变形与断裂毛毛
第8章材料的变形与断裂
第8章材料的变形与断裂材料的变形与断裂是材料科学中的重要研究内容，对于了解材料的性能和使用寿命具有重要意义。
材料的变形是指在外力作用下，材料的形状、尺寸或结构发生改变的过程。
而断裂则是指在外力作用下，材料由于受到极限载荷或破坏源的影响，导致形成裂纹最终导致材料的破裂。
材料的变形可以分为弹性变形和塑性变形两种情况。
在小应力作用下，材料会发生弹性变形，即在去除外力后能够恢复其原状。
而在大应力作用下，材料会发生塑性变形，即即使去除外力，材料也无法完全恢复其原状。
材料的弹性模量是一个衡量材料抗弹性变形能力的重要参数，不同材料具有不同的弹性模量，常见材料如金属具有较大的弹性模量，而聚合物则具有较小的弹性模量。
材料的塑性变形是材料工程中非常重要的一个特性，塑性变形不仅与材料的力学性能有关，还与材料的微观结构和晶格缺陷等因素有关。
材料在塑性变形过程中会产生塑性应变和塑性应力，塑性应变是材料发生塑性变形时所引起的应变，而塑性应力则是材料发生塑性变形时所引起的应力。
常见的材料塑性变形包括屈服、流动、硬化等过程。
材料的断裂是指在外力作用下，材料发生了破裂。
材料的断裂主要分为两种形式：韧性断裂和脆性断裂。
韧性断裂是指材料在外力作用下具有一定韧性，在发生破裂前能够发生大量的塑性变形。
而脆性断裂则是指材料在外力作用下没有发生明显的塑性变形，很快发生破裂。
韧性断裂常见于许多金属材料，而脆性断裂则常见于一些玻璃、陶瓷等材料。
材料的断裂形式可以通过断口分析来确定。
不同的断口形式对应着不同的材料断裂机制。
常见的断裂形式有拉断、韧窝断裂、脆窝断裂等。
拉断是指材料发生拉伸断裂，断口两侧平整光滑，常见于高强度的金属材料。
而韧窝断裂则是指材料发生韧性断裂，断口两侧有明显的韧窝。
脆窝断裂则是指材料发生脆性断裂，断口两侧有明显的断裂窝。
通过对断口形态的观察可以判断材料的断裂机制和断裂韧性。
材料的变形和断裂不仅仅涉及到力学性能的研究，还和材料的制备工艺、微观结构、晶体缺陷、应力和温度等因素有关。
变形和断裂的影响因素以及断口形态
变形和断裂的影响因素以及断口形态塑性与脆性并非金属固定不变的特性，象金属钨，虽在室温下呈现脆性，但在较高的温度下却具有塑性。
在拉伸时为脆性的金属，在高静水压下却呈现塑性。
在室温下拉伸为塑性的金属，在出现缺口、低温、高变形速度时却可能变得很脆。
所以，金属是韧性断裂还是脆性断裂，取决于各种内在因素和外在条件。
因此，对塑性加工来说，很有必要了解塑性－脆性转变条件，尽可能防止脆性，向有利于塑性提高方面转化。
影响塑性－脆性转变的主要因素有：变形温度，变形速度，应力状态，组织结构等。
大多数金属材料(除面心立方以外)的变形中有一个重要的现象：随着变形温度的改变都有一个从韧性断裂到脆性断裂的转变温度，称此温度为脆性转变温度，常以Tc来表示。
在此温度以上是韧性断裂，在此温度以下是脆性断裂。
对一定材料来说，脆性转变温度越高，表征该材料脆性趋势愈大。
如果变形温度不变，改变其他参数，如晶粒度，变形速度，应力状态等，同样也会出现塑性－脆性转变现象。
对这种现象的解释，可以认为断裂应力σf对温度不够敏感，热激活对脆性裂纹的传播不起多大作用，但屈服强度σs却随温度变化很大，温度越低，σs越高。
