在光學(xué)顯微鏡下觀察金屬和單相合金變形試樣
組織和性能的關(guān)系
大多數(shù)制造工藝的目的,是使生產(chǎn)的零件不僅有正確的尺寸和
形狀,而且具有可能較好的性能。對于承載構(gòu)件,要求強(qiáng)度高且有
適當(dāng)?shù)乃苄�,性能受組織影響很大。金屬和單相合金
在某些臨界應(yīng)力下金屬受到加載變形。當(dāng)在光學(xué)顯微鏡下觀察
變形試樣時(shí),變形看起來是由于相鄰區(qū)域的滑移產(chǎn)生。在高放大倍
率下,每個(gè)滑移區(qū)看起來是由許多小臺階組成的,這表示位移是沿
每個(gè)晶粒優(yōu)先滑移面發(fā)生的。
可以由計(jì)算說明,整個(gè)相鄰結(jié)晶區(qū)域的整體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的滑移需
要比實(shí)際觀察到的應(yīng)力高得多。確實(shí),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過線缺陷(位錯(cuò))
沿晶格內(nèi)優(yōu)先滑移面運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的滑移:這個(gè)面上的切應(yīng)力在變形開
始之前必須達(dá)到臨界值。這一臨界切應(yīng)力取決于金屬、結(jié)晶結(jié)構(gòu)和
剪切方向。較簡單的看法是位錯(cuò)可以看作是原子插入結(jié)構(gòu)中額外的
線或面;因而只需要沿滑移面移動(dòng)額外的原子線而不需要同時(shí)移動(dòng)
滑移面無數(shù)的原子。金屬的許多變形特點(diǎn)可以借助于這些位錯(cuò)容易
移動(dòng)或認(rèn)為是阻礙或延遲位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的干擾來解釋。
純金屬 人們或許以為位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)(滑移)在較光滑、較平坦的平
面上是較容易進(jìn)行的;如果原子可以被看作是鄰接的球,人們會(huì)發(fā)
現(xiàn)在較密排結(jié)晶方向上的較密排的平面上滑移較容易。