塑性变形

塑性变形名词解释塑性变形是指物质在受外力作用下发生不可逆的形变现象，其过程中原子或分子之间的排列和结构发生变化。

与弹性变形不同，塑性变形一旦发生，物质会永久性地保留其新的形状，无法恢复到原来的状态。

塑性变形广泛应用于材料科学、工程设计和制造等领域。

塑性变形的机制主要包括滑移、位错、扩散和相变等。

滑移是指晶格中的层状或面状结构在外力作用下沿着特定的晶面滑动，使晶体形成一种新的排列方式。

位错是晶格中原子位置的不连续和错位，是塑性变形的主要因素。

位错可以通过滑移、扩散或界面运动等方式发生移动，从而导致物质发生形变。

扩散是指物质中原子、离子或分子在固态中的移动，可以促使位错发生移动并引起塑性变形。

相变是一种物质由一个物态转变为另一个物态的过程，通过控制相变条件，可以实现塑性变形。

塑性变形对于材料的物理性质和力学性能具有重要影响。

塑性变形可以提高材料的延展性和塑性，降低其脆性和硬度，使其更适合于各种加工工艺。

塑性变形还可以改善材料的强度、硬度和韧性等机械性能，使之更适合于工程设计和制造。

此外，塑性变形还可以提高材料的导电性、导热性和耐腐蚀性等物理性质，扩大其应用领域。

塑性变形可以通过多种方式实现，包括热变形、冷变形、压力变形和拉力变形等。

热变形是在高温下进行的塑性变形，利用高温使材料的形变性能得以改善。

冷变形是在室温下进行的塑性变形，适用于各种类型的材料加工。

压力变形是通过在材料表面施加压力，使材料在局部区域内发生塑性变形。

拉力变形是通过对材料施加拉力，使其在延伸方向上发生塑性变形。

总之，塑性变形是物质在外力作用下发生不可逆形变的过程，其机制包括滑移、位错、扩散和相变等。

塑性变形对于材料的物理性质和力学性能具有重要影响，可以改善材料的延展性、韧性和均匀性，使之适应不同的工程需求。

塑性变形可以通过热变形、冷变形、压力变形和拉力变形等方式实现，广泛应用于材料科学、工程设计和制造等领域。

塑性变形中文名称：塑性变形英文名称：plastic deformation定义：岩体、土体受力产生的、力卸除后不能恢复的那部分变形。

应用学科：水利科技（一级学科）；岩石力学、土力学、岩土工程（二级学科）；土力学（水利）（三级学科）塑性变形（Plastic Deformation），的定义是物质-包括流体及固体在一定的条件下，在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。