将σs与σf对温度作图，则两条曲线的交点所对应的温度就是Tc。
当T ＞Tc时，σ f ＞σs，此时材料要经过一段塑性变形后才能断裂，故表现为韧性断裂；在T ＜Tc 时，σ f ＜σs，此时材料未来得及塑性变形就已经发生断裂，则表现为脆性断裂。
变形速度的影响与变形温度类同，由于变形速度的提高，塑性变形来不及进行而使σs增高，但变形速度对断裂抗力σf影响不大。
所以在一定的条件下，就可以得到一个临介变形速度εc，高于此值便产生脆性断裂。
变形速度的提高相当于变形温度降低的效果。
不同含碳量对钢的冲击韧性也有影响。
随着含碳量的增加，冲击韧性明显降低，而且脆性转变温度上升，所以为避免低温脆性多选用含碳量低于0.2％以下的钢。
在韧性金属的拉伸试验中，最初是弹性（基本上是线性的）变形，随后为塑性变形，这时长度增加并且截面积减少。
毛条成形中长度损伤的演变与表征：(2)纤维的折钩——隐性损伤
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｐ ｒ ｆｏ ｈ ｘ ｌ ｉ ｄ ｍａｅ（ ｂ ｒｂｅｋｎ ） ｉ ｅ－ｅ ｇｈ ｗ ｌ ｂ ａ ａ ｅ ｎ ｈ ｒ ｎ ｄ ｉ ｓｒ ｃ ａｔｒ ｍ ｔｅ ｅ ｐｉ ｔ ａ ｇ ｆ ｅ ｒａ ｉｇ ，ｆ ｒｌｎ ｔ ｉ ｅｄ ｍ ｇｄ ａｄ ｓｏｔ ｅ ｎ ｃ ｉ ｂ ｌ ｅ
文 献 标 识 码 ： Ａ
中 图分 类 号 ：Ｓ ３ ． Ｔ １ １９
Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉａ ｉ ｎ ａ ｄ ｅ ｏ ｖ ｍ ｅ ｔｏ ｂ ｒ ｌｎ ｔ ａ ａ ｅ ｉ ｏ ｏ ａ ｉ ａ ａ ｔ ｒｚ ｔｏ ｎ ｖ ｌ ｅ ｎ ｆ ｆ ｅ －ｅ ｇ ｈ ｄ ｍ ｇ ｎ ｗｏ ｌｔ ｐ ｍ ｋ ｎｇ： ｉ
毛 条成 形 中长 度 损伤 的演 变 与 表 征 ： （ ）纤 维 的折钩 —— 隐性 损伤 ２
于伟 东 ， 华 强 王
（． 华大学 纺织学院 ， 海 １东 上 ２ １２ ｉ ．武 汉 科 技 学 院 材 料 与 纺 织 学 院 ， 北 武 汉 ０６０ ２ 湖 ２ １０ ） ０２４ ４ ０７ ； ３０ ４ ３ 上 海 海 关 高 等专 科 学 校 经 济 系 ， 海 ． 上
ｐ ｒｅ ｔｇ ｅｅ ｍｉ ｅ ｙｔ ｅ ｌｎ ｈ ｃ ａａ ｔｒｓｉｓ．Ｔ ｅ ｔｓ ｒ ｓ ｌ ｎ ｉａｅ ｔａ ｈ ｉｅ ｏ ｋｎ ａｅ ｃ ｎ ｂ ｅｃ ｎａ ｅｄ ｔｒ ｎ ｄ ｂ ｈ ｅ ｇ ｈ ｒｃ ｅｉｔｃ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｉｄ ｃ ｔ ｈ ｔｔｅ ｆ ｒｈ ｏ ｉ ｇ ｒｔ ａ ｅ ｓ ｂ
隐性 损 伤 的 长 度 特 征 值 。基 于 长 度 特 征 值 建 立 的各 差 异 率 和损 伤 率 指 标 ， 有 效 地 表 征 纤 维 的 隐性 损 伤 。 实 测 证 可 明毛 条 加 工 过 程 中纤 维 的折 钩 只能 部 分 消 除 ， 余 约 ４ ％ ， 剩 ０ 即始 终 有 ３ 一７ 的 折 钩 纤 维 存 在 。经 对 比分 析 得 到 ％ ％ 较敏感和稳定的指标是短纤维率和加权平均长度 。 关键词 毛 条 ；长 度损 伤 ； 纤 维 率 ； 钩 短 折
