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第6章金属及合金的回复与再结晶

第6章金属及合金的回复与再结晶
第6章金属及合金的回复与再结晶

第六章:金属及合金的回复与再结晶

1.回复和再结晶的概念:形变后的金属和合金处于不稳定的高自由能状态,具有一种向着形变前低自由能状态自发恢复的趋势,因此,只要动力学条件允许,例如温度较高,原子具有相当的扩散能力时,形变后的金属和合金就会自发的向着自由能降低的方向转变。进行这种转变的过程称回复和再结晶。前者是指在较低温度下或在较早阶段所发生的转变过程;后者则指在较高温度下或较晚阶段发生的过程。

2.退火:将金属材料加热到某一规定温度,并保温一段时间,而后缓慢冷却至室温的一种热处理过程。其目的在于足够提高金属材料组织和结构的热力学稳定性,以保证所要求的各种性能指标,形变金属和合金的退火主要由回复、再结晶和晶粒长大三个过程综合组成的。3.形变金属或合金退火过程中发生的一般变化:

①显微组织的基本变化回复阶段:显微组织的基本变化看不出任何变化,晶粒保持伸长状或扁片状;再结晶阶段:形变晶粒内部发生了新晶粒的生核和成长过程,直到形变组织完全改组为新的等轴晶粒;晶粒长大阶段:新晶粒逐步相互吞食而长大,直到一个较为稳定的尺寸。

②储存能的变化供金属和合金形变而施加的外部能量有相当一部分以弹性能和缺陷能的形式储存在金属内部,这一部分储存能在加热退火过程中应释放出来,成为回复和再结晶的推动力。

③性能的变化硬度、强度变化:回复过程中,位错密度的减小有限,只有达到再结晶阶段时,位错密度才会显著下降,因此回复阶段强度变化有限,再结晶阶段变化很大。电阻、密度变化:在回复阶段,点缺陷密度显著下降,因此回复阶段电阻显著减小,密度逐步增大。总之,回复过程中,硬度和强度等力学性能等变化率很小,而电阻和密度等一些物理性能变化率却相当大;再结晶过程中,各种变化都是比较剧烈的。

回复机理:

再结晶与相变:再结晶形似相变,但并非相变。一般来说,再结晶前后各晶粒的晶体类型不变,成分也不变。从转变过程来看与相变有很多相似之处。相变是自由能较低的新相在自由能较高的旧相中进行生核和成长的过程,驱动力是体积自由能差,阻力主要来自异相间的界面能;而再结晶则是无畸变能或畸变能较低的晶粒在畸变能较高的基体中进行生核和成长的过程,驱动力是畸变能差,阻力则来自晶界能。

再结晶过程的形核:再结晶形核一般有两种方式:一是原晶界的某些部位突然迅速成长而变为核心,二是某些亚晶的迅速成长而变为核心。所谓再结晶核心是通过某些现成的活动性较大的界面突发式的移动而形成的,这些现成界面可以是原始大角晶界、通过亚晶长大而逐步形成的大角亚晶界、已存在与形变基体中的大角亚晶界。

再结晶晶核的长大:当再结晶晶核出现后,晶核成长总是通过晶界向着畸变能较高的基体中扩散移动而进行的,晶界移动的驱动力主要是两晶粒间的畸变能差,晶界向着其曲率中心的反方向移动。由于形变基体中的畸变能分布不均,而晶界总是优先想畸变能大的地方推移,所以在长大过程中,界面总是参差不齐的甚至呈锯齿状。

再结晶动力学:

再结晶温度:再结晶温度不象结晶或其它相变温度那样确定不变,它受许多因素影响,可以随条件的不同而在一个相当宽的范围内变化。通常所说的再结晶温度是指在规定时间内(如一小时)能够完成再结晶,或再结晶达到规定程度(如95%)的最低温度。即再结晶温度包含时间和再结晶量两个因素在内。

再结晶晶粒大小:再结晶晶粒的平均直径d=K[G/N]1/4-K为比例常数。

预形变量:预形变量增大可使N/G增大,因此原始晶粒度相同时,预形变量越大,晶粒尺

寸越小。

原始晶粒尺寸:预形变量一定时,原始晶粒越小,则再结晶后晶粒越细。

退火温度:G/N理论上受温度影响小,但实际生产中,退火温度升高往往会引起晶粒粗大。杂质:杂质一般使G/N减小,可以起细化晶粒的作用。

形变温度:预形变时温度越高,则回复的程度也越大,即金属形变后储存能减小了,因而G/N增大,晶粒尺寸也随之而增大。

再结晶后的晶粒长大。

二次再结晶:在某些情况下再结晶完成后晶粒的长大表现出一种反常现象:即出现少数较大的晶粒优先快速成长,逐步吞食掉其周围的大量小晶粒,最后形成非常粗大的组织,它好象在再结晶过程中以一些较大的亚晶为核心快速长大,并逐步吞食其周围大量小的亚晶,最后形成新的组织一样,好象也是一个生核与长大的过程,因此,称为二次再结晶。

再结晶退火后的组织:

再结晶退火后的晶粒大小——主要取决于形变程度和退火温度。晶粒大小、形变量及温度的关系可用一个“再结晶”图来表示,可做生产工艺的参考。

退火织构——形变可以产生各种织构,具有形变织构的材料经再结晶退火后,在大多数情况下,仍然会具有织构,这种织构称为再结晶织构,又称退火织构。退火织构既可以和形变织构一致,也可以有新的织构轴,新织构轴大多与形变织构有一定关系,但有时则是任意的,找不出确定关系。

