材料的形变和再结晶

这是一篇关于材料的形变和再结晶的思维导图，指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能的变化；回复的机制；回复的结果（优点）。

材料的形变和再结晶

弹性形变

指外力去除后能够完全恢复的那部分变形

弹性模量代表着使原子离开平衡位置的难易程度，是表征原子晶体中原子间结合力强弱的物理量

再单晶体中，不同晶向上弹性模量差别很大，最密排晶向最高，原子排列稀疏晶向最低。

弹性的不完整性

包申格效应

材料经预先加载产生少量塑性变形，而后同向加载则弹性极限升高，反向加载弹性极限下降

弹性后效

在弹性极限范围内，应变滞后与外加应力，并和时间有关的现象

弹性滞后

由于应变滞后于应变，在应力-应变曲线上使加载线与卸载线不重合而形成一封闭曲线。

塑性形变

单晶体

滑移

多系滑移

当外力在几个滑移系上的分切应力相等并同时达到了临界分切应力时，产生同时滑移的现象

位错机制

派-纳力

解释了为什么晶体的滑移面和滑移方向一般都是晶体的原子密排面和密排方向

黏弹性

非晶态固体和液体在很小外力作用下，会发生没有确定形状的流变，并且外力去除之后，形变不能恢复

孪生

晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程叫孪生

孪晶

变形与未变形两部分晶体合称孪晶

孪晶界

均匀切变区与未切变区的分界面

孪晶面

发生均匀切变的那组晶面称为孪晶界

孪晶方向

孪晶面的移动方向

特点

部分晶体发生的均匀切变

变形与为变形部分呈镜面对称关系，晶体位向发生了变化

作为滑移不易时补充的塑性变形形式，，临界切分应力加大，对塑变的贡献较滑移小

多晶体

最大的不同：需克服晶界的阻碍，和要求各晶粒的变形相互协调配合

为什么需要协调配合

①外力作用于晶体中，各个晶体并非同时开始变形；不同位向的滑移系取向，滑移方向不同，滑移不能从一个晶粒直接延续到另一个晶粒，②但每个晶粒处于其他晶粒的包围之中，它的变形必然要与邻近晶粒协调配合，否则难以进行变形

为什么受到晶界阻碍

晶界上原子排列不规则，点阵畸变严重，晶界两侧的晶向取向不同，滑移方向和滑移面彼此不一致，滑移很难从一个晶粒直接延续到下一个晶粒

霍尔-佩奇公式

合金

单相固溶体合金的塑性变形

固溶强化

由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象

影响因素

溶质原子的原子数分数越高，强化作用越大

溶质原子与基体金属原子尺寸相差较大，强化作用也越大

间隙型溶质原子比置换型具有较大的强化效果

溶质原子与基体金属的价电子相差越大，强化作用越显著

屈服现象

产生原因

柯氏气团

溶质原子或杂质原子可以与位错交互作用而形成溶质原子气团

位错要运动，必须要在较大的应力作用下才能挣脱柯氏气团的钉扎而移动，这就形成了上屈服点，而一旦挣脱之后位错运动就比较容易，因此应力减少，出现了下屈服点和水平台

位错增值理论

应变时效

第一次拉伸后，再立即进行第二次拉伸，拉伸曲线上不出现屈服阶段。但第一次拉伸后的低碳钢试样在室温下放置一段时间后，再进行第二次拉伸，则拉伸曲线上又会出现屈服阶段。不过，再次屈服的强度要高于初次屈服的强度。这个试验现象就称为应变时效

多相固溶体合金的塑性变形

聚合型两相合金

第二相粒子与基体晶粒尺寸属同一量级

加权（体积分数）平均

弥散分布两相合金

第二相粒子细小而弥散地分布在基体晶粒

弥散强化

许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内，则这种材料的强度往往会增加，称为弥散强化

不可变形粒子的强化作用

位错绕过机制

作用于位错源一反向应力——要克服此阻力位错才能运动

粒子多，粒子间距小，强化作用明显

可变形微粒的强化作用

位错切过机制