钢结构常见外观缺陷
常见外观缺陷的预防及处理方法外观缺陷，顾名思义，就是存在于构件表面，目视可见的表面质量问题。
大致可归纳为：不连续、不规则、不彻底。
不连续：这里所说的不连续是指均匀连续物体中的中断，比如：存在于焊缝中的裂纹、咬边、气孔、夹杂、未熔合、未焊透等等；也有存在于构件母材中的，夹层、重皮、麻点、压痕等。
这些不连续有的存在于内部，有的存在于表面。
在此我们只讨论存在于焊缝或母材表面的不连续。
当这些不连续的尺寸或密集度超过了标准的限值，那么它就是缺陷。
就必须对这些缺陷进行修补或加强。
因为存在缺陷的构件会影响构件的使用性能，部分缺陷甚至存在安全隐患。
不规则：这里所说的不规则就是指与理想形态存在偏差。
如：焊瘤、未焊满等不规则的焊缝成型状态；母材因焊接变形而存在的形状偏差。
部分不规则同样会危害构件的使用，如：焊缝上的焊瘤会在焊缝与母材间形成尖锐的缺口，从而产生应力集中，危害焊缝连接的可靠性；工字梁的腹板弯曲变形，会影响工字梁的受力性能，使其承载强度下降。
所以超标的不规则必须按规范处理。
不彻底：这里所说的不彻底是指要求清除、清理的焊渣、飞溅、毛刺等未处理或处理不彻底。
这些质量问题对构件的危害程度虽不如不连续那么严重，但这些存在于构件表面，直观可见的问题，直接影响产品的质量形象。
而且这些毛毛刺刺也不只是影响构件的美观形象，它同样存在潜在危害，如：要对构件表面进行防腐处理时，油漆很难在尖锐的毛刺、锐边上形成漆膜。
焊渣及飞溅也会使漆膜存在断裂或与构件表面分离。
这也使漆膜存在露点，使漆膜保护失效。
这些外观缺陷存在于构件各个表面，而且形态各异。
检查及处理费时费工，而且部分缺陷处理非常困难，对于较复杂的结构件更为明显。
不光是费时费工，还很难取得理想的效果。
思考一下，你会发现：其实这些缺陷大多因不规范的施工造成。
因为在施工时不按工艺要求而产生的，也有生产施工时不仔细对构件造成损伤。
这些看似为了施工省时省工，但岂不知最后要花几倍的时间及人工去处理！；另外在生产处理这些外观缺陷时，常常会遗漏大量典型的外观缺陷未处理、有的缺陷也是多次处理未达标、还有的处理旧缺陷又造成新的缺陷、也有处理过度，造成浪费。
断层相关褶皱
断层相关褶皱摘要：形成机制与断层活动有生成联系的褶皱称为断层相关褶皱。
断层与褶皱有空间和几何关系，它们的形成是相互关联的。
本文通过对相关文献书籍的阅读，对断层相关褶皱理论和形成过程以及其应用，进行一些讨论和总结。
关键词：断层相关褶皱反牵引褶皱断层转折褶皱断层传播褶皱断层滑脱褶皱一、前言R ich (1934 )提出断层转折褶皱的几何学概念以来,Suppe(1983)首次将其定量化, 建立了褶皱形态与断层形态和断层滑动之间的定量关系, 奠立了断层相关褶皱理论的基本模型。
近20多年来，断层相关褶皱的二维几何学和运动学模型研究已经取得了十分显著的进展。
恢复断层或褶皱的演化历史, 近年来也取得重要进展。
利用一系列正演或反演方法可以再现构造演化的过程, 数值模拟技术取得重要进步。
考虑到地层的岩石组成及岩石变形的行为, 断层相关褶皱研究也向力学模型迈进。
断层是岩石不连续的破裂变形, 大多数断层都是脆性剪切裂缝带。
两者常常出现在同一地区或同一构造单元内。