第六章 回复与再结晶

第六章回复与再结晶 (一)填空题 1. 金属再结晶概念的前提是,它与重结晶的主要区别是。 2. 金属的最低再结晶温度是指,它与熔点的大致关系是。 3 钢在常温下的变形加工称,铅在常温下的变形加工称。 4.回复是,再结晶是。 5.临界变形量的定义是,通常临界变形量约在范围内。 6 金属板材深冲压时形成制耳是由于造成的。 7.根据经验公式得知,纯铁的最低再结晶温度为。 (二)判断题 1.金属的预先变形越大,其开始再结晶的温度越高。(×) 2.变形金属的再结晶退火温度越高,退火后得到的晶粒越粗大。(√)3.金属的热加工是指在室温以上的塑性变形过程。(×) 4.金属铸件不能通过再结晶退火来细化晶粒。(√) 金属铸件不能通过再结晶退火达到细化晶粒的目的,因为铸件,没有经受冷变形加工,所以当加热至再结晶退火温度时,其组织不会发生根本变化,因而达不到细化晶粒的目的。 再结晶退火必须用于经冷塑性变形加工的材料,其目的是改善冷变形后材料的组织和性能。再结晶退火的温度较低,一般都在临界点以下。若对铸件采用再结晶退火,其组织不会发生相变,也没有形成新晶核的驱动力(如冷变形储存能等),所以不会形成新晶粒,也就不能细化晶粒。 5.再结晶过程是形核和核长大过程,所以再结晶过程也是相变过程。(×); 6 从金属学的观点看,凡是加热以后的变形为热加工,反之不加热的变形为冷加工。 (×) 7 在一定范围内增加冷变形金属的变形量,会使再结晶温度下降。( √) 8.凡是重要的结构零件一般都应进行锻造加工。(√) 9.在冷拔钢丝时,如果总变形量很大,中间需安排几次退火工序。( √) 10.从本质上讲,热加工变形不产生加工硬化现象,而冷加工变形会产生加工硬化现象。这是两者的主要区别。( ×) (三)选择题 1.变形金属在加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程,这种新晶粒的晶型( )。 A.与变形前的金属相同 B 与变形后的金属相同 C 与再结晶前的金属相同D.形成新的晶型 2.金属的再结晶温度是( ) A.一个确定的温度值B.一个温度范围 C 一个临界点D.一个最高的温度值 3.为了提高大跨距铜导线的强度,可以采取适当的( A )。 A.冷塑变形加去应力退火 B 冷塑变形加再结晶退火 C 热处理强化D.热加工强化 4 下面制造齿轮的方法中,较为理想的方法是( C )。 A.用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮B用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮 C 由圆钢棒热锻成圆饼再加工成齿轮D.由钢液浇注成圆饼再加工成齿轮 5.下面说法正确的是( C )。 A.冷加工钨在1 000℃发生再结晶 B 钢的再结晶退火温度为450℃ C 冷加工铅在0℃也会发生再结晶D.冷加工铝的T再≈0.4Tm=0.4X660℃=264℃ 6 下列工艺操作正确的是(D ) 。 A.用冷拉强化的弹簧丝绳吊装大型零件淬火加热时入炉和出炉 B 用冷拉强化的弹簧钢丝作沙发弹簧 C 室温可以将保险丝拉成细丝而不采取中间退火 D.铅的铸锭在室温多次轧制成为薄板,中间应进行再结晶退火 7 冷加工金属回复时,位错(C )。

回复与再结晶

1、一块单相多晶体包含。 A.不同化学成分的几部分晶体B.相同化学成分,不同结构的几部分晶体C.相同化学成分,相同结构,不同位向的几部分晶体 2、在立方系中点阵常数通常指。 A.最近的原子间距B.晶胞棱边的长度 3、每一个面心立方晶胞中有八面体间隙m个,四面体间隙n个,其中。 A.m=4,n=8B.m=13,n=8C.m=1,n=4 4、原子排列最密的一族晶面其面间距。 A.最小B.最大 5、晶体中存在许多点缺陷,例如 A.被激发的电子B.空位C.沉淀相粒子 6、金属中通常存在着溶质原子或杂质原子,它们的存在。 A.总是使晶格常数增大B.总是使晶格常数减小C.可能使晶格常数增大,也可能使晶格常数减小 7、金属中点缺陷的存在使电阻。 A.增大B.减小C.不受影响 8、空位在过程中起重要作用。

A.形变孪晶的形成B.自扩散C.交滑移 9、金属的自扩散的激活能应等于。 A.空位的形成能与迁移激活能的总和B.空位的形成能C.空位的迁移能 10、位错线上的割阶一般通过形成 A.位错的交割B.交滑移C.孪生 一、名词解释 沉淀硬化、细晶强化、孪生、扭折、第一类残余应力、第二类残余应力、、回复、再结晶、多边形化、临界变形量、冷加工、热加工、动态回复、动态再结晶 沉淀硬化:在金属的过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区和由之脱出微粒弥散分布于基体中导致硬化。 细晶强化:通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法。 孪生:在切应力作用下,晶体的一部分沿一定晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。 扭折:在滑移受阻、孪生不利的条件下,晶体所做的不均匀塑性变形和适应外力作用,是位错汇集引起协调性的形变。 按残余应力作用范围不同,可分为宏观残余应力和微观残余应力等两大类,其中宏观残余应力称为第一类残余应力(由整个物体变形不均匀引起),微观残余应力称为第二类残余应力(由晶粒变形不均匀引起)。 储存能:在塑性变形中外力所作的功除大部分转化为热之外,由于金属内部的形变不均匀及点阵畸变,尚有一小部分以畸变能的形式储存在形变金属内部,这部分能量叫做储存能。回复:经冷塑性变形的金属加热时,尚未发生光学显微组织变化前(即再结晶之前)的微观结构变化过程。 再结晶:经冷变形的金属在一定温度下加热时,通过新的等轴晶粒形成并逐步取代变形晶粒的过程。 多边形化:指回复过程中油位错重新分布而形成确定的亚晶结构过程。 临界变形量:需要超过某个最小的形变量才能发生再结晶,这最少的形变量就称为临界变形量。 冷加工:在再结晶温度以下的加工过程;在没有回复和在接近的条件下进行的塑性变形加工。热加工:在再结晶温度以上的加工过程;在再结晶过程得到充分进行的条件下进行的塑性变形加工。 动态回复:热加工时由于温度很高,金属在变形的同时发生回复,同时发生加工硬化和软化两个相反的过程。这种在热变形时由于温度和外力联合作用下发生的回复过程 动态再结晶:是指金属在热变形过程中发生的再结晶现象。 二、问答题

上海交大材基-第五章塑性变形与回复再结晶--复习提纲.

