大学材料的形变和再结晶

1、会计学1大学材料的形变和再结晶大学材料的形变和再结晶在热变形时，即在外力和温度共同作在热变形时，即在外力和温度共同作用下发生的用下发生的.在热加工完毕或中断后的冷却过程中，在热加工完毕或中断后的冷却过程中，即在无外力作用下发生的。即在无外力作用下发生的。3. 亚动态再结晶亚动态再结晶-在热加工完毕去除外力后，已在动态再在热加工完毕去除外力后，已在动态再结晶时形成的再结晶晶核及正在迁移的再结晶晶粒界结晶时形成的再结晶晶核及正在迁移的再结晶晶粒界面，不必再经过任何孕育期继续长大和迁移。面，不必再经过任何孕育期继续长大和迁移。4. 静态回复静态回复5. 静态再结晶静态再结晶位错密度降低位错密度降低

2、位错增殖和消亡速率达到平衡时，不再发生硬化，位错增殖和消亡速率达到平衡时，不再发生硬化，应力应力- -应变曲线转为水平的稳态流变阶段。应变曲线转为水平的稳态流变阶段。p晶粒沿变形方向伸长呈纤维状，但晶粒内部却保持等轴亚晶无应变的结构。p动态回复形成的亚晶尺寸d，主要取决于变形温度和变形速率：p式中，a/b为常数 ， 为用温度修正过的应变速率。 1lgdabZ./Q RTZe12开始发生动态再结晶的临界应变度I II III发生均匀变形的应变量权国政等,功能材料，2011, 6(42): 1142-1146应变速率增加应力增加随变形温度的升高，晶粒数量增加，分布更加均匀，晶粒尺寸明显细化。热压缩

3、变形后新生晶粒“项链式”动态再结晶形态稳态变形期间，金属的晶粒是等轴的，晶界呈锯齿状。晶内存在被位错分割的亚晶。而退火时静态再结晶所产生的位错密度很低。所以同样晶粒大小的动态再结晶组织的强度和硬度比静态再结晶组织的高。晶粒度与流变应变成反比位错亚晶动态再结晶晶粒长大R. Zeng et al. / Journal of Alloys and Compounds 509 (2011) 44624469热挤压镁合金AZ61显微组织流线带状组织热挤压镁合金AZ80显微组织变形（挤压）方向Mg17Al12exp()nQCRT1221ln11RQTTs拉伸应力压缩应力空位形成能低，空位数量多空位形成能高

4、，空位数量少/nQ RTCe5.4.4 5.4.4 超塑性超塑性5.5 5.5 陶瓷材料变形的特点陶瓷材料变形的特点5.6 5.6 高聚物变形的特点高聚物变形的特点 Pearson 在在1934年得年得到的著名照片，显到的著名照片，显示示Bi-Sn合金具有合金具有1950%的延伸率。的延伸率。Robert W. Cahn著，杨柯等译，走进材料科学，化学工业出版社，2008p 卢柯制备出致密、高纯度的块状纳米晶体Cu样品，晶粒尺寸为30 nm，纯度高于99.995 wt%，密度可达普通纯Cu理论密度的99.4%。p在室温(仅为熔点的22%)下轧制该纳米晶Cu样品，其延伸率可高达5100%，无明显

5、的加工硬化效应，晶粒尺寸保持不变。说明晶界运动起重要作用。p此项工作在Science上发表，受到高度评价。纳米晶刃位错孪晶康志新等，中国有色金属学报，2010.20（4）：587-597崔建忠，轻金属，1989，1：47-51( , )mTK p材料的伸长率随m值的增大而增大。p 多数观点认为，超塑性是由晶界的转动与晶粒的多数观点认为，超塑性是由晶界的转动与晶粒的转动所致。转动所致。拉伸应力压应力晶界滑移、移动和原子的扩散整体沿纵向伸长体扩散晶界的转动晶界的转动晶界滑动与滑移Grain boundary sliding and slip450时第二相Mg17Al12熔解晶界滑动http:/db

