材料科學(xué)基礎(chǔ)第6章學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1材料科學(xué)基礎(chǔ)材料科學(xué)基礎(chǔ)(jch)第第6章章第一頁，共66頁。2一一 工程應(yīng)力應(yīng)變曲線工程應(yīng)力應(yīng)變曲線拉伸試驗基本過程：將拉伸試驗基本過程：將GB6397-86GB6397-86制作制作(zhzu)(zhzu)的標的標準試樣（長試樣準試樣（長試樣l l10d10d和短試樣和短試樣l=5dl=5d）放在拉伸試驗）放在拉伸試驗機上緩慢拉伸，試樣在載荷機上緩慢拉伸，試樣在載荷P P下緩慢伸長，直至斷裂下緩慢伸長，直至斷裂。得到工程應(yīng)力應(yīng)變曲線。得到工程應(yīng)力應(yīng)變曲線。第一節(jié)第一節(jié) 金屬的應(yīng)力應(yīng)變金屬的應(yīng)力應(yīng)變(yngbin)(yngbin)曲曲線線第1頁/共65頁第二頁，共66頁。3典型的應(yīng)力

2、應(yīng)變曲線第2頁/共65頁第三頁，共66頁。4第3頁/共65頁第四頁，共66頁。5二二 真實真實(zhnsh)(zhnsh)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)力應(yīng)變曲線真實應(yīng)力真實應(yīng)力(yngl)(yngl)應(yīng)是瞬時載荷應(yīng)是瞬時載荷P P與瞬時面積與瞬時面積F F之比之比真應(yīng)變真應(yīng)變e e應(yīng)是瞬時伸長量除以瞬時長度，即應(yīng)是瞬時伸長量除以瞬時長度，即 FPS lllllldldee0)ln(ln0第4頁/共65頁第五頁，共66頁。6均勻均勻(jnyn)(jnyn)塑性變形階段的真應(yīng)力塑性變形階段的真應(yīng)力- -真應(yīng)變真應(yīng)變曲線，稱為流變曲線：曲線，稱為流變曲線： nkeS n n值越大，變形時的強值越大，變形時的強化化

3、(qinghu)(qinghu)效果越效果越明顯明顯 第5頁/共65頁第六頁，共66頁。7第二節(jié)第二節(jié) 單晶體的塑性變形單晶體的塑性變形常溫下塑性變形的主要方式：滑移、孿生常溫下塑性變形的主要方式：滑移、孿生(lunshng)(lunshng)、扭折。、扭折。一一 滑移滑移1 1 滑移現(xiàn)象滑移現(xiàn)象定義：在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分相對于定義：在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分相對于另一部分沿著一定的晶面（滑移面）和晶向（另一部分沿著一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）產(chǎn)生相對位移?；品较颍┊a(chǎn)生相對位移。第6頁/共65頁第七頁，共66頁。8特點：晶體結(jié)構(gòu)類型并未改變特點：晶體結(jié)構(gòu)類型并未改變 ?；?/p>

4、移滑移(hu y)(hu y)的組織形態(tài)：光鏡下：滑移的組織形態(tài)：光鏡下：滑移(hu (hu y)y)帶（無重現(xiàn)性）電境下：滑移帶（無重現(xiàn)性）電境下：滑移(hu y)(hu y)線。線。顯微組織特點：拋光后可能看不見。顯微組織特點：拋光后可能看不見。第7頁/共65頁第八頁，共66頁。9第8頁/共65頁第九頁，共66頁。10第9頁/共65頁第十頁，共66頁。11每一種晶格類型的金屬都具有特定的滑移每一種晶格類型的金屬都具有特定的滑移(hu y)(hu y)系系?；??；?hu y)(hu y)系的多少在一定程度上決定了金屬塑系的多少在一定程度上決定了金屬塑性的好壞。性的好壞。 滑移滑移(hu