材料在外力作用下产生而在外力去除后不能恢复的那部分变形塑性变形。

材料在外力作用下产生应力和应变（即变形）。

当应力未超过材料的弹性极限时，产生的变形在外力去除后全部消除，材料恢复原状，这种变形是可逆的弹性变形。

当应力超过材料的弹性极限，则产生的变形在外力去除后不能全部恢复，而残留一部分变形，材料不能恢复到原来的形状，这种残留的变形是不可逆的塑性变形。

在锻压、轧制、拔制等加工过程中，产生的弹性变形比塑性变形要小得多，通常忽略不计。

这类利用塑性变形而使材料成形的加工方法，统称为塑性加工。

机理固态金属是由大量晶粒组成的多晶体，晶粒内的原子按照体心立方、面心立方或紧密六方等方式排列成有规则的空间结构。

由于多种原因，晶粒内的原子结构会存在各种缺陷。

原塑性变形子排列的线性参差称为位错。

由于位错的存在,晶体在受力后原子容易沿位错线运动,降低晶体的变形抗力。

通过位错运动的传递，原子的排列发生滑移和孪晶（图1）。

滑移是一部分晶粒沿原子排列最紧密的平面和方向滑动，很多原子平面的滑移形成滑移带，很多滑移带集合起来就成为可见的变形。

孪晶是晶粒一部分相对于一定的晶面沿一定方向相对移动，这个晶面称为孪晶面。

原子移动的距离和孪晶面的距离成正比。

两个孪晶面之间的原子排列方向改变，形成孪晶带。

滑移和孪晶是低温时晶粒内塑性变形的两种基本方式。

多晶体的晶粒边界是相邻晶粒原子结构的过渡区。

晶粒越细，单位体积中的晶界面积越大，有利于晶间的移动和转动。

塑性变形1. 引言塑性变形是固体力学中的一个基本概念，指的是材料在超过其弹性限度后，可以继续变形而不恢复原状的能力。

塑性变形可以发生在金属、塑料、陶瓷等材料中，常见于制造、建筑和工程领域。

本文旨在介绍塑性变形的基本原理、影响因素以及常见的塑性变形工艺。

2. 塑性变形的基本原理塑性变形与材料的内部结构和原子之间的相互作用有关。

在塑性变形过程中，材料中的晶体结构发生变化，原子之间的接触位置发生滑移。

这种滑移可以改变原子之间的相互作用，从而使材料继续变形。

塑性变形的基本原理可以归纳如下：•内部滑移：在材料中存在众多晶体结构，滑移发生时，晶体结构中的原子沿滑移面移动，发生形变。

•位错运动：位错是晶体结构中的缺陷，可以像滑行带一样在晶体中移动。

位错的运动是塑性变形的基本过程。

•变形时的晶界滑移：晶界是不同晶粒之间的边界，当材料变形时，晶界也会发生滑移，使晶粒相对于彼此发生位移。

3. 影响塑性变形的因素塑性变形的程度和方式受到多种因素的影响，以下是几个重要的影响因素：3.1 物质本身的性质不同材料的塑性变形性能不同。

金属通常具有良好的塑性，可以在大变形下发生塑性变形。

而一些脆性材料如陶瓷通常只能发生很小的变形，容易发生破裂。

此外，合金、塑料等材料也具有独特的塑性变形性质。

3.2 变形速率变形速率指的是材料在单位时间内发生的变形量。

较高的变形速率往往会导致材料在塑性变形过程中发生更大的变形。

这是因为较高的变形速率会加快位错的运动和晶界的滑动，使材料更容易发生塑性变形。

3.3 温度温度对塑性变形也有很大影响。

较高的温度能够使材料中的原子更容易滑动，从而促进塑性变形的发生。

相反，较低的温度会使材料变得更加脆性，减少塑性变形的程度。

3.4 应力状态材料受到的应力状态也会影响其塑性变形。

在拉伸应力作用下，材料会发生延伸变形；而在剪切应力作用下，材料会发生屈服变形。

不同应力状态下，材料的塑性变形方式有所不同。

4. 常见的塑性变形工艺塑性变形工艺是一种通过对材料施加力来改变其形状和尺寸的方法。

一、弹性和塑性的概念可变形固体在外力作用下将发生变形。

根据变形的特点，固体在受力过程中的力学行为可分为两个明显不同的阶段：当外力小于某一限值〔通常称之为弹性极限荷载〕时，在引起变形的外力卸除后，固体能完全恢复原来的形状，这种能恢复的变形称为弹性变形，固体只产生弹性变形的阶段称为弹性阶段；当外力一旦超过弹性极限荷载时，这时再卸除荷载，固体也不能恢复原状，其中有一局部不能消失的变形被保存下来，这种保存下来的永久变形就称为塑性变形，这一阶段称为塑性阶段。

根据上述固体受力变形的特点，所谓弹性，就定义为固体在去掉外力后恢复原来形状的性质；而所谓塑性，那么定义为在去掉外力后不能恢复原来形状的性质。

“弹性［Elasticity］"和“塑性〔Plasticity〕〃是可变形固体的根本属性，两者的主要区别在于以下两个方面：1］变形是否可恢复：弹性变形是可以完全恢复的，即弹性变形过程是一个可逆的过程；塑性变形那么是不可恢复的，塑性变形过程是一个不可逆的过程。

2〕应力和应变之间是否一一对应：在弹性阶段，应力和应变之间存在一一对应的单值函数关系，而且通常还假设是线性关系；在塑性阶段，应力和应变之间通常不存在一一对应的关系而且是非线性关系〔这种非线性称为物理非线性〕。

工程中，常把脆性和韧性也作为一对概念来讲，它们之间的区别在于固体破坏时的变形大小，假设变形很小就破坏，这种性质称为脆性；能够经受很大变形才破坏的，称为韧性或延性。

