在光學顯微鏡下觀察金屬和單相合金變形試樣
組織和性能的關系
大多數制造工藝的目的,是使生產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。對于承載構件,要求強度高且有
適當的塑性,性能受組織影響很大。金屬和單相合金
在某些臨界應力下金屬受到加載變形。當在光學顯微鏡下觀察
變形試樣時,變形看起來是由于相鄰區域的滑移產生。在高放大倍
率下,每個滑移區看起來是由許多小臺階組成的,這表示位移是沿
每個晶粒優先滑移面發生的。
可以由計算說明,整個相鄰結晶區域的整體運動產生的滑移需
要比實際觀察到的應力高得多。確實,已經發現通過線缺陷(位錯)
沿晶格內優先滑移面運動產生的滑移:這個面上的切應力在變形開
始之前必須達到臨界值。這一臨界切應力取決于金屬、結晶結構和
剪切方向。較簡單的看法是位錯可以看作是原子插入結構中額外的
線或面;因而只需要沿滑移面移動額外的原子線而不需要同時移動
滑移面無數的原子。金屬的許多變形特點可以借助于這些位錯容易
移動或認為是阻礙或延遲位錯運動的干擾來解釋。
純金屬 人們或許以為位錯運動(滑移)在較光滑、較平坦的平
面上是較容易進行的;如果原子可以被看作是鄰接的球,人們會發
現在較密排結晶方向上的較密排的平面上滑移較容易。