5、y)(hu y)系的個數(shù)系的個數(shù):(:(滑移滑移(hu y)(hu y)面?zhèn)€數(shù)）（面?zhèn)€數(shù)）（每個面上所具有的滑移每個面上所具有的滑移(hu y)(hu y)方向的個數(shù)）方向的個數(shù)）第10頁/共65頁第十一頁，共66頁。12在其他條件相同時，金屬塑性的好壞不只取決于在其他條件相同時，金屬塑性的好壞不只取決于滑移系的多少滑移系的多少(dusho)(dusho)，還與滑移面原子密排，還與滑移面原子密排程度及滑移方向的數(shù)目等因素有關(guān)程度及滑移方向的數(shù)目等因素有關(guān) 晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)滑移面滑移面滑移方向滑移方向滑移系數(shù)目滑移系數(shù)目常見金屬常見金屬面心立方面心立方1114312Cu,Al,Ni,Au1106

6、212Fe,W,Mo體心立方體心立方12112112Fe,W12324124Fe0001133Mg,Zn,Ti10103Mg,Zr,Ti10116Mg,Ti第11頁/共65頁第十二頁，共66頁。133 3 臨界分切應(yīng)力臨界分切應(yīng)力滑移滑移(hu y)(hu y)是在切應(yīng)力作用下發(fā)生的是在切應(yīng)力作用下發(fā)生的滑移滑移(hu y)(hu y)發(fā)生的力學(xué)條件：發(fā)生的力學(xué)條件：coscoscoscoscos/cosoAPAP第12頁/共65頁第十三頁，共66頁。14當外加應(yīng)力等于屈服強度時：當外加應(yīng)力等于屈服強度時：宏觀上：晶體出現(xiàn)塑性變形。宏觀上：晶體出現(xiàn)塑性變形。微觀上：晶體開始滑移。此時滑移方向微

7、觀上：晶體開始滑移。此時滑移方向(fngxing)(fngxing)上的分切應(yīng)力達到臨界值，稱為臨界分切應(yīng)力。上的分切應(yīng)力達到臨界值，稱為臨界分切應(yīng)力。kk：在滑移面上沿滑移方面開始滑移的最小分切應(yīng)：在滑移面上沿滑移方面開始滑移的最小分切應(yīng)力。力。 coscosmmsk第13頁/共65頁第十四頁，共66頁。15材料的組織性能臨界(ln ji)切應(yīng)力決定屈服強度)第14頁/共65頁第十五頁，共66頁。164 4 滑移時晶體的轉(zhuǎn)動滑移時晶體的轉(zhuǎn)動1 1）位向和晶面的變化）位向和晶面的變化滑移過程中，滑移面和滑移方向的轉(zhuǎn)動必然導(dǎo)致取滑移過程中，滑移面和滑移方向的轉(zhuǎn)動必然導(dǎo)致取向因子向因子(ynz)(

8、ynz)的改變。的改變。 2 2）取向因子）取向因子(ynz)(ynz)的變化的變化幾何硬化幾何硬化幾何軟化幾何軟化第15頁/共65頁第十六頁，共66頁。175 5 多滑移多滑移1 1）單滑移：只有一組滑移系處于最有利的取向）單滑移：只有一組滑移系處于最有利的取向（m m最大）時，分切應(yīng)力最大，便進行單系滑移最大）時，分切應(yīng)力最大，便進行單系滑移。 2 2）多滑移：在多個（）多滑移：在多個（22）滑移系上同時或交替）滑移系上同時或交替進行的滑移。進行的滑移。發(fā)生多滑移時會出現(xiàn)幾組交叉的滑移帶。發(fā)生多滑移時會出現(xiàn)幾組交叉的滑移帶。3 3）交滑移）交滑移 交滑移：晶體在兩個交滑移：晶體在兩個(li

9、n )(lin )或或多個不同滑移面上沿同一滑移方向進行的滑移。多個不同滑移面上沿同一滑移方向進行的滑移。 第16頁/共65頁第十七頁，共66頁。18多滑移多滑移(huy)第17頁/共65頁第十八頁，共66頁。19交滑移交滑移(huy)第18頁/共65頁第十九頁，共66頁。20交滑移和多滑移的區(qū)別：交滑移和多滑移的區(qū)別：發(fā)生多滑移時會出現(xiàn)幾組交叉的滑移帶；發(fā)生交發(fā)生多滑移時會出現(xiàn)幾組交叉的滑移帶；發(fā)生交滑移時會出現(xiàn)曲折或波紋狀的滑移帶?；茣r會出現(xiàn)曲折或波紋狀的滑移帶。交滑移必須是純螺型位錯，因其滑移面不受限制交滑移必須是純螺型位錯，因其滑移面不受限制?？梢酝瑫r?？梢酝瑫r(tngsh)(tng