通常，脆性固体的塑性变形能力差，而韧性固体的塑性变形能力强。

二、弹塑性力学的研究对象及其简化模型弹塑性力学是固体力学的一个分支学科，它由弹性理论和塑性理论组成。

弹性理论研究理想弹性体在弹性阶段的力学问题，塑性理论研究经过抽象处理后的可变形固体在塑性阶段的力学问题。

因此，弹塑性力学就是研究经过抽象化的可变形固体，从弹性阶段到塑性阶段、直至最后破坏的整个过程的力学问题。

构成实际固体的材料种类很多，它们的性质各有差异，为便于研究，往往根据材料的主要性质做出某些假设，忽略一些次要因素，将它抽象为理想的“模型〞。

塑性变形引言塑性变形是一种材料的力学特性，指的是材料在应力作用下发生形状改变而不恢复原状的现象。

相比于弹性变形，塑性变形更具有永久性和不可逆性。

塑性变形在材料的加工和制造过程中起着非常重要的作用，同时也是材料力学研究的重要领域。

塑性变形的特点塑性变形的主要特点如下：1.永久性：塑性变形一旦发生，材料的形状将永久改变，不能通过去除外力来恢复原状。

2.不可逆性：与弹性变形不同，塑性变形是不可逆的，即一旦变形发生，材料无法自然地回到未变形的状态。

3.应力松弛：在塑性变形过程中，材料内部的应力会随着时间的推移而逐渐松弛，这是塑性变形的一个重要特征。

4.变形行为：塑性变形具有明显的屈服阶段、流变阶段和稳定阶段。

屈服阶段表现为应力与应变之间的非线性关系，流变阶段则表现为应力基本保持恒定，应变继续增加。

稳定阶段则表现为应力和应变逐渐趋于平衡。

塑性变形的影响因素塑性变形的发生受到多种因素的影响，主要包括：1.硬度：硬度是材料抵抗塑性变形的能力，硬度越高，材料越难发生塑性变形。

2.温度：温度对材料的塑性变形有重要影响。

通常来说，低温下材料的塑性变形能力较低，而高温下材料的塑性变形能力较高。

3.应变速率：应变速率是指材料在受力下的变形速度，高应变速率下材料更容易发生塑性变形。

4.晶界：晶界是晶体内部各个晶粒之间的边界。

晶界对材料的塑性变形有着重要影响，晶界的存在增加了材料的塑性，使其更容易发生变形。

塑性变形与材料加工塑性变形在材料加工和制造过程中发挥着重要作用。

下面以常见的金属材料加工为例来说明：1.铸造：在铸造过程中，液态金属会通过凝固而形成固态材料。

然而，在凝固过程中，金属会发生塑性变形，产生一定的应力和应变，这会导致铸件的几何尺寸和形状发生变化。

2.锻造：锻造是一种常见的金属加工方法，它是通过对金属材料施加一定的压力和变形，使其发生塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸。

锻造可以改变金属的晶粒结构和机械性能。

3.压延：压延是一种常见的金属加工方法，通过对金属材料施加轴向力和横向变形，使其发生塑性变形，从而得到所需的薄板或线材。

塑料变形的概念塑料变形是指塑料在受到外力作用下发生形状变化和结构改变的现象。

塑料具有一定的可塑性和可变形性，可以在一定程度上适应外力的作用并改变形状。

塑料变形是塑料加工、模塑成型和塑料产品生产过程中必不可少的步骤，也是塑料物性研究的重要方面。

塑料变形可以分为两类，即弹性变形和塑性变形。

弹性变形是指当外力去除后，塑料可以完全恢复到原来的形状。

塑料材料在受压或受拉时，塑料链的分子间相互距离发生变化，但分子内的完整性保持不变，因而可以恢复到初始形状。

塑料的弹性是根据材料的特性来确定的，可以通过模量来衡量。

常见的弹性塑料有聚乙烯、聚丙烯等。

塑性变形是指当外力去除后，塑料无法完全恢复到原来的形状。

塑料在受到外力作用时，其分子链会发生断裂、移动和交联等作用，导致分子结构和形状发生改变，并形成永久变形。

塑性变形通常是通过热塑性变形或热固性变形来实现的。

热塑性变形是指通过加热塑料使其软化，然后通过压制、挤出、吹塑等工艺使其形成新的形状。

热固性变形是指通过加热热固性塑料使其发生化学反应，形成新的分子结构，从而实现形状的改变。

塑料变形的概念涉及到塑料的物理、化学和力学性质。

塑料的变形性质可以通过力学试验来研究，如拉伸试验、压缩试验等。

拉伸试验是将塑料试样在一定的载荷下进行拉伸，测量试样的应力-应变曲线，从而得到塑料的强度、韧性、延伸性等指标。

压缩试验是将塑料试样在一定的载荷下进行压缩，测量试样的应力-应变曲线，从而得到塑料的抗压强度、弹性模量等指标。

塑料变形还受到温度、湿度、压力等外界因素的影响。

温度可以影响塑料的软化温度和熔融温度，从而影响塑料的变形性能。

湿度可以影响塑料的吸水性和脆化性，从而影响塑料的力学性能。

压力可以影响塑料的流动性和变形性能，从而影响塑料的成型过程和产品质量。

因此，在进行塑料变形时，需要考虑这些外界因素对塑料的影响，以确保产品的质量和稳定性。

总而言之，塑料变形是塑料在受外力作用下发生的形状变化和结构改变的现象。