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1、西安交通大学实验报告成绩课 程:金相技术与材料组织显示分析 实验 日期:年 月曰 专业班级: 组别 交报告日期: 年 月 日姓 名:学号 报告退发: (订正、重做)同组者:教师审批签字: 实验名称:塑性变形与再结晶组织观察与分析实验目的:1. 观察塑性变形与再结晶的组织特点;2. 了解变形度对再结晶组织晶粒大小的影响;3. 结合工艺和组织特点分析材料机械性能的变化。实验原理概述:材料在外力作用下,所发生的变形为弹性变形和塑性变形。当应力在弹性 极限以下,发生弹性变形,当应力大于弹性极限时,发生不可恢复的塑性变形。塑性变形主要以滑移和孪晶两种形式:1. 滑移滑移是晶体内切应力的作用下,金属薄层沿
2、滑移面相对移动的结果。其实质 为位错沿滑移面运动的结果。2. 孪晶在不易滑移的材料中,变形常以孪晶的方式进行。孪晶是在切应力作用下, 晶体的一部分以一定的晶面,即孪生面为对称面,与晶体的另一部分发生对 称移动,其结果使孪生面两侧的晶体位向发生变化。分析所画组织的形成条件对性能的影响:1. 低碳钢:在临界变形度的情况下,完全再结晶时,结晶温度高,形成的等轴 晶的晶粒尺寸大,在个别晶粒内出现二次再结晶的现象。在较大范围内,因 材料是各向同性的且等轴晶晶粒尺寸很大,这样的组织特征也使得材料的强 度和塑韧性都较差,但塑性再结晶前的要好。2. 纯铁和滑移线:部分晶界已经变得很模糊,晶粒拉长,有很多的位错
3、线存在, 并在晶界处被阻挡而大量塞积,导致进一步的变形很困难,产生明显的应力 集中现象,容易萌生微裂纹,此时材料的强度升高而塑韧性持续下降。3. 工业纯铁(60%):大部分晶界已经变得模糊,产生大量贯穿晶粒的孪晶带, 整个材料已经呈现明显的形变织构,沿织构方向材料仍然具有较高的强度,而垂直孪晶方向则强度降低,材料塑韧性很低。总结塑性变形与再结晶组织与材料性能的变化关系:塑性变形组织和材料性能的变化关系:塑性变形时首先由于位错密度的增 加和为错的塞积可产生加工硬化,其次随着变形程度的逐渐加大,由于形变织构, 可使材料产生各向异性,再者由于变形的不均匀性,在外力卸载后会有平衡于不 同尺度范围的残余应力存在,这种残余应力可导致材料物化性能的不稳定,如突 然开裂和应力腐蚀等,最后还可导致材料物化性能的变化,如电导率下降。再结晶组织与材料性能的变化关系:位错密度大大下降,几乎消除,有大 角度无畸变的新等轴晶粒形成,强度降低,塑性提高,内应力完全消除。