10、sh)進行共向滑移。進行共向滑移。6 6 滑移的位錯機制滑移的位錯機制 第19頁/共65頁第二十頁，共66頁。21第20頁/共65頁第二十一頁，共66頁。22二二 孿生孿生 1 1 孿生現(xiàn)象孿生現(xiàn)象在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分相對于另一部分沿一在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分相對于另一部分沿一定定(ydng)(ydng)的晶面和晶向發(fā)生均勻切變并形成晶體取的晶面和晶向發(fā)生均勻切變并形成晶體取向的鏡面對稱關(guān)系。向的鏡面對稱關(guān)系。第21頁/共65頁第二十二頁，共66頁。23變形部分與未變形部分以孿晶面為準，構(gòu)成鏡面變形部分與未變形部分以孿晶面為準，構(gòu)成鏡面(jn min)(jn min)對稱，形成孿晶

11、。孿晶在顯微鏡下呈對稱，形成孿晶。孿晶在顯微鏡下呈帶狀或透鏡狀。帶狀或透鏡狀。 2 2 孿生變形的特點孿生變形的特點1 1）孿生使一部分晶體發(fā)生了均勻的切變，而）孿生使一部分晶體發(fā)生了均勻的切變，而滑移是不均勻的，只集中滑移是不均勻的，只集中(jzhng)(jzhng)在一些滑在一些滑移面上進行。移面上進行。2 2）孿生后晶體變形部分與未變形部分成鏡面）孿生后晶體變形部分與未變形部分成鏡面對稱關(guān)系，位向發(fā)生變化。對稱關(guān)系，位向發(fā)生變化。第22頁/共65頁第二十三頁，共66頁。245 5）由于孿生變形時，局部）由于孿生變形時，局部(jb)(jb)切變可達較大數(shù)量切變可達較大數(shù)量，所以在變形試樣的

12、拋光表面上可以看到浮凸，經(jīng)，所以在變形試樣的拋光表面上可以看到浮凸，經(jīng)重新拋光后，雖然表面浮凸可以去掉，但因已變形重新拋光后，雖然表面浮凸可以去掉，但因已變形區(qū)的晶體位向不同，所以在偏光下或浸蝕后仍能看區(qū)的晶體位向不同，所以在偏光下或浸蝕后仍能看到孿晶。而滑移變形后的試樣經(jīng)拋光后滑移帶消失到孿晶。而滑移變形后的試樣經(jīng)拋光后滑移帶消失。3 3）孿生比滑移的臨界分切應(yīng)力高，萌發(fā)于滑移）孿生比滑移的臨界分切應(yīng)力高，萌發(fā)于滑移受阻受阻(shu z)(shu z)因其的局部應(yīng)力集中區(qū)。因其的局部應(yīng)力集中區(qū)。4 4）孿生對塑性變形的貢獻比滑移小得多。孿生）孿生對塑性變形的貢獻比滑移小得多。孿生改變了晶體位

13、向改變了晶體位向第23頁/共65頁第二十四頁，共66頁。25第三節(jié)第三節(jié) 多晶體的塑性變形多晶體的塑性變形多晶體塑性變形的基本方式多晶體塑性變形的基本方式(fngsh)(fngsh)也是滑移也是滑移和孿生。和孿生。一、晶粒取向的影響一、晶粒取向的影響1 1 變形過程變形過程第24頁/共65頁第二十五頁，共66頁。262 2 晶粒之間變形的協(xié)調(diào)性晶粒之間變形的協(xié)調(diào)性 （1 1）原因：各晶粒之間變形具有非同時性）原因：各晶粒之間變形具有非同時性。 （2 2）要求）要求(yoqi)(yoqi)：各晶粒之間變形相互：各晶粒之間變形相互協(xié)調(diào)。（獨立變形會導(dǎo)致晶體分裂）協(xié)調(diào)。（獨立變形會導(dǎo)致晶體分裂） （