岩石沿着断面滑动可以转变为多种类型的褶皱, 褶皱在发育过程中在枢纽带、背斜顶部也可以形成次级断层。
关于两者关系的讨论由来已久, 至于是形成断层还是褶皱主要取决于具体的构造环境, 例如应力场、温度、压力、流体及岩石的组成等。
大多数褶皱起源于下伏断层倾角的变化, 或是断层滑动量向褶皱位移的逐渐传替与正断层相关的褶皱。
二、断层相关褶皱的类型根据断层性质可以将断层相关褶皱分为与逆断层相关的褶皱和与正断层相关的褶皱。
2.1与正断层相关的褶皱反牵引褶皱：向上弯曲的铲式正断层，由于正断层的运动，上下盘之间形成了一种潜在的空隙，随后上盘岩层在重力的作用下弯曲垮塌进入空隙形成反牵引弯曲的褶皱。
形成过程如图：形成铲式正断层——断层滑动时上下盘之间产生空隙——上盘在重力的牵引下向下垮塌进入空隙形成反牵引褶皱即滚动背斜。
图2-1 反牵引褶皱简易图示2.2与逆断层相关的断层在逆冲断层相关褶皱中, 断层转折褶皱、断层传播褶皱和滑脱褶皱是 3种最基本的类型。
关于橡胶填充剂的说法
关于橡胶填充剂的说法我有个亲戚在一家橡胶制品厂工作，有一次他神秘兮兮地跟我说：“你知道吗？咱们厂生产的橡胶制品里，有一种神奇的东西，叫橡胶填充剂，它可厉害啦！”我一听，好奇心立马就被勾了起来。
那天，我跟着亲戚来到了他们的工厂。
一进车间，就看到各种巨大的机器在轰鸣运转，工人们都在忙碌地操作着。
亲戚带我走到一个大罐子前，指着里面像面粉一样的白色粉末说：“看，这就是橡胶填充剂，别小瞧它哦。
”我凑近了看，心想这玩意儿有啥特别的呢？亲戚接着说：“这橡胶填充剂啊，就像是橡胶的‘营养剂’。
比如说咱们常见的汽车轮胎，要是没有它，那可就惨咯。
”他拿起一块没有添加填充剂的橡胶样品，用手轻轻一掰，橡胶就断成了两截，而且断口处毛毛糙糙的。
“你看，这橡胶很脆弱吧。
”然后他又拿起一块添加了填充剂的橡胶，用力地拉扯，橡胶却只是变形，并没有断裂。
“有了填充剂，橡胶的强度就大大提高了，能承受更大的压力和摩擦力，汽车在马路上跑起来才安全。
”我惊讶地张大了嘴巴，原来这小小的填充剂有这么大的作用。
我又问：“那这填充剂就只有增强强度这一个本事吗？”亲戚笑了笑说：“当然不是啦。
你再看这个。
”他带我走到另一个生产线上，那里正在生产橡胶密封圈。
“密封圈要求橡胶有很好的弹性和密封性。
这填充剂就能调节橡胶的弹性。
如果填充剂的比例合适，橡胶密封圈就能紧紧地贴合在各种管道接口处，一滴水都不会漏出来。
要是填充剂加得太多或者太少，那密封圈要么太硬，要么太软，都起不到密封的作用。
”我看着那些正在成型的密封圈，仿佛看到它们在各种机器设备里坚守岗位，防止液体和气体泄漏。
在参观的过程中，我还发现了一个有趣的现象。
在一个角落里，有工人正在把一些回收的废旧橡胶制品进行处理。
亲戚说：“这些废旧橡胶也能重新利用，一部分原因就是靠橡胶填充剂。
把废旧橡胶粉碎后，加入适量的填充剂和其他添加剂，就能重新加工成新的橡胶制品，就像给橡胶来了一次‘重生’。
”我看着那些原本被丢弃的废旧橡胶，在填充剂的帮助下，即将变废为宝，不禁感叹这橡胶填充剂还真是环保的小助手呢。
《毛毛》读后感600字(通用10篇)
《毛毛》读后感600字（通用10篇）《毛毛》读后感600字（通用10篇）《毛毛》读后感1在某个乡村的一个圆形露天剧场的废墟中，住着一个无人看管的小女孩，名叫毛毛。
