第1周，第2讲次课程名称：《金属塑性变形金属学》摘要金属塑性变形的物理本质第一节金属的晶体结构（Crystalstructure)第二节位错理论基础(Dislocationtheory）授课题目（章、节）第三节单晶体塑性变形（Monocrystalplasticdeformation）第四节多晶体塑性变形（Multi-crystalplasticdeformation）本讲目的要求及重点难点：【目的要求】1.知识掌握1）金属的晶体结构；2）位错理论基础；3）单晶体的塑性变形机制；3）多晶体的屈服和形变时效。2.能力培养运用位错理论解释金属塑性变形的物理本质，从而了解金属塑性变形过程中所产生的各种现象。3.教学方法课堂教学，放映晶体结构、位错运动动画，简单问题提问。【重点】单晶体塑性变形机制及多晶体金属的屈服效应现象。【难点】滑移和李生的变形机理和屈服效应现象的微观机理。内容
课程名称：《金属 塑性变 形金属学 》 第 1 周，第 2 讲次 摘 要 授课题目（章、节） 金属塑性变形的物理本质 第一节 金属的晶体结构(Crystal structure) 第二节 位错理论基础(Dislocation theory) 第三节 单晶体塑性变形(Monocrystal plastic deformation) 第四节 多晶体塑性变形(Multi-crystal plastic deformation) 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】 1．知识掌握 1）金属的晶体结构；2）位错理论基础；3）单晶体的塑性变形机制；3）多晶体的屈服和形变时效。 2．能力培养 运用位错理论解释金属塑性变形的物理本质，从而了解金属塑性变形过程中所产生的各种现象。 3．教学方法 课堂教学，放映晶体结构、位错运动动画，简单问题提问。 【重 点】 单晶体塑性变形机制及多晶体金属的屈服效应现象。 【难 点】 滑移和孪生的变形机理和屈服效应现象的微观机理。 内 容
【本讲课程的引入】本讲课程针对金属塑性变形过程中金属材料组织和力学性能变化所涉及的金属学知识进行系统讲解。【本讲课程的内容】第一节金属的晶体结构（Crystalstructure）1.基本概念·晶体：原子按一定的几何规律在空间作周期性排列晶格用直线将原子中心连接起来，构成的空间格子空间点阵：在空间由点排列起来的无限阵列，其中每一个点都与其它所有的点都具有相同的环境。晶胞：只包含一个阵点的六面体(a)(c)bAtomUnitCell晶界：晶粒和晶粒之间的界面(a)由中(c)晶面：晶体中，由原子组成的平面晶向：由原子组成的直线
【本讲课程的引入】 本讲课程针对金属塑性变形过程中金属材料组织和力学性能变化所涉及的金属学知识进行系统 讲解。 【本讲课程的内容】 第一节 金属的晶体结构(Crystal structure) 1. 基本概念 • 晶体 :原子按一定的几何规律在空间作周期性排列 • 晶格 :用直线将原子中心连接起来，构成的空间格子 • 空间点阵：在空间由点排列起来的无限阵列，其中每一个点都与其它所有的点都具有相同的环境。 • 晶胞：只包含一个阵点的六面体 • 晶界: 晶粒和晶粒之间的界面 • 晶面: 晶体中，由原子组成的平面 • 晶向: 由原子组成的直线
晶体结构2.面心立方：Al、Ni、Cu、-Fe(a)(c)bAtomUnitCell体心立方：Cr、V、Mo、W、a-Fe、β-Ti(a)(b)(c)AtomUnit Cell密排六方：Zn、Mg、Be、a-Ti、a-Co(a)(b)Unit CellAtom
2. 晶体结构 • 面心立方：Al、Ni、Cu、γ-Fe • 体心立方：Cr、V、Mo、W、α-Fe、β-Ti • 密排六方：Zn、Mg、Be、α-Ti、α-Co
立方系的一些晶面指数11005品面浆(001)(010)1n11面族(n1i)(1i1)(i1l)(111)13101(1o1)(ot1)高国技1(101)o11)(110)3.实际金属的晶体结构单晶体：各方向上的原子密度不同一一各向异性多晶体：晶粒方向性互相抵消一一各向同性存在着一系列缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷
• 立方系的一些晶面指数 3. 实际金属的晶体结构 • 单晶体: 各方向上的原子密度不同——各向异性 • 多晶体: 晶粒方向性互相抵消——各向同性 存在着一系列缺陷: 点缺陷、线缺陷、面缺陷
表一些金属材料的实验屈服强度和理论屈服强度材料理论强度/实验强度理论强度实验强度/MPa(G/30)/Gpa银2.640.377X103铝2.370.783×103铜4.100.498X103镍6.703.2~7.352X103铁7.1027.53X102钼2×10211.3371.6锯1X1023.4833.3镉2.074×1030.57镁（柱面滑移）1.4739.24×10钛（柱面滑移）3.5413.73×102铍 （基面滑移）10.321.378X103铍（柱面滑移）5.2 2×10210.324．常见的缺陷·点缺陷：包括空位、间隙原子、异质原子。SLIP PLANEZINTERSTITUTIALVACANCYSUBSTITUTIONIMPERFECTIONSVacancySelf-interstitialatomSubstitutionalimpurityatomInterstitialimpurityatom
表 一些金属材料的实验屈服强度和理论屈服强度 材料 理论强度 （G/30)/Gpa 实验强度/MPa 理论强度/实验强度 银 铝 铜 镍 铁 钼 铌 镉 镁（柱面滑移） 钛（柱面滑移） 铍（基面滑移） 铍（柱面滑移） 2.64 2.37 4.10 6.70 7.10 11.33 3.48 2.07 1.47 3.54 10.32 10.32 0.37 0.78 0.49 3.2~7.35 27.5 71.6 33.3 0.57 39.2 13.7 1.37 5.2 7×103 3×103 8×103 2×103 3×102 2×102 1×102 4×103 4×10 3×102 8×103 2×102 4. 常见的缺陷 • 点缺陷：包括空位、间隙原子、异质原子