14、3 3）條件：獨立滑移系）條件：獨立滑移系3 35 5個。（保證晶個。（保證晶粒形狀的自由變化粒形狀的自由變化第25頁/共65頁第二十六頁，共66頁。27二、晶界的影響二、晶界的影響1 1多晶體變形多晶體變形(bin xng)(bin xng)的的現(xiàn)象現(xiàn)象2 2晶粒大小與性能的關(guān)系晶粒大小與性能的關(guān)系 晶粒越細，強度越高，塑晶粒越細，強度越高，塑性韌性越好。性韌性越好。第26頁/共65頁第二十七頁，共66頁。281 1）對強度的影響細晶強化）對強度的影響細晶強化霍爾配奇公式霍爾配奇公式(gngsh): HALL-PETCH(gngsh): HALL-PETCH公式公式(gngsh)(gngsh

15、)ss=s0+kd-1/2ss=s0+kd-1/22 2）對塑性、韌性的影響）對塑性、韌性的影響第27頁/共65頁第二十八頁，共66頁。29第四節(jié)第四節(jié) 合金合金(hjn)(hjn)的塑性變形的塑性變形提高強度的另一方法提高強度的另一方法(fngf)(fngf)是合金化。合金是合金化。合金塑性變形的基本方式仍是滑移和孿生，但因組塑性變形的基本方式仍是滑移和孿生，但因組織、結(jié)構(gòu)的變化，塑性變形各有特點?？?、結(jié)構(gòu)的變化，塑性變形各有特點。 一、固溶體的塑性變形一、固溶體的塑性變形1 1 固溶強化現(xiàn)象固溶強化現(xiàn)象第28頁/共65頁第二十九頁，共66頁。302 2 強化機制強化機制1)1)晶格畸變晶格

16、畸變(jbin)(jbin)，阻礙位錯運動；，阻礙位錯運動；2 2）柯氏氣團強化。）柯氏氣團強化。第29頁/共65頁第三十頁，共66頁。31二、二、 屈服和應(yīng)變時效屈服和應(yīng)變時效(shxio)(shxio)1 1 屈服現(xiàn)象屈服現(xiàn)象呂德斯帶呂德斯帶呂德斯帶擴展呂德斯帶擴展呂德斯帶危害：因屈服延伸呂德斯帶危害：因屈服延伸區(qū)的不均勻變形（呂德斯帶區(qū)的不均勻變形（呂德斯帶）使工件表面粗糙不同。）使工件表面粗糙不同。 第30頁/共65頁第三十一頁，共66頁。322 2 應(yīng)變時效應(yīng)變時效原因：柯氏氣團原因：柯氏氣團(qtun)(qtun)的存在、破壞和重新形的存在、破壞和重新形成。成。低碳鋼時效低碳鋼時效

17、(shxio)圖圖第31頁/共65頁第三十二頁，共66頁。33三三 多相合金的塑性變形多相合金的塑性變形單相合金的強化：加入第二相形成多相合金。單相合金的強化：加入第二相形成多相合金。第二相可通過第二相可通過(tnggu)(tnggu)相變熱處理（沉淀強化，時相變熱處理（沉淀強化，時效強化）或粉末冶金方法（彌散強化）獲得效強化）或粉末冶金方法（彌散強化）獲得 多相合金根據(jù)第二相粒子的尺寸大小分類多相合金根據(jù)第二相粒子的尺寸大小分類多相多相(du (du xin)xin)合金合金聚合聚合(jh)(jh)型型 彌散型彌散型第二相的尺寸與基體晶粒尺寸屬同一數(shù)量級 第二相很細小，且彌散分布于基體晶粒內(nèi)

18、 第32頁/共65頁第三十三頁，共66頁。341 1 聚合型兩相合金的變形聚合型兩相合金的變形 性能按下列方法性能按下列方法(fngf)(fngf)估計估計1 1）兩相都具有較好的塑性，合金的變形阻力決定）兩相都具有較好的塑性，合金的變形阻力決定于兩相的體積分數(shù)。于兩相的體積分數(shù)。2211第33頁/共65頁第三十四頁，共66頁。35第34頁/共65頁第三十五頁，共66頁。36兩相呈層片狀分布（珠光體）兩相呈層片狀分布（珠光體）特點：變形主要集中在基體相中，位錯的移動特點：變形主要集中在基體相中，位錯的移動被限制在很短的距離內(nèi)，增加了繼續(xù)變形的阻力被限制在很短的距離內(nèi)，增加了繼續(xù)變形的阻力，使其