她不知道自己几岁了，也不知道自己的家人是谁，仿佛她就是一缕青烟，不知身在何处。
直到有一天，乡村里面的人们发现了她，她也和大家成为了好朋友。
她的朋友可多了，有调皮的“故事大王”男孩吉吉，有沉默寡言的老头儿贝波，他们每天都聚在露天剧场讲故事，玩耍，过着无忧无虑。
可是不久之后，这附近来了一些灰绅士。
他们穿着灰色的衣服，带着灰色的帽子。
他们是抢夺时间的高手，他们把人们空余的时间通通偷走，让人们总感觉时间很紧促，生活变得乏味。
为了好朋友们和大家，毛毛决定去冒险，去和灰绅士挑战。
这是无比困难的，这个看起来只有8~9岁的小女孩，又独自挑战一大波灰绅士，需要非凡的勇气才能够战胜。
在好朋友乌龟的帮助下，他与灰绅士殊死搏斗，终于战胜了灰绅士，抢回了时间花，为大家带来了幸福和充足的时间。
在这本书中毛毛战胜了灰绅士，为大家带来了充足的时间。
可以说，毛毛是我们的守护天使。
在生活中，虽然没有灰绅士，但时间依旧像一把沙，是一去不复返的。
在生活中，灰绅士指得其实就是我们浪费了的时间，只要珍惜时间，时间也是绝不会被浪费的。
生活中，也有许多不珍惜时间的人。
他们整天无所事事，生活毫无乐趣。
这其实就是一种浪费时间的做法，我们一定要向毛毛学习，让自己的“时间花”开得更灿烂！做到“珍惜时间，从我做起”！《毛毛》读后感2毛毛是一个小女孩，她是孤儿。
她有很多朋友，和他们玩耍，相处得很愉快。
可是有一天灰先生来了，他们是由很多很多小小的时间组成起来的，专门来骗取人类的时间。
他们蒙蔽了人类思维，让人类一味地只知道拼命工作，然后取走人类的其他时间，比如关心他人的交谈、促进感情的聊天等等。
可毛毛却依然每天和她的朋友们在玩耍聊天。
灰先生把毛毛和她的朋友们视为敌人，要消灭他们。
后来，一只乌龟把毛毛带到了时间的发源地，在时间老人的帮助下，毛毛在最后仅剩的一小时内把所有的灰先生都消灭了，人类也终于都恢复到了原来的工作节奏。
纺织材料学复习资料(名词解释和简述题)
纺织材料复习题纤维：直径一般为几微米到几十微米，而长度比直径大百倍、千倍以上的物质化学纤维：利用自然界存在的低分子化合物或高分子化合物经过化学处理与机械加工得到的各种纤维的总称。
包括（合成纤维和再生纤维）纺织纤维：直径一般为几微米到几十微米，而长度比直径大百倍、千倍以上的物质，并且可用来制造纺织制品。
这类纤维称为纺织纤维。
异形纤维：经一定几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊截面形状的化学纤维。
非圆形截面或中空的化学纤维。
差别化纤维：一般经过化学改性或物理变形，使纤维的形态结构、物理化学性能与常规纤维有显著不同，取得仿生的效果或改善提高化纤的性能。
这类对常规纤维有所创新或具有某一特性的化学纤维称为差别化纤维。
超细纤维：单丝线密度较小的纤维，又称微细纤维。
根据线密度范围可分为细特纤维和超细特纤维。
细特纤维抗弯刚度小，制得的织物细腻、柔软、悬垂性好，纤维比表面积大，吸湿好，染色时有减浅效应，光泽柔和。
高收缩纤维：沸水收缩率高于15%的化学纤维。
根据其热收缩程度的不同，可以得到不同风格及性能的产品。
如热收缩率在15%-25%的高收缩涤纶，可用于织制各种绉类、凸凹、提花织物。