第5章材料的形变和再结晶 提纲 5.1 弹性和粘弹性 5.2 晶体的塑性变形(重点) 5.3 回复和再结晶(重点) 5.4 高聚物的塑性变形 学习要求 掌握材料的变形机制及特征,以及变形对材料组织结构、性能的影响;冷、热加工变形材料的回复和结晶过程。 1.材料的弹性变形本质、弹性的不完整性及黏弹性; 2.单晶体塑性变形方式、特点及机制(滑移、孪生、扭折) 3.多晶体、合金塑性变形的特点及其影响因素 4.塑性变形对材料组织与性能的影响; 5.材料塑性变形的回复、再结晶和晶粒长大过程; 6.影响回复、再结晶和晶粒长大的诸多因素(包括变形程度、第二相粒子、工艺参数等) 7、结晶动力学的形式理论(J-M-A方程) 8、热加工变形下动态回复、再结晶的微观组织特点、对性能影响。 9、陶瓷、高聚物材料的变形特点 重点内容 1. 弹性变形的特征,虎克定律(公式),弹性模量和切变弹性模量; 材料在外力作用下发生变形。当外力较小时,产生弹性变形。弹性变形是可逆变形,卸载时,变形消失并恢复原状。在弹性变形范围内,其应力与应变之间保持线性函数关系,即服从虎克(Hooke)定律: 式中E为正弹性模量,G为切变模量。它们之间存在如下关系: 弹性模量是表征晶体中原子间结合力强弱的物理量,故是组织结

构不敏感参数。在工程上,弹性模量则是材料刚度的度量。 2. 弹性的不完整性和粘弹性; 理想的弹性体是不存在的,多数工程材料弹性变形时,可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等。3. 滑移系,施密特法则(公式),滑移的临界分切应力; 晶体中一个滑移面和该面上一个滑移方向组成。 fcc和bcc,bcc的滑移系?滑移系多少与塑性之间的关系。 滑移的临界分切应力: 如何判断晶体中各个滑移系能不能开动? 解释几何软化和几何硬化?为何多晶体塑性变形时要求至少有5个独立的滑移系进行滑移? 4. 滑移的位错机制,派-纳力(公式); 为什么晶体中滑移系为原子密度最大的面和方向? 5. 比较塑性变形两种基本形式:滑移与孪生的异同特点; 6. 多晶体塑性变形的特点:晶粒取向的影响,晶界的影响;

回复与再结晶

理论课教案 编号:NGQD-0707-09版本号:A/0页码:编制/时间:审核/时间:批准/时间: 学科金属材料及 热处理 第三章金属的塑性变形与再结晶 第三节回复与再结晶 教学类型授新课授课时数1授课班级 教学目的 和要求 1、了解加热过程中,变形金属内部组织的变化。 教学重点和难点1、重点:回复、再结晶的作用。 2、难点:再结晶温度的计算。 教具准备 复习提问再结晶温度如何计算? 作业布置P33习题8 教学方法主要教学内容和过程附记 §3-3回复与再结晶 经冷塑性变形后的金属晶粒破碎,晶格扭曲,位错密度增高,产生内应力,其内部能量增高,因而组织处于不稳定 的状态,并存在向稳定状态转变的趋势。在低温下,这种转 变一般不易实现。而在加热时,由于原子的动能增大,活动 能力增强,冷塑性变形后的金属组织会发生一系列的变化, 最后趋于较稳定的状态。随着加热温度的升高,变形金属的 内部相继发生回复、再结晶、晶粒长大三个阶段的变化

理论课教案附页 编制/时间: 教学方法主要教学内容和过程附记 一、回复 回复:当加热温度不太高时,原子活动能力有所增加,原子已能作短距离的运动,此时,晶格畸变程度大为减轻, 从而使内应力有所降低,这个阶段称为回复。 1、回复是冷塑性变形金属在较低温度下加热的阶段。 在这个温度范围内,随温度的升高,变形金属中的原子活动 能力有所增大。 2、通过回复,变形金属的晶格畸变程度减轻,内应力 大部分消除,但金属的显微组织无明显变化,因此力学性能 变化不大。 3、在生产实际中,常利用回复现象将冷变形金属在低 温加热,进行消除内应力的处理,适当提高塑性、韧性、弹 性,以稳定其组织和尺寸,并保留加工硬化时留下的高硬度 的性能。 二、再结晶 再结晶:当冷塑性变形金属加热到较高温度时,由畸变晶粒通过形核及晶核长大而形成新的无畸变的等轴晶粒的 过程。 1、再结晶过程是发生在较高温度(再结晶温度以上), 其过程以形核和核长大的方式进行。(见教材P30) 2、再结晶后,冷变形金属的组织和性能恢复到变形前 的状态(教材P31) 3、再结晶过程是新晶粒重新形成的过程,而晶格类型 并没有发生改变,所以它不是相变过程。(教材P31)

七章-回复与再结晶习题标准答案(西北工业大学-刘智恩)

七章-回复与再结晶习题答案(西北工业大学-刘智恩)

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1.设计一种实验方法,确定在一定温度( T )下再结晶形核率N和长大线速度G (若N和G都随时间而变)。 2.金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒? 3.固态下无相变的金属及合金,如不重熔,能否改变其晶粒大小? 用什么方法可以改变? 4.说明金属在冷变形、回复、再结晶及晶粒长大各阶段晶体缺陷的行为与表现,并说明各阶段促使这些晶体缺陷运动的驱动力是什么。 5.将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制,如图7—4所示。 (1) 画出此铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的 示意图;

(2) 如果在较低温度退火,何处先发生再结晶?为什么? 6.图7—5示出。—黄铜在再结晶终了的晶粒尺寸和再结晶前的冷加 工量之间的关系。图中曲线表明,三种不同的退火温度对晶粒大小影响不大。这一现象与通常所说的“退火温度越高,退火后晶粒越大”是否有矛盾?该如何解释? 7.假定再结晶温度被定义为在1 h 内完成95%再结晶的温度,按阿 累尼乌斯(Arrhenius)方程,N =N 0exp(RT Q n -),G =G 0exp(RT Q g -)可 以知道,再结晶温度将是G 和向的函数。 (1) 确定再结晶温度与G 0,N 0,Q g ,Q n 的函数关系; (2) 说明N 0,G 0,Q g ,Q 0的意义及其影响因素。 8.为细化某纯铝件晶粒,将其冷变形5%后于650℃退火1 h ,组织 反而粗化;增大冷变形量至80%,再于650℃退火1 h ,仍然得到粗大晶粒。试分析其原因,指出上述工艺不合理处,并制定一种合理的晶粒细化工艺。

