金属学与热处理第五章 金属及合金的塑性变形

第五章 金属及合金的塑性变形

(一)填空题

1. 硬位向是指 ，其含义是

2．从刃型位错的结构模型分析，滑移的实质是

3．由于位错的 性质，所以金属才能产生滑移变形，而使其实际强度值大大的低于理论强度值。

4. 加工硬化现象是指 ，加工硬化的结果使金属对塑性变形的抗力 ，造成加工硬化的根本原因是 。

5．影响多晶体塑性变形的两个主要因素是 、 。 6．．金属塑性变形的基本方式是 和 ，冷变形后金属的强度 ，塑性 。 7．常温下使用的金属材料以 晶粒为好，而高温下使用的金属材料以 晶粒为好。

8．面心立方结构的金属有 滑移系，它们是 。 9．体心立方结构的金属有 滑移系，它们是 。 10．密排六方结构的金属有 滑移系，它们是 。

11．单晶体金属的塑性变形都是 作用下发生的，常沿着晶体中 和

发生。

12 金属经冷塑性变形后，其组织和性能会发生变化，如 、 、 、 等等。

13．拉伸变形时，晶体转动的方向是 转到 。 14．位错密度的定义是 ，单位为 。 15 晶体的理论屈服强度约为实际屈服强度的 倍。

16．内应力是指 ，它分为 、 、 、 三种。 17 滑移系是指 ，面心立方晶格的滑移面为 ，滑移系方向

为 ，构成 个滑移系。

(二)判断题

1 金属在均匀塑性变形时，若外力与滑移面相平行，则意味着不可能进行塑性变形。 2 在体心立方晶格中，滑移面为｛111｝×6，滑移方向为〈110〉×2，所以其滑移系有12个

3．滑移变形不会引起晶体结构的变化。

4 因为体心立方与面心立方晶格具有相同的滑移系数目，所以它们的塑性变形能力也相同。 （ ）

5．在晶体中，原子排列最密集的晶面间的距离最小，所以滑移最困难。 （ ） 6 孪生变形所需要的切应力要比滑移变形所需要的切应力小得多。 （ ） 7．金属的加工硬化是指金属冷塑性变形后强度和塑性提高的现象。 （ ） 8 单晶体主要变形的方式是滑移，其次是孪生。 （ ） 9．细晶粒金属的强度高，塑性也好。 （ ）

10．反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂。 （ ） 11．喷丸处理及表面辊压能显著提高材料的疲劳强度。 （ ） 12．晶体滑移所需的临界分切应力实测值比理论值小得多。 （ ） 13．晶界处滑移的阻力最大。 ( ) 14．滑移变形的同时伴随有晶体的转动，因此，随变形度的增加，不仅晶格位向要发生变化，

而且晶格类型也要发生变化。 ( )

15．滑移变形不会引起晶格位向的改变，而孪生变形则要引起晶格位向的改变。 ( ) 16．面心立方晶格一般不会产生孪生变形；密排六方晶格金属因滑移系少，主要以孪生方式产生变形。 ( )

(三)选择题

1．能使单晶体产生塑性变形的应力为 ( ) A．正应力 B．切应力

2．面心立方晶体受力时的滑移方向为( )

A (111> B <110> C <100> D <112>

3．体心立方与面心立方晶格具有相同的滑移系，但其塑性变形能力是不同的，其原因是面

心立方晶格的滑移方向较体心立方晶格的滑移方向( ) A．少 B．多 C 相等 D．有时多有时少 4．冷变形时，随着变形量的增加，金属中的位错密度( )。 A．增加 B 降低 C无变化 D．先增加后降低 5．钢的晶粒细化以后可以( )。

A．提高强度 B 提高硬度 C 提高韧性 D．既提高强度硬度，又提高韧性 6．加工硬化现象的最主要原因是( )。

A．晶粒破碎细化 B 位错密度增加 C 晶粒择优取向 D．形成纤维组织 7．面心立方晶格金属的滑移系为( )。

A．<111><110} B．<110><111} C．(100><110} D．(100><111} 8 用铝制造的一种轻型梯子，使用时挠度过大但未塑性变形。若要改进，应采取下列( )措施

A 采用高强度铝合金 B 用钢代替铝

C 用高强度镁合金 D．改进梯子的结构设计

(四)改错题

1．塑性变形就是提高材料塑性的变形。

2．滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向则是原子密度最小的方向 3．晶界处原子排列紊乱，所以其滑移阻力最小。

(五)问答题

1．试述金属经冷塑性变形后，其结构、组织与性能所发生的变化过程，分析发生变化的

实质。 2．试述加工硬化对金属材料的强化作用，这些变化有什么实际意义?试举一些有用的例子，

也举一些有害的事实。

3．增加金属中的位错密度，是强化金属材料的途径之一。那么，降低位错密度是否会使金

属材料的强度降低?无位错的金属材料强度是否最低?为什么?

4．用低碳钢板冲压成型的零件，冲压后发现各部位的硬度不同?为什么? 如何解决? 5．口杯采用低碳钢板冷冲而成，如果钢板的晶粒大小很不均匀，那么冲压后常常发现口

杯底部出现裂纹，这是为什么?

6．面心立方、体心立方和密排六方金属的主要塑性变形方式是什么?温度、形变速度对其

有何影响?

7．指出面心立方、体心立方和密排六方晶体中的滑移面。为什么滑移面为密排面，滑移

方向是密排方向?

8．试阐述为什么金属的实际强度比理论强度低得多?

9．试用多晶体的塑性变形过程来阐述为什么晶粒越细的金属的强度、硬度越高、塑性、

韧性也越好?

10．何谓加工硬化?产生原因及其消除方法是什么? 11．试述内应力的分类及其对材料性能的影响。

12．有些机器零件常采用表面喷丸处理从而大大提高零件的使用寿命，这是什么原因?

(六) 作图题

1．画出α—Fe和γ—Fe的晶胞，在晶胞中指出发生滑移的一个晶面，在这个晶面上发

生滑移的一列晶向。