实验六金属的塑性变形与再结晶(PlasticDeformationandRecrystallizationofMetals)实验学时:2实验类型:综合前修课程名称:《材料科学导论》适用专业:材料科学与工程一、实验目的1.观察显微镜下变形孪晶与退火孪晶的特征;2.了解金属经冷加工变形后显微组织及机械性能的变化3.讨论冷加工变形度对再结晶后晶粒大小的影响
、概述1.显微镜下的滑移线与变形孪晶金属受力超过弹性极限后,在金属中将产生塑性变形
金属单晶体变形机理指出,塑性变形的基本方式为:滑移和孪晶两种
所谓滑移,是晶体在切应力作用下借助于金属薄层沿滑移面相对移动(实质为位错沿滑移面运动)的结果
滑移后在滑移面两侧的晶体位向保持不变
把抛光的纯铝试样拉伸,试样表面会有变形台阶出现,一组细小的台阶在显微镜下只能观察到一条黑线,即称为滑移带
变形后的显微组织是由许多滑移带(平行的黑线)所组成
在显微镜下能清楚地看到多晶体变形的特点①各晶粒内滑移带的方向不同(因晶粒方位各不相同);②各晶粒之间形变程度不均匀,有的晶粒内滑移带多(即变形量大),有的晶粒内滑移带少(即变形量小);③在同一晶粒内,晶粒中心与晶粒边界变形量也不相同,晶粒中心滑移带密,而边界滑移带稀,并可发现在一些变形量大的晶粒内,滑移沿几个系统进行,经常看见双滑移现象(在面心立方晶格情况下很易发现),即两组平行的黑线在晶粒内部交错起来,将晶粒分成许多小块
(注:此类样品制备困难,需要先将样品进行抛光,再进行拉伸,拉伸后立即直接在显微镜下观察;若此时再进行样品的磨光、抛光,滑移带将消失,观察不到
原因是:滑移带是位错滑移现象在金属表面造成的不平整台阶,不是材料内部晶体结构的变化,样品制备过程会造成滑移带的消失
另一种变形的方式为孪晶
不易产生滑移的金属,如六方晶系的镉、镁、铍、锌等,或某些金属当其滑移发生困难的时候,在切应力的作用下