金属的塑性变形与再结晶-材料科学基础学习知识-实验-06

实验六金属的塑性变形与再结晶 (Plastic Deformation and Recrystallization of Metals)实验学时:2 实验类型:综合 前修课程名称:《材料科学导论》 适用专业:材料科学与工程 一、实验目的 1.观察显微镜下变形孪晶与退火孪晶的特征; 2.了解金属经冷加工变形后显微组织及机械性能的变化; 3.讨论冷加工变形度对再结晶后晶粒大小的影响。 二、概述 1.显微镜下的滑移线与变形孪晶 金属受力超过弹性极限后,在金属中将产生塑性变形。金属单晶体变形机理指出,塑性变形的基本方式为:滑移和孪晶两种。 所谓滑移,是晶体在切应力作用下借助于金属薄层沿滑移面相对移动(实质为位错沿滑移面运动)的结果。滑移后在滑移面两侧的晶体位向保持不变。 把抛光的纯铝试样拉伸,试样表面会有变形台阶出现,一组细小的台阶在显微镜下只能观察到一条黑线,即称为滑移带。变形后的显微组织是由许多滑移带(平行的黑线)所组成。

在显微镜下能清楚地看到多晶体变形的特点:① 各晶粒内滑移带的方向不同(因晶粒方位各不相同);② 各晶粒之间形变程度不均匀,有的晶粒内滑移带多(即变形量大),有的晶粒内滑移带少(即变形量小);③ 在同一晶粒内,晶粒中心与晶粒边界变形量也不相同,晶粒中心滑移带密,而边界滑移带稀,并可发现在一些变形量大的晶粒内,滑移沿几个系统进行,经常看见双滑移现象(在面心立方晶格情况下很易发现),即两组平行的黑线在晶粒内部交错起来,将晶粒分成许多小块。(注:此类样品制备困难,需要先将样品进行抛光,再进行拉伸,拉伸后立即直接在显微镜下观察;若此时再进行样品的磨光、抛光,滑移带将消失,观察不到。原因是:滑移带是位错滑移现象在金属表面造成的不平整台阶,不是材料内部晶体结构的变化,样品制备过程会造成滑移带的消失。) 另一种变形的方式为孪晶。不易产生滑移的金属,如六方晶系的镉、镁、铍、锌等,或某些金属当其滑移发生困难的时候,在切应力的作用下将发生的另一形式的变形,即晶体的一部分以一定的晶面(孪晶面或双晶面)为对称面,与晶体的另一部分发生对称移动,这种变形方式称为孪晶或双晶。 孪晶的结果是:孪晶面两侧晶体的位向发生变化,呈镜面对称。所以孪晶变形后,由于对光的反射能力不同,在显微镜下能看到较宽的变形痕迹——孪晶带或双晶带。在密排六方结构的锌中,由于其滑移系少,则易以孪晶方式变形,在显微镜下看到变形孪晶呈发亮的竹叶状特征。(注:孪晶是材料内部晶体结构上的变化,样品制备过程不会造成孪晶的消失。) 对体心立方结构的Fe -α,在常温时变形以滑移方式进行;而在0℃以下受冲击载荷时,则以孪晶方式变形;而面心立方结构大多是以滑移方式变形的。 2.变形程度对金属组织和性能的影响

金属学与热处理课后习题答案第七章

第七章金属及合金的回复和再结晶 7-1 用冷拔铜丝线制作导线,冷拔之后应如何如理,为什么? 答: 应采取回复退火(去应力退火)处理:即将冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度,并保温足够时间,然后缓慢冷却到室温的热处理工艺。 原因:铜丝冷拔属于再结晶温度以下的冷变形加工,冷塑性变形会使铜丝产生加工硬化和残留内应力,该残留内应力的存在容易导致铜丝在使用过程中断裂。因此,应当采用去应力退火使冷拔铜丝在基本上保持加工硬化的条件下降低其内应力(主要是第一类内应力),改善其塑性和韧性,提高其在使用过程的安全性。 7-2 一块厚纯金属板经冷弯并再结晶退火后,试画出截面上的显微组织示意图。答:解答此题就是画出金属冷变形后晶粒回复、再结晶和晶粒长大过程示意图(可参考教材P195,图7-1) 7-3 已知W、Fe、Cu的熔点分别为3399℃、1538℃和1083℃,试估算其再结晶温度。 答: 再结晶温度:通常把经过严重冷变形(变形度在70%以上)的金属,在约1h的保温时间内能够完成超过95%再结晶转变量的温度作为再结晶温度。 1、金属的最低再结晶温度与其熔点之间存在一经验关系式:T再≈δTm,对于工业纯金属来说:δ值为0.35-0.4,取0.4计算。 2、应当指出,为了消除冷塑性变形加工硬化现象,再结晶退火温度通常要比其最低再结晶温度高出100-200℃。 如上所述取T =0.4Tm,可得: 再 W再=3399×0.4=1359.6℃ Fe再=1538×0.4=615.2℃ Cu再=1083×0.4=433.2℃ 7-4 说明以下概念的本质区别:

1、一次再结晶和二次在结晶。 2、再结晶时晶核长大和再结晶后的晶粒长大。 答: 1、一次再结晶和二次在结晶。 定义 一次再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度,保温足够时间后,在原来的变形组织中产生了无畸变的新的等轴晶粒,位错密度显著下降,性能发生显著变化恢复到冷变形前的水平,称为(一次)再结晶。它的实质是新的晶粒形核、长大的过程。 二次再结晶:经过剧烈冷变形的某些金属材料,在较高温度下退火时,会出现反常的晶粒长大现象,即少数晶粒具有特别大的长大能力,逐步吞食掉周围的小晶粒,其最终尺寸超过原始晶粒的几十倍或上百倍,比临界变形后的再结晶晶粒还要粗大得多,这个过程称为二次再结晶。二次再结晶并不是晶粒重新形核和长大的过程,它是以一次再结晶后的某些特殊晶粒作为基础而异常长大,严格来说它是特殊条件下的晶粒长大过程,并非是再结晶过程。 本质区别:是否有新的形核晶粒。 2、再结晶时晶核长大和再结晶后的晶粒长大。 定义 再结晶晶核长大:是指再结晶晶核形成后长大至再结晶初始晶粒的过程。其长大驱动力是新晶粒与周围变形基体的畸变能差,促使晶核界面向畸变区域推进,界面移动的方向,也就是晶粒长大的方向总是远离界面曲率中心,直至所有畸变晶粒被新的无畸变晶粒代替。 再结晶后的晶粒长大:是指再结晶晶核长大成再结晶初始晶粒后,当温度继续升高或延长保温时间,晶粒仍然继续长大的过程。此时,晶粒长大的驱动力是晶粒长大前后总的界面能的差,界面移动的方向,也就是晶粒长大的方向都朝向晶界的曲率中心,直至晶界变成平面状,达到界面能最低的稳定状态。 本质区别: 1、长大驱动力不同 2、长大方向不同,即晶界的移动方向不同。 7-5 分析回复和再结晶阶段空位与位错的变化及其对性能的影响。 答: 回复阶段: 回复:是指冷塑性变形的金属在加热时,在光学显微组织发生改变前(即再结晶晶粒形成前)所产生的某些亚结构和性能的变化过程。 空位和位错的变化及对性能的影响: 回复过程中,空位和位错发生运动,从而改变了他们的数量和组态。 低温回复时,主要涉及空位的运动。空位可以移至表面、晶界或位错处消失,也可以聚集形成空位对、空位群,还可以与间隙原子相互作用而消失,总之空位运动的结果使空位密度大大减小。电阻率对空位密度比较敏感,因此其数值会有显著下降。而力学性能对空位的变化不敏感,没有变化。 中温回复时,主要涉及位错的运动。由于位错滑移会导致同一滑移面上异号位错合并而相互抵消,位错密度略有下降,但降低幅度不大,力学性能变化不大。高温回复时,主要涉及位错的运动。位错不但可以滑移、而且可以攀移,发生多

