金属及合金的塑性变形（含答案）

一名词解释应力，变形织构固溶强化：固溶体中的溶质原子溶入基体金属后使合金变形抗力提高，应力－应变曲线上升，塑性下降的现象；应变时效：具有屈服现象的金属材料在受到拉伸等变形发生屈服后，在室温停留或低温加热后重拉伸又消灭屈服效应的状况；孪生：金属塑性变形的重要方式。晶体在切应力作用下一局部晶体沿着肯定的晶面〔孪晶面〕和肯定的晶向〔孪生方向〕相对于另外一局部晶体作均匀的切变，使相邻两局部的晶体取向不同，以孪晶面为对称面形成镜像对称，孪晶面的两边的晶体局部称为孪晶。形成孪晶的过程称为孪生；临界分切应力：金属晶体在变形中受到外力使某个滑移系启动发生滑移的最小分切应力；变形织构：多晶体中位向不同的晶粒经过塑性变形后晶粒取向变成大体全都，形成晶粒的择优取向，择优取向后的晶体构造称为变形织构，织构在变形中产生，称为变形织构。二填空题1．从刃型位错的构造模型分析，滑移的实质是 位错的运动晶体通过滑移产生塑性变形时，由滑移面和其上的滑移方向所组成的系统晶体通过滑移产生塑性变形时，由滑移面和其上的滑移方向所组成的系统，面心立方晶格的滑<110> ，构成 12 系。P166.加工硬化现象是指 的增大，金属强度和硬度显著象，加工硬化的结果，使金属对塑根本缘由是位错密度提高变形抗力增大 。影响多晶体塑性变形的两个主要因素是 晶界 、 晶格位向差 。5．金属塑性变形的根本方式是 滑移和 孪生 冷变形后金属的强度 增大 ，塑性 降低 。6．常温下使用的金属材料以 细小晶粒为好，而高温下使用的金属材料以粗一些晶粒为好。对于在高温下工作的金属材料，晶粒应粗一些。由于在高温下原子沿晶界的集中比晶内快，晶界对变形的阻力大为减弱而致内应力可分为宏观内应力 、微观内应力 、点阵畸变三种。推断题晶体滑移所需的临界分切应力实测值比理论值小得多。 〔 √ 〕2 在体心立方晶格中，滑移面为｛111｝×6110〉×2，所以其滑移系有12〔〕 应:11｝×6 〈111〉×2 P166滑移变形不会引起晶体构造的变化。喷丸处理及外表辊压能显著提高材料的疲乏强度。 〔√ 〕中，原子排列最密集的晶面间的距离最小，所以滑移最困难。〔× 〕折铁丝，铁丝会越来越硬，最终会断裂。 〔 √ 〕〔 × 〕8 主要变形的方式是滑移其次是孪生。 〔 √〕9．细晶粒金属的强度高，塑性也好。〔 × 〕10( √ )(B)A．正应力 B．切应力2．面心立方晶体受力时的滑移方向为(B)A<111> B<110> C<100> D<112>的滑移系，但其塑性变形力量是不同的，其缘由是面心立方晶格的滑移方向较体心立方晶格的滑移方向(B)A．少B．多C相等D．有时多有时少4．冷变形时，随着变形量的增加，金属中的位错密度( A )。A．增加 B降低 C无变化D．先增加后降低5．钢的晶粒细化以后可以(D)。A．提高强度B提高硬度C提高韧性D．既提高强度硬度，又提高韧性．加工硬化现象的最主要缘由是(B)。A．晶粒裂开细化B位错密度增加C晶粒择优取向D．形成纤维组织．面心立方晶格金属的滑移系为(A)。A．{111}<110>B．<110>{111}C．<100>{110}D．<100>{111}用铝制造的一种轻型梯子，使用时挠塑性变形。假设要改进，应实行以下( A )措施A承受高强度铝合金 B用钢代替铝C用高强度镁合金 子的构造设计1．塑性变形就是提高材料塑性的变形。提高材料的强度，硬度及塑性。2．滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向则是原子密度最小的方向是由于在晶体的原子密度最大的晶面子间结合力最弱，滑移的阻力最小。六简答1单相合金的冷塑性变形与纯金属的室温塑性变形相比，有何特点。纯金属变形主要借助位错运较大，还有屈服和应变时效现象。何主要区分？滑移时原子移动的距离是滑移方向原子间距的整数倍，孪生时原子移动的距离不是孪生方向原子间距的整数而孪生时孪生面两边的晶体位向不同，以孪晶面形成镜像对称；滑移时需要的临界分切应力小，孪生开头需要的临界分切应力很大，孪生开头后连续切变时需要的切应力小，故孪生一般在滑移难于进展时发生。形织构的成因及对金属材料性能的影响。相合金在冷塑性变形时和变形度很大的条件下，各晶粒伸长成纤维状；带状组织是复相合金在冷塑性变形和变形度大的条件下其次相被裂开或伸长，沿变形方向成带状分布而形成的；变形织构是金属和合金在在冷塑性变形时晶粒发生择优取向而形成的。用要求。能较铸造态好。较铸造态好的主要缘由是热加工时的高温、大变形量使气泡、疏松和微裂纹得到机械焊合，提高了材料的致密性，消退了铸造缺陷，同时改善夹杂物和脆性度减弱，合金成分均匀性提高，热加工中形成合理的加工流线，热加工还可使金属显微组织细化，这些都可以提高金属材料的性能。何为加工硬化？列出产生加工硬化〔不必说明化现象在工业上有哪些作用？加，硬度增加，塑性降低的现象称为加工硬化。产生加工硬化的各种可能机制有滑移面上平行位错间的交互作用的平行位错硬化理论，以及滑移面上位错与别的滑移面上位错林切割产生割阶的林位错强化理论。某些工件和半成品加工成型的主要因性。中的作用。其次相在冷塑性变形过程中的合金产生显著强化作用。争论织构的利弊及掌握方法。7 形织构对再结晶织构形成有主要影响，织构造成材料性能各向异性。各向异性在不同状况需要避开或利用。织构掌握可以通过掌握合金元素的种类和含量、杂质含量、变形工艺〔如变向轧制〕和退火工艺等多种因素的协作。89 发生的组织性能的变化。8 金属和合金在冷塑性变形过程中发生的组织性能的变化主要有晶粒被拉长，形成纤维组织，冷变形程度很高时，位错密度增高，形成位错缠结和胞状组织，发生加工硬化剩余应力，金属在单向塑性变形时消灭变形织构。产生加工硬化的缘由是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？答：①随着变形的增加，晶粒渐渐被拉加工硬化现象会给金属的进一步另一方面人们可以利用加工硬化冷拔高强度钢丝就是利用冷加工变形产生的加工硬化来提高钢丝这样钢丝才可以连续通过模孔而成形。为什么细晶粒钢强度高，塑性，韧性也好？其晶界总面积愈大，每个晶粒四周不同取向的晶粒数便愈多，对塑性变形的抗力也愈大。因此，金属的金属单位体积中的晶粒数便越多，变形时同样的变形量便可分散在更多的晶粒中发生，产生较均匀的变形，而不致造成局部的应力集中，塑性，韧性也越好。金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？答：①晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性，如纵向的强度和塑性远大于横向等；②晶粒裂开，位错密度增加，产生加工硬化，即随着变而塑性和韧性下降；③织构现象的产生，即随着变形的发生，