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1、多晶体金属的塑性变形本质上，与单晶体无区别。实际上，存在晶界及晶粒之间的位向差，变形过程复杂，变形抗力高的多 一、晶粒取向的影响 多晶体相邻晶粒位向不同，导致多晶体金属塑性变形有以下两个特点：各晶粒变形的不同时性；各晶粒变形的相互协调性。各晶粒变形的不同时性软取向的晶粒，首先开始滑移； 周围晶粒位向不同，滑移系取向不同，运动的位错不能越过晶界，在晶界处产 生位错塞积。位错塞积造成很高的应力集中，使相邻晶粒中某些滑移系开动，使应力集中松 弛，变形从一个晶粒传向另一个晶粒。随着变形，各晶粒发生转动和旋转，原软取向f硬取向，而停止滑移，同时原 硬取向f软取向，而发生滑移。随外力的持续，多晶体金属中的
2、晶粒分批地、逐步地发生塑性变形。丿应力场应力场各晶粒变形的相互协调性多晶体的每个晶粒都处于其他晶粒的包围之中要保持晶粒之间的结合和整个晶体的连续性，其变形必须与周围的晶粒相互协 调，就使多晶体的塑性变形较单晶体困难，其屈服应力也高于单晶体。 独立滑移系多晶体塑性变形时，要求晶粒至少能在 5 个独立的滑移系上进行滑移，才能使 各晶粒间的变形得到很好的协调。独立滑移系：指它所产生的晶体形状改变是不能借别的滑移系组合作用而同样 得到。任何变形都可用 6 个应变分量来表示。由于塑性变形时体积不变，只有 5 个独 立的应变分量。独立的应变分量由一个独立的滑移系来产生，需要 5 个独立滑移系产生 5 个独
3、 立应变分量，以保证晶粒间变形的协调和晶体的连续。面心立方和体心立方金属滑移系多，能满足，有较好的塑性。 而密排六方金属滑移系少，晶粒间的应变协调性差。密排六方单晶体处于软取向时，应变可达 100% 200%，但多晶体塑性都很差， 强度则较高。Edszla6-24 锌的单晶体与多晶体的应力-伸长率曲线二、晶界(晶粒大小)的影响双晶粒试样变形后，晶界处呈竹节状。 晶界附近滑移受阻，变形量较小。 晶界阻碍位错的通过，即晶界对塑性变形起阻碍作用。 多晶体的强度随晶粒细化而提高。 细晶强化：用细化晶粒来提高材料强度的方法。 细晶强化本质：晶界提高了位错运动的阻力，晶界越多，即晶粒越细，材屈服强度与晶粒
4、直径的关系屈服强度与晶粒直径间符合霍尔-配奇(Hall-Petch)公式，即:s=0+kd-1/2q-常数，大体相当单晶的Sk晶界对强度影响的常数，与晶界结构有关；d-多晶体的平均晶粒直径。材料的屈服强度与亚晶尺寸也符合这一公式。细晶强化也提高塑性和韧性提高塑性的原因：晶粒越细，晶粒数目越多，在同样变形量下，变形较均匀，且每个晶粒中 塞积的位错少，因应力集中引起开裂的机会少，推迟了裂纹的形成和发展，使 金属在断裂之前可得到较大的塑性变形量，提高了金属的塑性。提高韧性的原因：细晶粒金属中，应力集中小，晶界曲折多，裂纹不易萌生，也不易传播， 在断裂过程中吸收能量更多，韧性较高。细化晶粒是既提高强度，又提高塑、韧性的唯一方法。多晶体的晶粒越细，强度越高，塑性、韧性也越好。细化晶粒是实际生产中获得良好强、韧性配合的重要的强化方法a)&)应变的表示方法6、*7冲击试验机LUiHfl冲击试样和冲击试验不怠图冲击韧性原理
多晶体金属的塑性变形
