冷拔钢丝是依靠冷加工硬化来保证其强度的。在吊运高温工件时,钢丝受热发生再结晶,强度大幅度下降,造成断裂。
9. 楔形板经冷轧得到相同厚度的板材,前部形变量小,后部形变量大,经再结晶退火后,前部晶粒尺寸较大,后部晶粒尺寸教小。
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第七章
基本概念:
扩散:由于热运动而导致原子(分子)在介质中迁移的现象. 自扩散:没有浓度变化的扩散,只发生在纯金属和均匀固溶体中。 互扩散:伴有浓度变化的扩散。又称为“异扩散”、“化学扩散”。 下坡扩散:沿浓度降低的方向进行的扩散,使浓度趋于均匀化。 上坡扩散:沿浓度升高的方向进行的扩散,使浓度发生两级分化。 原子扩散:扩散过程中晶格类型不变,没有新相形成。
反应扩散:扩散使固溶体浓度超过固溶度极限而生成新相,又称为相变扩散。新
相可以是固溶体或化合物。
空位扩散机制:原子离开其点阵位臵,跳入邻近的空位而进行的扩散
间隙扩散机制:间隙原子从一个间隙位臵移动到另一个间隙位臵而进行的扩散。
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