复合纤维：在同一根纤维截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物，这种纤维称为复合纤维。
根据两种纤维的截面配置不同，可分为皮芯型、并列型、海岛型和裂片型等。
中空纤维：贯通纤维轴向且管状空腔的化学纤维。
可通过改变喷丝孔形状获得。
特点是密度小，保暖性强，适宜做羽绒制品特种纤维：具有特殊的物理化学结构、功能或用途的化学纤维，其某些技术指标显著高于常规纤维。
羊毛缩绒性：指羊毛纤维的集合体在一定的湿热条件下，经机械外力的反复挤压，逐渐收缩紧密、并互相穿插纠缠、交编毡化的现象。
缩绒性是毛纤维所特有的。
吸湿性：通常把纺织材料从气态环境中吸着水份的能力称为吸湿性。
吸湿滞后性：在相同大气条件下，放湿的回潮率-时间曲线和吸湿的回潮率-时间曲线最后不重叠而有滞后性，从放湿得到的平衡回潮率总高于吸湿得到的平衡回潮率。
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a l [110 ] b [ 1 10] 6
a a [ 2 1 1] 层错 [ 1 12] 6 6
Z
(1 1 1)
式中 的位错 为固定位错，也称 梯杆位错或压杆位 错．这个固定位错 和与它相连的层错 及分位错合称为面 角位错或屋顶位错
a b [ 1 10] 6
(1 11)
B
运动方向
D
bAB
B
Q'
bAB
P'
P
bCD
Q
bCD
A
C
A
PP' bCD
QQ' bAB
C 是割阶, AB位错滑移方向由外力条件已定为水平面 是扭折，CD滑移面未定，可包含CD线的任意平面
6
l v 规则
当柏氏矢量 b 的位错线 l 沿
v 方向（位错线运动
方向）运动时， 以位错运动面为分界面，l v
溶质原子与位错的交互作用使总弹性应变能降低时， 这样的交互作用才能使晶体处于稳定状态
43
位错处于能量较低状态时，稳定而不易运动
位错运动受限，一方面位错要挣脱气团的束缚； 另一方面还要克服溶质原子对位错运动的摩擦 阻力才能运动，因面使基体得到强化
44
3. 影响固溶强化的主要因素 1) 原子相对尺寸 对置换固溶体，相对尺寸差↑，强化效果↑ 对间隙固溶体，相对尺寸差↓，强化效果↑
27
28
三、单晶体的形变强化 1. 单晶体的典型应力－应变曲线 表示硬化的参量 （1）硬化的应力
流变应力－临界分切应力τc
d I d I
d II d II
d III d III
置换型溶质原子因为与溶剂 原子尺寸的差别，引起点阵 畸变，形成内应力场。位错 在内应力场中运动受阻
39
间隙型溶质原子溶入引起点阵畸变，尤其在体心 立方中（如α-Fe中），会造成不对称点阵畸变， 形成体心正方。溶质原子的应力场将同螺位错和 刃位错都会发生交互作用 马氏体
40
（2）改变层错能 溶质原子在层错区局部偏聚 扩展位错运动时，溶质原子在层错区的局部 偏聚，因而增加了扩展位借运动的阻力 当其它位错与扩展位错相交时，在交割前扩 展位错必须先束集成全位错。但是，溶质原子 在层错区的局部偏聚如果增加层错的宽度，扩 展位错便难以束集，也不容易发生交叉滑移而 绕过障碍，从而提高了合金的强度
31
2. 影响单晶体加工硬化曲线形状的因素 晶体结构、单晶体的位相（力轴取向)、温度、 金属纯度等 晶体结构
三种典型晶体结构的单晶体金属 的应力-应变曲线 （晶体处于软取向）
