
1.3 无机材料中晶相的塑性形变 塑性:使固体产生变形的能力。 在超过该固体的屈服应力后,出现能使该固体长期 保持其变形后的形状或尺寸。该过程属于非可逆性。 屈服应力:当外力超过物体弹性极限,达到某一点 后,在外力几乎不增加的情况下,变形骤然加快,此点 为屈服点,达到屈服点的应力
1.3 无机材料中晶相的塑性形变 塑性:使固体产生变形的能力。 在超过该固体的屈服应力后,出现能使该固体长期 保持其变形后的形状或尺寸。该过程属于非可逆性。 屈服应力:当外力超过物体弹性极限,达到某一点 后,在外力几乎不增加的情况下,变形骤然加快,此点 为屈服点,达到屈服点的应力

1.3.1晶格滑移 1.晶格滑移 滑移:晶体的一部分相对另一部分平移滑动
1.3.1 晶格滑移 滑移:晶体的一部分相对另一部分平移滑动。 1. 晶格滑移

在晶体中有许多族平行晶面,每一族晶面都有一定 面间距,且晶面指数小的面,原子的面密度越大,面间距 越大,原子间的作用力小,易产生相对滑动
在晶体中有许多族平行晶面,每一族晶面都有一定 面间距,且晶面指数小的面,原子的面密度越大,面间距 越大,原子间的作用力小,易产生相对滑动

→十一十一十一 ◆一十一十一十 十一十一十一◆一 一十一十一十◆ 产生滑移的条件: ①面间距大;②每个面上是同一种电荷的原子,相对滑动 面上的电荷相反;③滑移矢量(柏格斯矢量)小。 晶格滑移是在滑移面上,沿着滑移方向产生滑移
+ - + - + - - + - + - + + - + - + - - + - + - + 产生滑移的条件: ①面间距大;②每个面上是同一种电荷的原子,相对滑动 面上的电荷相反;③ 滑移矢量(柏格斯矢量)小。 晶格滑移 是在滑移面上,沿着滑移方向产生滑移。 + - + - + - - + - + - + + - + - + - - + - + - +

晶格滑移包括:(1)滑移系统和(2)临界分解剪切应力 (1)滑移系统 滑移系统:包括滑移方向和滑移面。即滑移按一定的 晶面和方向进行。 滑移方向与原子最密堆积的方向一致,滑移面是原子 最密堆积面
滑移系统:包括滑移方向和滑移面。即滑移按一定的 晶面和方向进行。 滑移方向与原子最密堆积的方向一致,滑移面是原子 最密堆积面。 晶格滑移包括:(1)滑移系统和(2)临界分解剪切应力 (1)滑移系统

四 心格子 滑移面(111) 滑移面(112) 体心格子 滑移面(110) 滑移面(123)方向111]
[111] 滑移面(111) 滑移面(110) 滑移面(112) 滑移面(123)方向[111] 面 (111) 心 格 子 体 心 格 子

多大的力才能使得晶格滑移?
• • • • • • • • • • • • • 多大的力才能使得晶格滑移?

(2)临界分解剪切应力 S 滑移面面积: C0SΦ F在滑移面上分剪力:FCosΨ y滑移方向 滑移面上分剪应力: T=-P 滑移面 5C0Spc0S中 cos中 在同样外应力作用下,引起滑移面 上剪应力大小决定cosΨcos中的大小; 滑移系统越多,cosΨc0s大的机会就多,达到临界剪 切应力的机会也越多
在同样外应力作用下,引起滑移面 上剪应力大小决定 cos cos 的大小; F 滑移面 滑移方向 S (2)临界分解剪切应力 滑移面面积: F在滑移面上分剪力:Fcos 滑移面上分剪应力: 滑移系统越多,cos cos 大的机会就多,达到临界剪 切应力的机会也越多

金属与非金属晶格滑移难易的比较 金属 非金属 由一种粒子组成 组成复杂 金属键无方向性 共价键或离子键有方向 结构简单 结构复杂 滑移系统多 滑移系统少
金属 非金属 由一种粒子组成 组成复杂 金属键无方向性 共价键或离子键有方向 结构简单 结构复杂 滑移系统多 滑移系统少 金属与非金属晶格滑移难易的比较

1.3.2塑性形变的机理(位错运动理论) 从原子尺度变化解释塑性形变:当构成晶体的一 部分原子相对于另一部分原子转移到新的平衡位置时, 晶体出现永久形变,晶体体积没有变化,仅仅是形状 发生变化。 如果所有原子同时移动,需要很大能量才产生滑 动,这个能量接近于滑移面上所有键同时断裂时所需 的能总和;
从原子尺度变化解释塑性形变:当构成晶体的一 部分原子相对于另一部分原子转移到新的平衡位置时, 晶体出现永久形变,晶体体积没有变化,仅仅是形状 发生变化。 如果所有原子同时移动,需要很大能量才产生滑 动,这个能量接近于滑移面上所有键同时断裂时所需 的能总和; 1.3.2 塑性形变的机理(位错运动理论)