上海交大材基第五章塑性变形与回复再结晶习题集讲解.

1 单晶体的塑性变形 铜单晶(a=0.36nm )在[112]方向加拉伸应力,拉伸应力为2.5×105Pa ,此条件下:(1)取向因子最大的滑移系有哪几个?(2)计算其分切应力多大? 解:(1) Cu 为F.C.C 结构,易滑移面为{1,1,1},滑移方向为〈1,1,0〉,可以分别求 出[112]方向与这些滑移系之间的两个夹角,然后得到12个取向因子的值。(这里省略了) 通过上述计算得到具体的滑移系(1,-1,1)[0,1,1]和(-1,1,1) [1,0,1]为具有最大取向因子滑移系。 (2) 根据施密特法则(公式略), F=δcosAcosB=1.02*105 Pa 何谓临界分切应力定律?哪些因素影响临界分切应力大小? 解:(略) 沿密排六方单晶的[0001]方向分别加拉伸力和压缩力,说明在这两种情况下,形变的可能方式。 解:1)滑移:a -拉伸的时,当c/a>=1.633,不会产生滑移,当c/a<1.633有可能产 生滑移,可产生滑移的是{1,1,-2,2}<1,1,-2,-3>;其他滑移面不能产生滑移; b -压缩的时候结果和拉伸一样; 2)孪生:拉伸和压缩的时候都可能产生孪生变形; 3)扭折:拉伸的时候一般不易扭折变形,压缩的时候可以产生扭折变形。 试指出单晶体的Cu 与α-Fe 中易滑移面的晶面与晶向,并分别求它们的滑移面间距,滑移方向上的原子间距及点阵阻力,已知泊松比为ν=0.3,G Cu =48300MPa , G α-Fe =81600MPa. 解:体心Fe 具有多种类的滑移系,但是滑移方向均相同。 力=90.56MPa 。

铝单晶体拉伸时,其力轴为[001],一个滑移系的临界分切应力为0.79MN/m2,取向因子COS φCOSλ=0.41,试问有几个滑移系可同时产生滑移?开动其中一个滑移系至少要施加多大的拉应力? 解:Al为F.C.C结构,其滑移系共有{1,1,1}4<1,1,0>3=12个。可以求得【001】与这些滑移系的取向因子。(可以列表列出来如下) 其它有4个滑移系,它们的滑移方向的第三个数字为0,因为取向因子为0,根据施密特法则,不能产生滑移。 开动其中一个滑移系需要施加的拉应力,可以根据施密特法则求得: F=0.79/0.41=1.93 MN/m2

金属学与热处理课后习题答案第七章

第七章金属及合金的回复和再结晶7-1 用冷拔铜丝线制作导线,冷拔之后应如何如理,为什么? 答: 应采取回复退火(去应力退火)处理:即将冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度,并保温足够时间,然后缓慢冷却到室温的热处理工艺。 原因:铜丝冷拔属于再结晶温度以下的冷变形加工,冷塑性变形会使铜丝产生加工硬化和残留内应力,该残留内应力的存在容易导致铜丝在使用过程中断裂。因此,应当采用去应力退火使冷拔铜丝在基本上保持加工硬化的条件下降低其内应力(主要是第一类内应力),改善其塑性和韧性,提高其在使用过程的安全性。 7-2 一块厚纯金属板经冷弯并再结晶退火后,试画出截面上的显微组织示意图。 答:解答此题就是画出金属冷变形后晶粒回复、再结晶和晶粒长大过程示意图(可参考教材P195,图7-1) 7-3 已知W、Fe、Cu的熔点分别为3399℃、1538℃和1083℃,试估算其再结晶温度。答: 再结晶温度:通常把经过严重冷变形(变形度在70%以上)的金属,在约1h的保温时间内能够完成超过95%再结晶转变量的温度作为再结晶温度。 1、金属的最低再结晶温度与其熔点之间存在一经验关系式:T再≈δTm,对于工业纯金属来说:δ值为0.35-0.4,取0.4计算。 2、应当指出,为了消除冷塑性变形加工硬化现象,再结晶退火温度通常要比其最低再结晶温度高出100-200℃。 =0.4Tm,可得: 如上所述取T 再 W再=3399×0.4=1359.6℃ Fe再=1538×0.4=615.2℃ Cu再=1083×0.4=433.2℃ 7-4 说明以下概念的本质区别: 1、一次再结晶和二次在结晶。 2、再结晶时晶核长大和再结晶后的晶粒长大。 答: 1、一次再结晶和二次在结晶。 定义 一次再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度,保温足够时间后,在原来的变形组织中产生了无畸变的新的等轴晶粒,位错密度显著下降,性能发生显著变化恢复到冷变形前的水平,称为(一次)再结晶。它的实质是新的晶粒形核、长大的过程。 二次再结晶:经过剧烈冷变形的某些金属材料,在较高温度下退火时,会出现反常的晶粒长大现象,即少数晶粒具有特别大的长大能力,逐步吞食掉周围的小晶粒,其最终尺寸超过原始晶粒的几十倍或上百倍,比临界变形后的再结晶晶粒还要粗大得多,这个过程称为二次再结晶。二次再结晶并不是晶粒重新形核和长大的过程,它是以一次再结晶后的某些特殊晶粒作为基础而异常长大,严格来说它是特殊条件下的晶粒长大过程,并非是再结晶过程。 本质区别:是否有新的形核晶粒。 2、再结晶时晶核长大和再结晶后的晶粒长大。