19、強度，使其強度(qingd)(qingd)提高。提高。片層間距越小，其強度片層間距越小，其強度(qingd)(qingd)越高越高 第二相呈顆粒狀分布（球狀滲碳體）。第二相呈顆粒狀分布（球狀滲碳體）。強度強度(qingd)(qingd)降低，塑性、韌性得到改善降低，塑性、韌性得到改善 第35頁/共65頁第三十六頁，共66頁。37二二 彌散型合金的塑性變形彌散型合金的塑性變形1 1 不可變形微粒的強化作用不可變形微粒的強化作用 位錯繞過第二位錯繞過第二(d r)(d r)相粒子相粒子( (粒子、位錯環(huán)阻礙粒子、位錯環(huán)阻礙位錯運動位錯運動) )位錯克服第二(d r)粒子的阻礙作用，克服位錯環(huán)對位錯

20、源的反向應(yīng)力。繼續(xù)變形時必須增大外應(yīng)力，從而使流變應(yīng)力迅速提高第36頁/共65頁第三十七頁，共66頁。382 2 可變形微粒的強化作用可變形微粒的強化作用 當?shù)诙數(shù)诙?d r)(d r)相偎可變形微粒時，位錯將切過粒子相偎可變形微粒時，位錯將切過粒子使其與基體一起變形使其與基體一起變形第37頁/共65頁第三十八頁，共66頁。39第五節(jié)第五節(jié) 冷變形冷變形(bin xng)(bin xng)金屬的組金屬的組織與性能織與性能 一、對顯微組織的影響一、對顯微組織的影響(yngxing)(yngxing)1 1 形成纖維組織形成纖維組織塑性變形量很大時，各晶粒已不能分辨而成為一片如塑性變形量很大時，

21、各晶粒已不能分辨而成為一片如纖維狀的條紋，稱為纖維組織纖維狀的條紋，稱為纖維組織 1 1）晶粒拉長）晶粒拉長;2;2）雜質(zhì)呈細帶狀或鏈狀分布。）雜質(zhì)呈細帶狀或鏈狀分布。纖維組織具有明顯的各向異性，縱向的強度和塑性高纖維組織具有明顯的各向異性，縱向的強度和塑性高于橫向。于橫向。第38頁/共65頁第三十九頁，共66頁。402 形成大量(dling)亞結(jié)構(gòu)第39頁/共65頁第四十頁，共66頁。41二二 變形織構(gòu)變形織構(gòu)1 1 變形織構(gòu)變形織構(gòu)擇優(yōu)取向：塑性變形過程中晶粒的轉(zhuǎn)動，使絕大部分擇優(yōu)取向：塑性變形過程中晶粒的轉(zhuǎn)動，使絕大部分晶粒的某一位向與外力方向晶粒的某一位向與外力方向(fngxing)(

22、fngxing)趨于一致的趨于一致的現(xiàn)象現(xiàn)象變形織構(gòu)：多晶體材料由塑性變形導(dǎo)致的各晶粒呈擇變形織構(gòu)：多晶體材料由塑性變形導(dǎo)致的各晶粒呈擇優(yōu)取向的組織。優(yōu)取向的組織。特征特征: :各向異性各向異性 第40頁/共65頁第四十一頁，共66頁。422 2 類型類型絲織構(gòu)：某一晶向趨于與拔絲方向絲織構(gòu)：某一晶向趨于與拔絲方向(fngxing)(fngxing)平行平行。（拉拔時形成）。（拉拔時形成）板織構(gòu)：某晶面趨于平行于軋制面，某晶向趨于平行板織構(gòu)：某晶面趨于平行于軋制面，某晶向趨于平行于主變形方向于主變形方向(fngxing)(fngxing)。（軋制時形成）。（軋制時形成）第41頁/共65頁第四十

