金属材料的变形与再结晶

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1、一、填空题1、面心立方晶格的滑移系是（），体心立方晶格的滑移系是（）。2、金属热加工与冷加工的界限是（）。3、金属的塑性变形方式有（）和（）。4、金属产生滑移的原因是（）和（）。5、滑移面是原子密度最（）的晶面，滑移方向是原子密度最（）的方向。二、判断题1、没有经过冷加工变形的金属，不会发生再结晶。（）2、金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。（）3、金属中的位错密度越大，金属的强度越高；反之金属强度越低。（）4、晶粒越细，阻碍位错运动的作用越大，金属的强度越高，塑性越低。（）5、金属的滑移系越多，金属的塑性越好。（）三、解

2、释下列名词滑移，滑移系，滑移线，滑移带，孪生，加工硬化，回复，再结晶，织构，临界变形度四、问答题１、为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？２、金属的再结晶温度受哪些因素影响？３、为什么生产中应尽量避免在临界变形度这一范围内加工变形？第4章 金属材料的变形与再结晶金属材料在承受外力时，会产生一定的变形，随着外力的增加，其变形将由弹性变形转变为塑性变形，直至断裂。金属材料的变形特性在工程技术上十分重要，（1）由于铸态金属中往往具有晶粒粗大不均匀、组织不致密及杂质偏析等缺陷，故工业上的金属材料大多要在浇注后经过压力加工再予使用。（

3、2）把材料制作成所要求的形状。因为通过压力加工时的塑性变形，金属的组织也会发生很大的变化，可使某些性能如强度等得到显著的提高。但在塑性变形的同时，也会给金属的组织和性能带来某些不利的影响，因此在压力加工之后或在其加工的过程中，还应经常对金属进行加热，使其发生回复与再结晶，以消除不利的影响。工程上实际材料均为多晶体组织，为了更好地了解多晶体材料的变形，首先了解单晶体的变形特性。4.1.单晶体金属变4.1.1.       单晶体金属弹性变形单晶体金属材料在正应力作用下变形过程，图（2-1）                   

4、   切应力变形图图（2-2）                      特点：（1）      可逆性，去除外力后，变形消失。（2）      变形量小，<1%。（3）      应变与应力成正比。4.1.2.       单晶体金属塑性变形单晶体塑性变形有“滑移”和“孪生”等不同方式，大多数情况以滑移方式发生。正应力只能引起晶格的弹性伸长，或进一步把晶体拉断切应力可使晶格在发生弹性歪扭之后，进一步造成滑移。通过大量的晶面滑移，最终使试样拉长变细。滑移：晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面发生相对的滑动。滑移变形要点：（1

5、）      滑移只能在切应力的作用下发生（2）      滑移常沿晶体中原子密度最大的晶面和晶向发生。这是因为只有在最密晶面（滑移面）之间的面间距及最密晶向（滑移方向）之间的原子间距才最大，因而原子结合力最弱，所以在最小的切应力下使能引起它们之间的相对滑动。滑移系：滑移面数与滑移方向数的乘积。滑移系越大，金属滑移的可能性越大，即金属塑性越好。发生相对平移的晶面称为滑移面，而平移的方向则称为滑移方向。滑移面一般为原子排列最密或较密的晶面，而滑移方向则总是原子最密排的方向。哪些晶面作为实际的滑移面而出现，受形变温度、速度，杂质

6、的掺入，以及加载条件等因素的影响。晶格体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格滑移面{110}*6{111}*4六方底面*1滑移方向{111}*2{110}*3底面对角线*3滑移系6*2=124*3=121*3=3 FeCu,AlMg,Zn（3）      滑移时晶体的一部分相对于另一部分沿滑移方向位移的距离为原子间距的整数倍，滑移的结果会在晶体的表面上造成台阶。（4）      滑移的同时必然伴有晶体的转动，沿外力方向。滑移过程,4.2.多晶体金属的变形4.2.1.       晶界作用以两个晶粒的试样在拉伸时的变形为例在远离

7、晶界处，变形明显，在靠近晶界处变形出现“竹节”现象。表明晶界对变形有较大的阻碍作用。原因：晶界附近晶格排列紊乱，杂质原子往往较多，增大晶格畸变，因而使该处在滑移时位错运动的阻力较大，难以发生变形。4.2.2.       各晶粒位向差别的影响位向不同当受外力作用时，有些晶粒的滑移面适合于外力作用方向，有些晶粒的滑移面与外力方向相抵触，其中任一晶粒的滑移都必然会受到它周围不同晶格位向晶粒的约束和障碍。所以多晶体金属的塑性变形抗力总是高于单晶体。4.2.3.       多晶体金属变形过程滑移面和滑移方向处于或接近于与外力成45

8、度夹角的晶粒必将首先发生滑移变形，不同位向的晶粒分批滑移。塑性变形特点：（1）      起始塑性变形的非同时性。位向不同，所以在工程上无法测得真正的最大弹性变形抗力和真正的起始塑性变形的抗力指标，要采用条件规定的方法（2）      塑性变形的时间性。弹性变形以声速进行，变形速度对金属弹