材料科学基础 西交版第八章-2
28页1、材 料 科 学 基 础,第八章 材料的变形与断裂,材料与化工学院,一、施密特定律 二、单滑移、多滑移和交滑移,8.4 单晶体的塑性变形,一、施密特定律,F在那个滑移系上的分切应力存在一临界值. 一旦达到临界值(最大), 那个滑移系一般首先开始动作。,一、施密特定律,滑移面的面积 S= A/cos 外力在滑移方向S上的分力为 F= Fcos 滑移方向上的分切应力: = F/S = Fcos/(A/cos) = F/A(coscos) = coscos 当=s时, 晶体产生屈服,塑性变形开始。 c = scoscos 此式即为滑移的临界分切应力定律。 coscos为取向(施密特)因子(),一、施密特定律,c = scoscos 对一定的材料来说, c只与晶体结构、滑移系类型、形变温度等有关,而与取向因子无关。 施密特(Schmid,E)实验: 右图为s=c /(coscos) 图中实线为计算值, 实验测量值由“。”表示。 s与二者乘积为常数, 表明在一定条件下, 临界分切应力确为常数。,一、施密特定律,c = scoscos 值越大,s越小,越有利于滑移。 当滑移面法线方向、滑移方向与外力
2、轴三者共处一个平面, 则=45时,coscos=1/2,此取向最有利于滑移,即以最小的拉应力就能达到滑移所需的分切应力,称此取向为软取向。 当外力与滑移面平行或垂直时(=90或=0),则s,晶体无法滑移,称此取向为硬取向。 对s的影响在密排六方结构中最为明显。 也适用于面心立方金属.,二、单滑移、多滑移和交滑移,1.单滑移 只有一个滑移系统上的分切应力最大并达到了临界分切应力,这时发生了单滑移。 一组平行的滑移线,2多系滑移 (1)当两个以上的滑移系, 其上的分切应力同时满足c的条件, 而使各自滑移面上的位错同时启动, 这种现象称为多系滑移。 (2)分析: 多滑移易形成割阶或扭折, 使滑移困难。,二、单滑移、多滑移和交滑移,3交滑移 (1)螺位错的滑移面有无限多个, 在某一滑移面上的运动受阻时, 可以离开这个面, 沿另一个晶面继续滑移, 且滑移方向不变。 (3)其滑移线的特点是折线。,二、单滑移、多滑移和交滑移,一、晶界和晶体位向对塑性变形的影响 二、晶粒大小对材料强度与塑性的影响,8.5 多晶体的塑性变形,晶界对晶粒变形具有阻碍作用。 晶体位向在各晶粒变形过程中具有相互制约和协调性。
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