6、nst.nii.ac.jp/upload/images/research/1751/english/10b92f53139c3a2ec60207952363cbd8/fig-3.jpgNaCl晶体难易离子键多晶陶瓷往往很脆室温几乎脆断脆性变小tepep=/vx/vx脆性变形塑性变形屈服点弹性变形均匀变形应变软化不均匀变形片晶非晶区11.形变织构与残余应力形变织构与残余应力12.回复动力学与回复机制回复动力学与回复机制13.再结晶形核机制再结晶形核机制14.再结晶动力学再结晶动力学15.再结晶温度及其影响因素再结晶温度及其影响因素16.影响再结晶晶粒大小的因素影响再结晶晶粒大小的因素17.晶粒的

7、正常长大及其影响因素晶粒的正常长大及其影响因素18.一次与二次再结晶，以及静态与动态再结晶的区别一次与二次再结晶，以及静态与动态再结晶的区别19.无机非金属材料塑形变形的特点无机非金属材料塑形变形的特点20.高聚物塑形变形的特点高聚物塑形变形的特点Gb1122s 120GblnQtART1lnlnQAtRTlim43rD2220mQRTettDD1.1. 扩散系数扩散系数2.2. 空位浓度空位浓度3.3. 凝固形核率凝固形核率4.4. 回复回复5.5. 再结晶速率再结晶速率6.6. 固态相变固态相变7.7. 蠕变速率蠕变速率)exp(0RTQDD/0Q RTcc e/Q RTvAe/00lnQ

8、 RTxc tex/vEkTCAe*/GkTQ kTNKee1nktrXe /nQ RTCe4、有一、有一bcc晶体的（晶体的（110）111滑移系的临界分切应力为滑移系的临界分切应力为60MPa，试问在，试问在001和和010方向必须施加多少的应力才会方向必须施加多少的应力才会产生滑移？产生滑移？5、Zn单晶在拉伸之前的滑移方向与拉伸轴的夹角为单晶在拉伸之前的滑移方向与拉伸轴的夹角为45，拉伸后滑移方向与拉伸轴的夹角为拉伸后滑移方向与拉伸轴的夹角为30，求拉伸后延伸率。，求拉伸后延伸率。6、Mg单晶体的试样拉伸时，单晶体的试样拉伸时，3个滑移方向与拉伸轴相交成个滑移方向与拉伸轴相交成38、4

9、5、85，而基面法线与拉伸轴成，而基面法线与拉伸轴成60。如果在拉应力。如果在拉应力为为2.05MPa时开始观察到塑性变形，则时开始观察到塑性变形，则Mg的临界分切应力为的临界分切应力为多少？多少？111110(111)(111)21l9、设合金中一段直线位错运动时受到间距为的第二相粒子的阻碍，试求证：使位错按绕过机制继续运动所需的切应力为 ，式中，T为线张力；b为柏氏矢量；G为切变模量；r0位第二相粒子半径；B为常数。10、已知平均晶粒直径为1mm和0.0625mm的-Fe的屈服强度分别为112.7MPa和196MPa，问平均晶粒直径为0.0196mm的纯铁的屈服强度为多少？02ln22rBGbbT11、工业纯铝在室温下经大变形量轧制成带材后，测得室温力学性能为冷加工态的性能。查表得知：工业纯铝的再结晶温度T再=150，但若将上述工业纯铝薄带加热至100，保温16d后冷至室温再测其强度，发现强度明显降低，请解释其原因。12、某工厂用一冷拉钢丝绳将以大型钢件吊入热处理炉内，由于一时疏忽，未将钢丝绳取出，而是随同工件一起加热至860，保温时间到了，打开炉门，吊出工件，钢丝绳发生断裂，试分析原因。http:/dbnst.nii.ac.jp/upload/images/research/1751/english/10b92f53139c3a2e