32
温度
镍单晶体在不同温度下的应力应变曲线
温度升高，第二阶段变短，很快进入第三阶段 杂质的影响 杂质含量的增加会使第一阶段缩短甚至消失33
35
0 Gb
四、形变强化的工程意义 重要的强化手段 使金属均匀塑性变形顺利进行，如冷拉钢丝 使零件能抵抗偶然过载，如汽车板弹簧 使材料的进一步塑性变形难以进行，如冷拉 • 钢丝
冷拉钢丝示意图
36
第七节
合金的变形与强化
合金 两种或两种以上金属与金属或金属与非 金属形成的，具有金属特性的 一、单相合金的变形与固溶强化 1. 固溶强化 与纯金属相比，固溶体的强度和硬度升高，塑 性和韧性降低的现象
37
固溶强化对具体合金， 表现规律不一样
对多数合金，溶解度有 限 ， 强化 和 溶 质 浓 度 呈 线性关系
对无限互溶的Cu-Ni合 金、Ag-Au合金，强化和 溶质浓度呈抛物线关系
铜镍固溶体的力学性能与成分的关系
38
2. 固溶强化机制 根据溶质原子与位错间的交互作用，曾提出 过几种固溶强化的位错机制 溶质原子与位错的弹性交互作用 （1）点阵畸变
0
位错增殖
15
1) F-R（弗兰克－瑞德）位错源机制
16
17
刃位错CD,被位错网节点钉住
沿b加切应力τ
单位长度位错所受滑移力为τb， 总是垂直于位错线
b
F-R源的动作
两 端 绕
CD
回 转
左 右 螺 位 错 抵 消
位错环和一小段弯曲位错
位错环向外扩张 弯曲位错被拉直
18
F-R源开动后并不能永远放出位错 位错环遇到障碍物塞积后的应 力集中会对位错源产生反作用力 位错环不断滑出晶体， 晶体不断产生相对滑移， AC, BD随上部晶体滑 出晶体时
合 金 元 素 对 铜 屈 服 强 度 的 影 响
—10.8%
45
2) 溶质原子浓度 浓度↑，强度↑ 3) 溶质原子造成晶格畸变的对称性
球对称: 弱强化 。 如置换原子和面心立方 晶体中的间隙原子（如奥氏体）
非球对称: 强强化。如体心立方晶体中的间 • 隙原子（如低碳马氏体）
46
4. 退火态低碳钢屈服的特点
（2）硬化率（硬化系数）
d d
临界分切应力
单晶体典型的切应力－切应变曲 线（显示塑性变形的三个阶段） 29
0 Gb
θ 第Ⅰ阶段 —易滑移阶段。加工硬化系数 Ⅰ 很小
☺通常只有一个滑移系进行滑移，无相互干扰现象， 硬化作用极小 ☺金相显微镜下一般看不到滑移带 ☺电子显微镜下可以看到均匀分布的很长的滑移线
第Ⅱ阶段 —线性硬化阶段。 硬化系数 Ⅱ很大，为一常数
☺对应多滑移 ☺光学显微镜暗场下看到滑移带 ☺电子显微镜下可看到分布不均匀， 很清晰的滑移线
d I d I
d III d III
d II d II
I J A G
B
H
τ E F
(1 11)
(1 1 1)
D
障碍
C τ X
[110]
26
Y
Z (101)
(110)
a b 11 1 2
C X
D
体心立方铁的双交滑移
1 1 1
Y
位错环ESE, S、CD段为螺位错，E段为刃位错 CD段遇障碍交滑移至（101）面后，又回到原来的（101）面，形 成新的位错环→F-R源
1 00
单晶体的位相（力轴取相) A线 — 8 个始滑移系
010
1 10
1 10
1 11
011
1 01
1 11
001 011
010
111
110
101
111
110