9塑性变形与回复再结晶实验指导书4

实验4 塑性变形与回复再结晶 一、实验目的 1.加深对加工硬化现象和回复再结晶的认识。 2.通过实验分析加工温度和变形程度对所选原材料组织和性能的影响。 3.测定所选原材料(例如工业纯铝)的形变度与再结晶后的晶粒度的关系曲线。 二、实验原理 1、加工硬化现象 当金属与合金在外力的作用下,应力超过弹性极限以后,将发生塑性形变。金属在塑性形变过程中,组织与性能将发生变化。一般说来随着形变程度的增加,金属的强度、硬度提高而塑性下降,同时也造成其它物理化学性能的明显变化。人们就把金属因塑性变而导致的强度和硬度增加的现象称为加工硬化。 2、金属经塑性形变后显微组织的变化 金属经塑性形变以后,其组织发生以下的变化。 (1)金属在塑性形变后,组织也将发生相应的变化,例如在轧制后,晶粒沿着形变方向被拉长,其程度随形变量的加大而增大,当形变量很大时,晶粒伸长呈“纤维状”。与此同时,除晶粒的形状发生变化外,组织中的第二相也将发生变化,硬的相将破碎,软的相将发生形变等。 (2)塑性形变导致金属组织内部的亚结构细化。在形变不大的情况下,晶粒内首先出现明显的滑移带,随着形变量的加大。滑移带逐渐增多。射线结构分析结果表明:晶粒被碎化成许多位向略有不同(位向差一般不大于1°)的晶块,其大小约为10-3~10-6厘米,即在原来晶粒内出现了很多小晶块,这种组织称为亚结构。 (3)金属塑性形变时,由于各部分的形变的不均匀性而造成的内应力(第一类,第二类,第三类内应力)将增大。 (4)当金属的塑性形变量很大时,在形变过程中晶体将产生转动和旋转,使各晶粒的某一晶向都不同程度的转向与外力相近的方向,这样便使得原来晶向不同的晶粒取向渐趋一致。而使其具有择优趋向组织称之为形变结构。 金属塑性形变后组织和性能的变化规律,在生产中有一定的实际意义,为此应了解这一变化规律,从而能更好的为生产服务。 塑性形变的方式,主要有两种。其一是滑移形变方式,其二是孪晶形变方式。至于形变结构与机理,这里不做叙述。 3、回复与再结晶 由于塑性形变,使晶格畸变增大(使错密度增加,亚结构细化等),使得冷形变金属的自由能升高而处于不稳定状态。因此,便有一种向较稳定状态转化的自发趋势。 如将冷形变后的金属加热到较高的温度,使其原子具有一定的扩散能力,就会产生一系列组织与性能的变化。这个变化过程就是回复——再结晶及晶粒长大(聚集再结晶)过程,参看图1。 回复:当加热温度较(再结晶温度)低时,通过原子作短距离的扩散,使某些晶体缺陷互相抵消而使缺陷数量减少;使晶格畸变程度减轻(由多边化结果导致);第一类、第二类内应力基本消除;显微组织无变化,机械性能和物理化学性能部分的恢复到形变前的状态,如硬度、强度稍微下降,塑性略有提高;导磁率上升,比电阻下降等,这一过程称为回复。 再结晶:冷形变金属加热到某一温度,由于原子扩散能力的增大,组织和性能将发生剧烈的变化,完全回复到形变以前的情况。从显微组织看形变组织完全消失,代之的是新的等轴晶粒;其强度硬度下降而塑性提高。把在这一温度下组织和性能发生剧烈变化的现象称做

第五章塑性变形与回复再结晶--习题集

psi是一种压力单位,定义为英镑/平方英寸,145psi=1Mpa PSI英文全称为Pounds per square inch。P是磅pound,S是平方square,I 是英寸inch。把所有的单位换成公制单位就可以算出:1bar≈14.5psi 1 KSI = 1000 lb / in. 2 = 1000 x 0.4536 x 9.8 N / (25.4 mm)2 = 6.89 N / mm2 材料机械强度性能单位,要用到试验机来检测 Density of Slip Planes The planar density of the (112) plane in BCC iron is 9.94 atoms/cm2. Calculate the planar density of the (110) plane and the interplanar spacings for both the (112) and the (110) planes. On which type of plane would slip normally occur? (112) planar density: The point of this problem is that slip generally occurs in high density directions and on high density planes. The high density directions are directions in which the Burgers' vector is short, and the high density planes are the "smoothest" for slip. It will help to visualize these two planes as we calculate the atom density.

七章回复与再结晶习题答案(西北工业大学刘智恩)

1.设计一种实验方法,确定在一定温度( T )下再结晶形核率N和长大线速度G (若N和G都随时间而变)。 2.金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒 3.固态下无相变的金属及合金,如不重熔,能否改变其晶粒大小用什么方法可以改变 4.说明金属在冷变形、回复、再结晶及晶粒长大各阶段晶体缺陷的行为与表现,并说明各阶段促使这些晶体缺陷运动的驱动力是什么。 5.将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制,如图7—4所示。 (1) 画出此铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方 向变化的示意图;

(2) 如果在较低温度退火,何处先发生再结晶为什么 6.图7—5示出。—黄铜在再结晶终了的晶粒尺寸和再结晶 前的冷加工量之间的关系。图中曲线表明,三种不同的退火温度对晶粒大小影响不大。这一现象与通常所说的“退火温度越高,退火后晶粒越大”是否有矛盾该如何解释 7.假定再结晶温度被定义为在1 h 内完成95%再结晶的温度, 按阿累尼乌斯(Arrhenius)方程,N =N 0exp(RT Q n -),G =G 0exp(RT Q g -) 可以知道,再结晶温度将是G 和向的函数。 (1) 确定再结晶温度与G 0,N 0,Q g ,Q n 的函数关系; (2) 说明N 0,G 0,Q g ,Q 0的意义及其影响因素。 8.为细化某纯铝件晶粒,将其冷变形5%后于650℃退火1 h ,组织反而粗化;增大冷变形量至80%,再于650℃退火1 h ,仍然得到粗大晶粒。试分析其原因,指出上述工艺不合理处,并制定一种合理的晶粒细化工艺。

