当前课程知识点：工程材料 > 第2章金属材料组织和性能的控制 > 2.3金属的塑性加工 > 金属的塑性加工（1）
下面我们学习第二章的第3节
金属的塑性加工
金属材料它的一个重要特征
就是塑性变形能力强
所以我们可以通过塑性加工
来把它做成各种的型材 板材
甚至毛坯件
我们先看一下金属的塑性变形
金属材料通过冶炼 铸造
可以获得铸锭
然后可以通过塑性加工
来获得型材 板材 管材 线材
以及零件的毛坯或零件
所采用的塑性加工的方法
有以下这几种
一是锻造 軋制 挤压 拉拔 冷冲等等
塑性加工时
金属产生塑性变形
这对金属的组织结构
和性能会产生重要的影响
那么我要问的是
塑性变形对金属的组织结构和性能
有什么样的重要影响呢
另外一个问题是
塑性变形以后的金属
可不可以通过一些方法
来使它的组织和性能得到恢复呢
我们先看单晶体的塑性变形
单晶体的塑性变形的
基本方式有两种
一种是滑移 一种是孪生
我们先看滑移
晶体在切应力的作用下
晶体的一部分
沿着一定面上的一定方向
相对于另外一部分
发生滑动叫滑移
这个特定的面叫滑移面
这个特定的方向叫滑移方向
滑移它有以下几个特点
（1）滑移只能在切应力的作用下
才能发生
产生滑移所需要的最小应力
称为滑移的临界切应力
当切应力超过滑移的临界切应力时
晶体会发生滑移
不同的材料
它的滑移临界切应力是不一样的
好比说钨 钼 铁
它的滑移临界切应力
比铜 铝的滑移临界切应力要大
所以铜 铝的塑性变形抗力比较小
比较容易发生塑性变形
（2）滑移是晶体内部
位错运动的结果
我们看这张动画
它在切应力的作用下
使晶体内部的位错运动
来实现滑移
我们再看一下
这是一个位错
然后位错移动一步
然后再移动一步
然后滑出晶体外面
它相当一个毛毛虫在移动一样
它是逐渐的拱出
然后一步一步的往前移动
我们再看一下
第3 滑移总的变形量
是滑移方向上原子间距的整数倍
我们看这个图
它的变形量是原子间距的整数倍
滑移会在样品的表面形成滑移带
我们看看这个视频
在样品的表面形成滑移台阶
第4 滑移在晶体中的密排面
和其密排方向上进行
所谓密排面 密排方向
就是原子排列最紧密
结合力最强的
那个面和那个方向
当一个滑移面与其上的一个滑移方向
组合在一起的时候
成为一个滑移系
常见的金属体心立方结构
面心立方结构和密排六方结构中
它的滑移系是个怎么样的情况呢
我们看看这张表 在体心立方中
它的滑移面是{110}面
每个面上有两个<111>方向
所以这样六个滑移面
和两个滑移方向构成12个滑移系
我们再看看面心立方结构
它的滑移面是{111}面有4个
每个面上的滑移方向为<110> 有3个
所以它的滑移系也是12个
我们看密排六方晶体结构
它的密排面为{0001}面
是一个面
这个面上有<11-20>三个密排方向
所以它的滑移系为3个
滑移系越多
金属发生滑移的可能性就越大
塑性就越好
滑移方向对滑移所起的作用
比滑移面更大
面心立方晶格中
它一个面上有三个滑移方向
所以面心立方金属
它比体心立方金属的塑性变形能力更强
（5）滑移时晶体会发生转动
我们看这个示意图
因为滑移是会移出一个小的台阶
而我们又固定着力轴
所以这样滑移面
会发生一定的倾转
我们下面介绍
另外一种变形机制 孪生
在切应力的作用下
晶体的一部分
相当于另外一部分
沿着一定的晶面和晶向
发生切变的变形过程叫做孪生
我们看这个flash示意图
发生切变后
位向改变的一部分晶体称为孪晶
孪晶中的原子与未变形部分
晶体中的原子
沿着孪生面呈对称分布
孪生变形的特点
孪生所需要的临界切应力
比滑移所需要的临界切应力
要大得多
所以孪生只在滑移
很难进行的情况下才会发生
滑移系较少的
密排六方晶格的金属
如镁 锌 铬等容易发生孪生
体心立方晶格的金属
如铁 在低温或者受冲击的时候
才会发生孪生
-0.1中华民族对材料发展的重大贡献
-0.2材料的结合键
-0.3工程材料的分类
-习题--作业
-1.1金属材料的结构与组织
-第1章材料的结构与性能特点--1.1金属材料的结构与组织
-1.2金属材料的性能特点
-第1章材料的结构与性能特点--1.2金属材料的性能特点
-2.1纯金属的结晶
-2.1纯金属的结晶--作业
-2.2合金的结晶1
-2.2合金的结晶1--作业
-2.2合金的结晶2
-2.2合金的结晶2--作业
-2.3金属的塑性加工
-2.3金属的塑性加工--作业
-2.4钢的热处理
--钢的热处理（1）
--钢的热处理（2）
--钢的热处理（3）
--钢的热处理（4）
--钢的热处理（5）
--钢的热处理（6）
--钢的热处理（7）
-第2章金属材料组织和性能的控制--2.4钢的热处理
-2.5钢的合金化
--钢的合金化（1）
--钢的合金化（2）
--钢的合金化（3）
--钢的合金化（4）
-2.5钢的合金化--作业
-2.6表面技术
--表面技术（1）
--表面技术（2）
--表面技术（3）
--表面技术（4）
-2.6表面技术--作业
-3.1碳钢
--碳钢
-3.1碳钢--作业
-3.2合金钢
--合金钢（1）
--合金钢（2）
--合金钢（3）
--合金钢（4）
--合金钢（5）
--合金钢（6）
--合金钢（7）
-第3章金属材料--3.2合金钢
-3.3铸钢与铸铁
--铸钢与铸铁（1）
--铸钢与铸铁（2）
--铸钢与铸铁（3）
-第3章金属材料--3.3铸钢与铸铁
-3.4有色金属及其合金
-第3章金属材料--3.4有色金属及其合金
-4.1工程塑料
--工程塑料（1）
--工程塑料（2）
-4.2合成纤维
--合成纤维
-4.3合成橡胶
--合成橡胶
-习题--作业
-5.1普通陶瓷
--普通陶瓷（1）
--普通陶瓷（2）
-5.2特种陶瓷
--特种陶瓷
-习题--作业
-6.1复合材料的复合原则
-6.2复合材料的性能特点
-6.3非金属基复合材料
--非金属基复合材料
-6.4金属基复合材料
--金属基复合材料
-第6章复合材料--习题
-7.1电功能与磁功能材料
-7.2热功能与光功能材料
-7.3纳米材料
--纳米材料
-第7章功能材料及新材料--习题
-8.1机械零件的失效
-8.2机械零件失效分析
--机械零件失效分析
-8.3机械零件选材原则
--机械零件选材原则
-第8章零件失效分析与选材原则--习题
-9.1齿轮选材
--齿轮选材
-9.2轴类零件选材
--轴类零件选材
-9.3弹簧选材
--弹簧选材
-9.4刃具选材
--刃具选材
-第9章典型工件的选材及工艺路线设计--习题
-10.1汽车用材
--汽车用材
-10.2热能设备用材
--热能设备用材
-10.3航空航天器用材
-第10章工程材料的应用--习题
-全课总结
--全课总结
-期末考试--试卷
