塑性变形机理多晶体变形以晶内滑移为主，晶间转动为辅（原因：晶界有阻碍变形的作用，晶界强度高于晶内，晶界变形更难晶粒间的滑动和转动多晶体的塑性变形晶粒越细、越多，晶界越多，对材料起到强化作用6
6 ◼ 多晶体变形以晶内滑移为主，晶间转动为辅 （原因：晶界有阻碍变形的作用，晶界强度高于晶 内，晶界变形更难） 晶粒越细、越多，晶界越多，对材料起到强化作用。 一、 塑性变形机理 多晶体的塑性变形 晶粒间的 滑动和 转动
细晶强化原因晶界面积越多，位错障碍越多，金属塑性变形的a)抗力越大，强度、硬度越高；晶粒越细，单位体积内同时参与变形的晶粒数目b)越多，塑性变形可分散在更多的晶粒内进行，变形均匀，减少了应力集中，使塑性指标提高；晶粒越细小，晶界面积越多，对裂纹扩展的阻碍C作用越大，金属在断裂前消耗的功越大，使韧性指标提高
7 细晶强化 ◼ 原因 a) 晶界面积越多，位错障碍越多，金属塑性变形的 抗力越大，强度、硬度越高； b) 晶粒越细，单位体积内同时参与变形的晶粒数目 越多，塑性变形可分散在更多的晶粒内进行，变 形均匀，减少了应力集中，使塑性指标提高； c) 晶粒越细小，晶界面积越多，对裂纹扩展的阻碍 作用越大，金属在断裂前消耗的功越大，使韧性 指标提高
塑性变形对金属组织和性能的影响加工硬化、回复和再结晶1.加工硬化金属在冷变形时（低于再结晶温度），随塑性变形量的增加，强度和硬度增加，而塑性和韧性下降的现象也称“形变强化”。一一强化金属的重要手段之一原因：随变形量增加，晶格畸变和碎晶，位错密度增加使变形抗力增加。形变强化的结果·①强硬度提高：②使进一步塑性变形困难8
塑性变形对金属组织和性能的影响 8 ➢ 加工硬化、回复和再结晶 1. 加工硬化 ◼ 金属在冷变形时（低于再结晶温度），随塑性变形量 的增加，强度和硬度增加，而塑性和韧性下降的现象， 也称“形变强化”。－－强化金属的重要手段之一 ◼ 原因：随变形量增加, 晶格畸变和碎晶，位错密度增加， 使变形抗力增加。 ◼ 形变强化的结果： ①强硬度提高； ②使进一步塑性变形困难
塑性变形对金属组织和性能的影响2.回复和再结晶金属经变形后，组织处于不稳定状态，有自发恢复到稳定状态的倾向。但在常温下，原子扩散能力小，不稳定状态可长时间维持。加热可使原子扩散能力增加，金属将依次发生回复、再结晶和晶粒长大回复：将冷成形后的金属加热至一定温度后，使原子回复到平衡位置，晶内残余应力大大减小的现象，称为回复。T向=（0.25～0.3）T熔再结晶：对形变强化的金属加热到熔点的0.4倍时，开始以某些碎晶或杂质为核心生成新的等轴晶粒，原来已变形的晶粒消失，使金属的强度、硬度降低，塑性和韧性增加，形变强化现象完全消除的现象T再=0.4T熔9
9 塑性变形对金属组织和性能的影响 2. 回复和再结晶 ◼ 金属经变形后, 组织处于不稳定状态, 有自发恢复到稳定状态 的倾向。但在常温下，原子扩散能力小, 不稳定状态可长时间 维持。加热可使原子扩散能力增加，金属将依次发生回复、再 结晶和晶粒长大。 ◼ 回复：将冷成形后的金属加热至一定温度后，使原子回复到平 衡位置，晶内残余应力大大减小的现象，称为回复。 ◼ T回＝（0.25～0.3）T熔 ◼ 再结晶：对形变强化的金属加热到熔点的0.4倍时，开始以某 些碎晶或杂质为核心生成新的等轴晶粒，原来已变形的晶粒消 失，使金属的强度、硬度降低，塑性和韧性增加，形变强化现 象完全消除的现象。 ◼ T再=0.4T熔
2.回复和再结晶温度升高回复只能部分消除加工硬化（晶格畸变消除，但晶粒形状不变）：再结晶能消除全部加工硬化（晶格畸变消除，晶粒形状改变）；再结晶不是恒温过程，而是在一定温度范围内连续进行的过程。T再再结晶温度是开始再结晶的最低温度。再结晶也是晶核形成和长大的过程，不是相变过程，再结晶前后晶粒的晶格类型和成分完全相同。10
10 ⚫ 回复只能部分消除加工硬化（晶格畸变消除，但晶粒形状 不变）； ⚫ 再结晶能消除全部加工硬化（晶格畸变消除，晶粒形状改 变）； ⚫ 再结晶不是恒温过程，而是在一定温度范围内连续进行的 过程。T再再结晶温度是开始再结晶的最低温度。 ⚫ 再结晶也是晶核形成和长大的过程，不是相变过程，再结 晶前后晶粒的晶格类型和成分完全相同。 2.回复和再结晶