9.冷拉铜导线在用作架空导线时(要求一定的强度)和电灯花导线(要求韧性好)时,应分别采用什么样的最终热处理工艺才合适 10.试比较去应力退火过程与动态回复过程位错运动有何不同。从显微组织上如何区分动、静态回复和动、静态再结晶 11.某低碳钢零件要求各向同性,但在热加工后形成比较明显的带状组织。请提出几种具体方法来减轻或消除在热加工中形成带状组织的因素。 12.为何金属材料经热加工后机械性能较铸造状态为佳 13.灯泡中的钨丝在非常高的温度下工作,故会发生显著的晶粒长大。当形成横跨灯丝的大晶粒时,

第7章 回复和再结晶

第7章回复和再结晶 金属发生冷塑性变形后,其组织和性能发生了变化,为了使冷变形金属恢复到冷变形前的状态,需要将其进行加热退火。 为什么将冷变形金属加热到适当的温度能使其恢复到冷变形前的状态呢?因为冷变形金属中储存了部分机械能,使能量升高,处于热力学不稳定的亚稳状态,它有自发向热力学更稳定的低能状态转变的趋势。然而,在这两种状态之间有一个能量升高的中间状态,成为自发转变的障碍,称势垒。如果升高温度,金属中的原子获得足够的能量(激活能),就可越过势垒,转变成低能状态。 研究冷变形金属在加热过程中的变化有两种方法。1)以一定的速度连续加热时发生的变化;2)快速加热到某一温度,在保温过程中发生的变化。通常采用。 P195图1为将冷变形金属快速加热到0.5T m附近保温时,金相组织随保温时间的变化示意图。可以将保温过程分三个阶段:1)在光学显微组织发生改变前,称回复阶段;2)等轴晶粒开始产生到变形晶粒刚消失之间,称再结晶阶段;3)晶粒长大阶段。 7-1 回复 一、回复的定义 冷变形金属加热时,在光学显微组织发生改变前所产生的某些亚结构和性能的变化称回复。 二、回复对性能的影响 内应力降低,电阻降低,硬度和强度下降不多(基本不变)。 三、回复的机制 回复的机制根据温度的不同有三种: (一)低温回复机制 冷变形金属在较低温度范围就开始回复,主要表现为电阻下降,但机械性能无变化。由此认为低温回复的机制是:过量点缺陷减少或消失。 (二)中温回复机制 温度范围比低温回复稍高。中温回复的机制是:位错发生滑移,导致位错的重新组合,及异号位错相遇抵消。 发生中温回复时,在电镜组织中,位错组态有变化;但位错密度的下降不明显。若两个异号位错不在同一滑移面上,在相遇抵消前,要通过攀移或交滑

第四章 金属的塑性变形与回复再结晶

第四章金属的塑性变形与回复再结晶 第一节金属的塑性变形 金属的一项重要特性是具有塑性,能够在外力作用下进行塑性变形。外力除去后,永久残留的变形,称为塑性变形。塑性变形的基本方式有滑移和孪生两种,最常见的是滑移。下面我们就讨论: 一、光学金相显微镜下滑移带、变形孪晶与退火孪晶的特征 滑移:所谓滑移即在切应力作用下晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分产生滑动。所沿晶面和晶向称为滑移面和滑移方向。 1.滑移带 经表面抛光的金属单晶体或晶粒粗大的多晶体试样,在拉伸(或压缩)塑性变形后放在光学显微镜下观察,在抛光的晶体表面上可见到许多互相平行的线条,称为滑移带,如图4一1所示。 a黄铜的滑移带600? b 纯铁的滑移带 400? 图4-1 滑移带的光学显微形貌 由图可见,纯铁的滑移带特征与黄铜的略有不同,往往呈波纹状。这主要由于纯铁本身层错能较高,其扩展位错容易束集,加之体心立方晶体可进行滑移的晶面多,因而产生大量交滑移的缘故。 如果用电子显微镜作高倍观察,会发现每条滑移带(光学显微镜下的每根线条)是由许多密集在一起的滑移线群所组成。实际上,每条滑移线表示晶体表面上因滑移而产生的一个小台阶,而滑移带是小台阶累积的大台阶。正因为晶体表面有这些台阶的出现才显示出上述的微观形貌。如果将这些小台阶磨掉,即使重新抛光并浸蚀也看不出滑移带,因为滑移面两侧的晶体位向不随滑移而改变,故只能借助晶体表面出现的小台阶来观察。 1.变形孪晶 孪生通常是晶体难以进行滑移时而发生的另一种塑性变形方式。以孪生方式形变的结果将产生孪晶组织,在面心立方晶体中一般难以见到变形孪晶,而在密排六方晶体中比较容易见到。因为密排六方晶体的滑移系少,塑性变形经常以孪生方式进行。图4一2a为锌的变形孪晶,其形貌特征为薄透镜状。纯铁在低温下受到冲击时也容易产生变形孪晶,其形貌如图4一2b所示,在这种条件下萌生孪晶并长大的速度大大超过了滑移速度。

第二章 金属的塑性变形与再结晶学习资料

第二章金属的塑性变形与再结晶

第二章金属的塑性变形与再结晶 教学目的:掌握金属的塑性变形与再结晶规律,了解塑性变形对金属组织与性能的影响 本章重点: 1、金属单晶体与多晶体的塑性变形及其特点 2、塑性变形对金属组织与性能的影响 3、回复与再结晶 本章难点:塑性变形对金属组织与性能的影响 参考文献:1、王从曾,材料性能学,北京工业大学出版社,2001 2、束德林,金属力学性能,机械工业出版社,1995 3、冯端,金属物理学,科学出版社,1999 4、史美堂,金属材料及热处理,上海科学技术出版社,2001 5、史美堂,金属材料及热处理习题集与实验指导书,上海科学技术 出版社,1997 专业词汇:Tensile test; tensile strength; stress-strain curve; elastic distortion; plastic distortion; strain energy; stress concentration; fracture strength; fracture mechanism; reduction ratio of area; breaking extension; fracture toughness; fractography analysis; yield point; yield strength; poisson’s ratio 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2

