材料科学基础教学教案

§7-1金属变形概述 拉伸曲线 加工硬化

§7-2金属的弹性变形 双原子模型 ??S0r? 0 E?S0r 0 E对组织不敏感

§7-3滑移与孪晶变形 一、滑移观察 滑移带、滑移线 二、滑移机制 位错宽度 派-纳力 讨论

三、滑移面与滑移方向 滑移系 四、孪晶变形

另一作用：当滑移变形困难时，它能改变晶体位向帮助滑移

§7-4单晶体的塑性变形 一、施密特定律 图8-10

取向因子（施密特因子）、硬取向、软取向 二、单滑移、多滑移和交滑移

单个滑移系动作称单滑移，多个称多滑移

螺位错在原滑移面上运动受阻，可转移到与之相交的另一滑移面上继续滑移称交滑移。

交滑移后的位错再次转回到和原滑移面平行的面上继续滑移，称双交滑移。 图8-13

§7-5多晶体的塑性变形

一、晶界和晶体位向对塑性变形的影响 阻碍作用 变形的传递 1． 变形的协调

二、晶粒大小对材料强度与塑性的影响 关系

位错理论解释细晶强化：

多晶体材料靠晶界以及晶界两侧的晶粒间的位向差得到强化。晶粒中

的位错源放出的位错，在晶界处受阻并产生塞积，塞积产生的应力足以克服晶界和位向差造成的阻力时，位错才能通过晶界，该过程需增加外力，表明材料得以强化；晶粒越细，塞积群应力场越弱，变形不易从一晶粒转移到另一晶粒，材料强度越高。

粗晶粒位错塞积数目多，产生的应力集中大，它虽然有容易使相邻晶粒位错源开动的一面，但假若相邻晶粒的取向特别不利于变形，或者其位错源受到钉扎。应力集中不能被松弛而产生很大的拉应力，从而形成裂纹。因此，粗晶粒容易萌生裂纹，断裂时显示的塑性也较低。

§7-6纯金属的变形强化 加工硬化（变形强化）机理 一、位错的交割 扭折、割阶 割阶必是刃型的

螺位错上的割阶运动阻力更大 二、位错的反应

梯杆位错、洛麦尔-柯垂尔锁 三、位错的增值 源

2．双交滑移机制

§7-7合金的变形与强化

一、单相合金的变形与强化 固溶强化

二、低碳钢的屈服和应变时效 屈服平台

柯氏气团理论:溶质原子形成的应力场与位错应力场可发生交互作用。比溶剂原子大的溶质原子倾向于聚集在刃型位错受张力一侧，比溶剂原子小的溶质原子倾向于聚集在刃型位错受压力一侧，从而形成了包围着位错线的比较稳定分布的溶质原子“气团”，称～。位错要挣脱气团的束缚而运动，需要较大的力，这就形成了上屈服点；儿一旦挣脱之后位错的运动就比较容易，因此有应力降落，出现下屈服点和水平平台。

位错增值理论：位错大量增殖后，可动位错增多，流遍应力降低。 应变时效

三、第二相对合金变形的影响 切过机制 绕过机制 弥散强化

§7-8冷变形金属的组织与性能 一、冷变形金属的力学性能 加工硬化

二、冷变形金属的组织