不能加工脆性材料、形状特别复杂或体积特别大的零件或毛坯。合金管件晶内变形金属绝大部分为多晶体,而多品体是由许多晶格位向不同的晶粒组成的,晶粒之间存在晶界。多晶体的塑性变形包括晶内变形和晶界变形(或称晶间变形),晶内变形主要是晶粒内部的变形,晶界变形主要指不同位向晶粒之间的相互滑动和转动晶内变形主要方式为滑移和孪生,其中,滑移变形是主要的,孪生变形是次要的般仅起调节作用。但在体心立方金属,特别是密排六方金属中,李生变形也起着重要滑移是指晶体在切应力的晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生相对移动或切变称为滑移面和滑移方向。滑移使大量原子逐步地从一个稳定位置移到另一个稳定因而产生宏观的塑性变形。1)滑移系般来说。滑移总是沿着原子密度大的品面和品向(即晶体中的密排面和密排方向)发生。因为原子密度大的晶面,其原子间距小,原子间的结合力强。
晶面间的距离较大,晶面与晶面之间的结合力较弱,滑移阻力较小。同理可以解释沿原子排列密集的方向滑。°移阻力小,容易成为滑移方向。滑移面示意3-。°2所示。o.O通常每一个品胞上都可能存在多个滑移面,而每个滑移面上又存在多个滑移方向。一个滑移面和其上的图3-2滑移面示意图个滑移方向构成一个滑移系。表3-1所示为3种典型金属品格的滑移系。滑移系多的金属要比滑移系少的金属变形协调性更好、塑性更高,如面心立方金属比密排六方金属的塑性好。至于体心立方金属和面心立方金属,虽然同样有12个滑移系,后者塑性却明显优于前者,这是因为就金属塑性变形能力来说,滑移方向的影响大于滑移面的影响。体心立方金属每个晶胞滑移面上的滑移方向只有2个,而面心立方金属却有3个,因此,后者的塑性变形能力更好。2)临界切应力滑移系的存在只说明金属晶体产生滑移的可能性,要使滑移能够发生,需要沿滑移面的滑移方向作用有一定大小的切应力(临界切应力)。
临界切应力的大小取决于金属的类型纯度、晶体结构的完整性、应变速率和预先变形程度等因素。当晶体受力时,由于各个滑移系相对于外力的空间位向不同,其上所作用的切应力分量的大小也不同。设某一晶体在拉力P的作用下,拉伸应力为a,其滑移面的法线方向与拉伸轴的夹角为d,面上的滑移方向与拉伸轴的夹角为A,3-3所示,由静力学分析可知,滑移方向一在此滑移方向上的切应力分量为滑移面T=UC1令H=caseosa,称其为取向因子。由式(3-1)可见,当a为定值时,滑移系上所受的切应力分量取决于合金管件,当A=45时,-=0.5,则7=2,这意味着该滑移系处于佳取向,其上的切应力分量有利图3-3品体滑移时的应力分析于优先达到临界值而发生滑移;当ψ=90°、A=0°或φ=0°、A=90°时,r=0,此时,无论σ多大,此取向的滑移系都不能发生滑移。通常将μ=0.5或接近于0.5的取向称为软取向而将a为0或接近于0的取向称为硬取向。3)滑移机理以上是关于滑移变形的宏观描述。