23、二頁，共66頁。433 3 對性能的影響對性能的影響 不利：造成變形不均勻不利：造成變形不均勻(jnyn)(jnyn)，制耳。，制耳。 有利：硅鋼片有利：硅鋼片織構(gòu)可減少鐵損織構(gòu)可減少鐵損第42頁/共65頁第四十三頁，共66頁。44三、殘余應(yīng)力（約占變形功的三、殘余應(yīng)力（約占變形功的1010）儲存能儲存能塑性變形中還有約塑性變形中還有約10%10%的變形功被保的變形功被保留于金屬留于金屬(jnsh)(jnsh)內(nèi)部。內(nèi)部。 1 1 第一類殘余應(yīng)力（彈性應(yīng)變）第一類殘余應(yīng)力（彈性應(yīng)變）宏觀內(nèi)應(yīng)力宏觀內(nèi)應(yīng)力: :由整個物體變形不均勻引起。由整個物體變形不均勻引起。作用：作用：表面殘留壓應(yīng)力，可顯著

24、提高其疲勞強度表面殘留壓應(yīng)力，可顯著提高其疲勞強度 第43頁/共65頁第四十四頁，共66頁。452 2 第二類殘余應(yīng)力第二類殘余應(yīng)力微觀內(nèi)應(yīng)力微觀內(nèi)應(yīng)力: :由晶粒變形由晶粒變形(bin xng)(bin xng)不均勻不均勻引起。引起。作用：造成顯微裂紋并導(dǎo)致工件的破壞作用：造成顯微裂紋并導(dǎo)致工件的破壞 3 3 第三類殘余應(yīng)力：第三類殘余應(yīng)力：點陣畸變點陣畸變: :由位錯、空位等引起。由位錯、空位等引起。80-90%80-90%。作用：使金屬處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，是作用：使金屬處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，是“回復(fù)和再結(jié)晶回復(fù)和再結(jié)晶”的驅(qū)動力的驅(qū)動力 第44頁/共65頁第四十五頁，共66頁。46四

25、四 塑性變形對性能塑性變形對性能(xngnng)(xngnng)的影響的影響1 1 應(yīng)變硬化（加工硬化）應(yīng)變硬化（加工硬化）第45頁/共65頁第四十六頁，共66頁。472 2 加工硬化的作用加工硬化的作用對一些不能用熱處理強化（固態(tài)下無相變）的材料對一些不能用熱處理強化（固態(tài)下無相變）的材料重要強化手段。重要強化手段。使塑性變形均勻，不致集中在某些局部區(qū)域而引起使塑性變形均勻，不致集中在某些局部區(qū)域而引起破裂。破裂。加工硬化還可以加工硬化還可以(ky)(ky)提高零件或構(gòu)件在使用中的提高零件或構(gòu)件在使用中的安全性。安全性。加工硬化使金屬在冷加工過程中，變形抗力會不斷加工硬化使金屬在冷加工過程中

26、，變形抗力會不斷增加，增加動力及設(shè)備消耗。增加，增加動力及設(shè)備消耗。第46頁/共65頁第四十七頁，共66頁。483 加工硬化曲線 1）典型的單晶體加工硬化曲線易滑移階段(jidun) 特點：斜率很小。線性硬化階段(jidun)。 特點：斜率幾乎恒定且最大值。第階段(jidun)：拋物線硬化階段(jidun)。 第47頁/共65頁第四十八頁，共66頁。49第48頁/共65頁第四十九頁，共66頁。502 2）解釋：位錯的運動）解釋：位錯的運動易滑移階段易滑移階段: :應(yīng)力低，少量的軟取向滑移系開動位錯應(yīng)力低，少量的軟取向滑移系開動位錯受阻礙少，易運動。流變較大。受阻礙少，易運動。流變較大。 線性硬

27、化階段：多滑移，位錯間的交互作用導(dǎo)致位錯線性硬化階段：多滑移，位錯間的交互作用導(dǎo)致位錯交割，塞積等作用，阻礙位錯運動，加工硬化率高。交割，塞積等作用，阻礙位錯運動，加工硬化率高。 拋物線硬化階段：應(yīng)力極高，位錯通過交滑移繞過障拋物線硬化階段：應(yīng)力極高，位錯通過交滑移繞過障礙，異號位錯抵消礙，異號位錯抵消(dxio)(dxio)等，降低位錯密度，加工等，降低位錯密度，加工硬化率下降。硬化率下降。第49頁/共65頁第五十頁，共66頁。513 3）不同晶格類型的單晶體加工硬化曲線）不同晶格類型的單晶體加工硬化曲線(qxin)(qxin)面心立方晶體為典型的三階段加工硬化特征面心立方晶體為典型的三階段

