工程材料的强化理论

第 4 章 教学基本内容: 金属的塑性变形 1、单晶体、多晶体的塑性变形; 2、塑性变形对材料组织和性能的影响; 3、冷变形金属的回复与再结晶; 4、热加工对材料组织和性能的影响。 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次): 1、掌握冷、热加工对材料组织和性能的影响; 2、熟悉冷变形金属的回复与再结晶过程、特点与应用; 3、了解金属塑性变形的微观机制。 教学重点及难点: 1、重点: 1)单晶体的塑性变形,多晶体的塑性变形; 2)塑性变形对材料组织和性质的影响; 3)热加工对材料组织和性能的影响。 2、难点: 1)塑性变形的微观机制; 2)晶界对变形和强度地影响; 3)回复、再结晶的微观机制。 教学方法及手段: 1、PPT讲解; 2、录象; 3、课堂讨论。 作业、讨论题、思考题: 1、论述冷变形金属的回复与再结晶过程、特点与应用? 2、分析与讨论冷、热加工对材料组织和性能的影响?

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第四章 金属的塑性变形

产生的现象:弹性变形、塑性变形和断裂。

目的:1)制造零件毛坯、型材;2)改善材料组织和性能。

第一节 金属的塑性变形与强化

一、单晶体塑性变形

1、基本方式:滑移为主,孪生为辅。

2、滑移 1)定义 2)滑移系

一个滑移面(原子排列最密的晶面)+ 此面上的一个滑移方向(原子排列最密的晶向)。

在其它条件相同时,金属晶体中滑移系愈多,该金属的塑性愈好。

3)滑移的条件

(1)必要条件:切应力,即晶体的滑移是在切应力作用下进行。 (2)充分条件:大于临界分切应力,即只有当外力在某一滑移系中

的切应力达到一定的临界值时,在这一滑移系上晶体才发生滑移,称该临界值

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为滑移的临界分切应力,记为τc,c = σs cosλ*cosφ

式中,λ--拉力F与滑移方向的夹角;φ--拉力F与滑移面的夹角。

4)滑移时的旋转与转动

5)滑移的位错机制:位错运动。

二、多晶体塑性变形

实质与单晶体相同,但过程复杂:1)塑变不同时性;2)塑变协调性;变不均匀性。

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3)塑

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