由于金属铸锭中存在各种各样的缺陷,如:粗大晶粒区,组织疏松,杂质偏析,气孔、裂纹等,故铸锭需要进行压力加工,消除上述缺陷才能使用。压力加工过程中,金属产生塑性变形,使金属组织发生很大变化,这种变化一方面使金属性能得到改善,另一方面也会带来不利影响,本章将讨论这方面的问题。 第一节金属的塑性变形 一、金属的变形与断裂 1、应力:作用在单位面积上的内力值σ=lim(ΔS/ΔA), ΔA→0 2、应变:单位长度上的变形量。 3、弹性变形:在应力作用下,金属晶格发生了弹性伸长或歪扭,但未超过原子间 的结合力。即σ=Eε,服从虎克定律。 4、塑性变形:当应力超过原子间的结合力,晶格发生不可恢复得变形。 5、断裂:韧性断裂:断裂前有明显塑性变形,断口成纤维状,无光泽 脆性断裂:断裂前未发生明显塑性变形,断口有闪烁的光泽。 脆性断裂:晶间断裂:断裂沿晶界发生,断口凹凸不平。 穿晶断裂:断裂穿过各个晶粒,断口平化。 二、金属单晶体的塑性变形 1、塑性变形的方式 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。 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢3

回复与再结晶

第七章回复与再结晶 重点与难点 内容提要: 晶体在外力的作用下发生形变.当外力较小时形变是弹性的,即卸载后形变也随之消失.这 种可恢复的变形就称为弹性变形.但是,当外加应力超过一定值(即屈服极限)时,卸载后变形就不能完全消失,而会留下一定的残余变形或永久变形.这种不可恢复的变形就称为塑性变形. 晶体的弹性和材料的微观组织(或结构)关系不大,而晶体的塑性(和强度)则对微观组织(结构)十分敏感. 本章的重点时讨论单晶体的塑性变形方式和规律,并在此基础上讨论多晶体和合金的塑性 变形特点及位错机制,以便认识材料强韧化的本质和方法,合理使用,研制开发新材料. 从微观上看,单晶体塑性变形的基本方法有两种:滑移和孪生.滑移和孪生都是剪应变,即在剪应力作用下晶体的一部分相对与另一部分沿着特定的晶面和晶向发生滑移.在滑移时,改特定晶面和晶向分别称为滑移面和滑移方向,一个滑移面和位于该面上的一个滑移方向便组成一个滑移系统.类似的,在孪生时,该特定晶面和晶向分别称为孪生面和孪生方向,一个孪生面和位于该面上的一个孪生方向组成一个孪生系统. 多晶体及合金的塑性变形,其基本方式也是滑移和孪生.不过,也各有其特点,如多晶体变形时,就会受晶粒取向及晶界的影响;而合金变形时还会受到第二相的影响. 陶瓷晶体的塑性变形与金属不同.除了与结合键(共价键、离子键)的本性有关外,还与陶瓷晶体中的滑移多少、位错的柏氏矢量大有关.所以,仅有那些以离子键为主的单晶体陶瓷可以进行较多的塑性变形. 许多高聚物在一定的条件下都能屈服,有些高聚物在屈服之后产生很大的塑性变形,但这与金属材料的屈服现象有着本质上的差别.高聚物的变形受温度的影响很大:在Tg以下,材料是钢硬的,只有弹性变形;在Tg附近,呈粘弹性或皮革状;在Tg以上呈橡胶态;接近Tm时呈粘性流动。基本要求: (1)熟悉滑移、孪生变形的主要特点;滑移系统及schmid定律(T=σm=Tk) (2)能用位错理论解释晶体的滑移过程,滑移带和滑移线的形成,滑移系的特点; (3)理解加工硬化、细晶强化、弥散强化、固溶强化等产生的原因和它的实际意义; (4)了解聚合物及陶瓷塑性变形的特点; (5)熟悉材料塑性变形后内部组织及性能的变化,这些变化的实际意义; (6)了解屈服现象与应变实效,它对生产有什么危害及如何消除?

实验五--金属的塑性变形与再结晶--实验报告

一,实验目的 1、观察显微镜下滑移绒、变形孪晶与退火孪晶的特征; 2、了解金属经冷加工变形后显微组织及机械性能的变化; 3、讨论冷加工变形度对再结晶后晶粒大小的影响。 二、概述 1 显微镜下的滑移线与变形挛晶 金属受力超过弹性极限后,在金属中特产生塑性变形。金属单晶体变形机理指出,塑性变形的基本方式为滑移和孪晶两种。 所谓滑移时晶体在切应力作用下借助于金属薄层沿滑移面相对移动(实质为位错沿滑移面运动)的结果。滑移后在滑移面两侧的晶体位相保持不变。把抛光的纯铝试样拉伸,试样表面会有变形台阶出现,一组细小的台阶在显微镜下只能观察到一条黑线,即称为滑移带。变形后的显微姐织是由许多滑移带(平行的黑线)所组成。 在显微镜下能清楚地看到多晶体变形的特点:各晶粒内滑移带的方向不同(因晶粒方位各不相同),各晶粒之间形变程度不均匀,有的晶粒内滑移带多(即变形量大),有的晶粒内滑移带少(即变形量小);在同一晶粒内,晶粒中心与晶粒边界变形量也不相同,晶粒中心滑移带密,而边界滑移带稀,并可发现在一些变形量大的晶粒内,滑移沿几个系统进行,经常看见双滑移现象(在面心立方晶格情况下很易发现),即两组平行的黑线在晶粒内部交错起来,将晶粒分成许多小块。 另一种变形的方式为孪晶。不易产生滑移的金属,如六方晶系镉、镁、铍、锌等,或某些金属当其滑移发生困难的时候,在切应力的作用下将发生的另一形式的变形,即晶体的—部分以一定的晶面(孪晶面或双晶面)为对称面;与晶体的另一部分发生对称移动,这种变形方式称为孪晶或双晶。孪晶的结果是孪晶面两侧晶体的位向发生变化,呈镜面对称。所以孪晶变形后,由于对光的反射能力不同,在显微镜下能看到较宽的变形痕迹——孪晶带或双晶带。在密排六方结构的锌中,由于其滑移系少,则易以孪晶方式变形,在显微镜下看到变形孪晶呈发亮的竹叶状特征。对体心立方结构的a一F ,在常温时变形以滑移方式进行,而 e

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