28、加工硬化特征 4 4）多晶體加工硬化曲線）多晶體加工硬化曲線(qxin)(qxin)因其變形中晶界的阻礙作用和晶粒之間的協(xié)調(diào)配合因其變形中晶界的阻礙作用和晶粒之間的協(xié)調(diào)配合要求，其加工硬化曲線要求，其加工硬化曲線(qxin)(qxin)通常更陡，加工硬通常更陡，加工硬化速率更高。化速率更高。第50頁/共65頁第五十一頁，共66頁。52第51頁/共65頁第五十二頁，共66頁。53 第六節(jié)第六節(jié) 聚合物的變形聚合物的變形(bin (bin xng)xng)聚合物的變形特點：強烈地依賴于聚合物的變形特點：強烈地依賴于T T和和t t，表現(xiàn)，表現(xiàn)為彈性材料為彈性材料(cilio)(cilio)和黏彈性

29、流體性質(zhì)和黏彈性流體性質(zhì)一、熱塑性聚合物的應(yīng)力一、熱塑性聚合物的應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 第52頁/共65頁第五十三頁，共66頁。54AAEAYBYieldingpoint屈服屈服點點Pointofelasticlimit彈性彈性(tnxng)極限點極限點Breakingpoint斷裂點斷裂點ABAYBStrain softening 應(yīng)變(yngbin)軟化plasticdeformation塑性形塑性形變變Strainhardening應(yīng)應(yīng)變硬化變硬化非晶態(tài)聚合物在玻璃非晶態(tài)聚合物在玻璃(b l)(b l)態(tài)的應(yīng)力態(tài)的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 y yOND第53頁/共65頁第五十四頁，共66

30、頁。55軟硬：模量軟硬：模量強弱：屈服強弱：屈服(qf)強度強度韌脆：斷裂能韌脆：斷裂能第54頁/共65頁第五十五頁，共66頁。56聚合物具有黏彈性聚合物具有黏彈性(tnxng)(tnxng)，其應(yīng)力，其應(yīng)力應(yīng)變行應(yīng)變行為受溫度、應(yīng)變速率的影響很大。為受溫度、應(yīng)變速率的影響很大。 12345非晶聚合物不同溫度下的非晶聚合物不同溫度下的 曲線曲線T第55頁/共65頁第五十六頁，共66頁。57應(yīng)變速應(yīng)變速(bins)的額影響的額影響第56頁/共65頁第五十七頁，共66頁。58二、冷拉二、冷拉第57頁/共65頁第五十八頁，共66頁。59三、剪切帶與銀紋三、剪切帶與銀紋1 1剪切帶剪切帶聚合物的屈服塑

31、性變形是以剪切滑移聚合物的屈服塑性變形是以剪切滑移(hu y)(hu y)的方的方式進行的?；剖竭M行的?；?hu y)(hu y)變形可局限于某一局部區(qū)變形可局限于某一局部區(qū)域，形成剪切帶域，形成剪切帶2 2 銀紋銀紋某些聚合物在玻璃態(tài)拉伸某些聚合物在玻璃態(tài)拉伸(l shn)(l shn)時，會出現(xiàn)肉時，會出現(xiàn)肉眼可見的微細凹槽，類似于微小的裂紋。因其能眼可見的微細凹槽，類似于微小的裂紋。因其能反射光線而看上去銀光閃閃，故稱之為銀紋。反射光線而看上去銀光閃閃，故稱之為銀紋。第58頁/共65頁第五十九頁，共66頁。60四、熱固性塑料的變形四、熱固性塑料的變形熱固性塑料：剛硬熱固性塑料：剛硬(nyn)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分子不易運動分子不易運動拉伸特點：表現(xiàn)出脆性金屬或陶瓷一樣的變形特性拉伸特點：表