B线 — 6 个始滑移系
C线 — 4 个始滑移系
100
P线 — 1 个始滑移系 P′线 — 1 个始滑移系
A 、B 、C一开始就是多 滑移，没有第一阶段
现象 拉伸试样开始屈 服时，应力突然下 降，并在应力基本 恒定的情况下继续 屈服伸长，曲线出 现应力平台
低碳钢的屈服现象
47
伸长
预先抛光的试样表 面出现与外力成一 定角度变形条纹应 变带——吕德斯带
应变带从夹头两端 →试样中间→心部
屈服平台的长短与钢的含 碳量有关，碳量增加，平 台变短甚至消失 48
扭折
C
C
扭折与原位错线在同一滑移面上，可随主滑移线一道 3 运动，几乎不产生阻力，也可因位错线张力而消失
A B D bCD
运动方向
割阶
bAB
C A B D bCD C
割阶 与原位错线不在同一滑移面上，也常常不 是易滑移平面。位错会受到阻力 因为此割阶的滑移方向和原位错一致，所以 4 位错可以带着割阶运动
说明
P339最后一段
带有扭折或割阶的位错,其柏氏矢量与携带它 们的位错相同 扭折可因位错线张力而消失，但割阶不会因此 而消失 扭折可随位错线一道运动，几乎不产生阻力， 割阶与原位错不在同一滑移面上，一般只能通 过攀移随原位错一起运动，即使能随新位错一 起滑移，也增加其滑移阻力
9
10
11
2. 位错反应形成固定位错 两根位错线相遇发生反应后，可能会生成固定位 错—滑移面不是晶体滑移面的位错。固定位错自 身不能滑移运动，还会阻碍其他位错运动． 晶体中会形成各种形式的固定位错。下面仅举例 其中的一种——梯杆位错
扭折—滑移面与原位错滑移面相同的弯折， • 它不影响原位错线的滑移运动 割阶—滑移面与原位错滑移面不同的弯折， • 它阻碍原位错线的滑移运动
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位错运动和晶体运动的关系；位错运动的相对性
lv
所指向的那部分晶体必沿着b的方向运动
刃型位错～刃型位错交割
D B A bAB
运动方向
D bCD
B
A
bCD
第六节
纯金属的形变强化
一、金属的形变强化
——金属在塑性变 形过程中，流变应力 随应变量增加而增大 的现象．或金属经冷 塑性变形后，强度和 硬度升高，塑性和韧 性下降的现象，也称 加工硬化或冷作硬化
退火纯铜的拉伸曲线
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二、形变强化的位错机理
1. 位错的交割 通常把位错彼此交叉通过的过程叫做位错的交割 交割后，可能在位错线上产生弯折—一段柏氏矢量 不变、长度与另一位错的柏氏矢量相同的位错段
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临界分切应力
第Ⅲ阶段 —抛物线型硬化 阶段。加工硬化系数θШ逐渐减 小
d III d III
II d d II
d I d I
临界分切应力
☺对应交滑移 ☺形成大量滑移带，带中包含靠得很近的滑移线。 ☺光学显微镜可清晰看到滑移带，并有通过交滑移和 其他滑移带相联的现象
所指向的那部分晶体必沿着b的方向运动
右手法则 和
l v 规则
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D