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不銹鋼厚壁管多晶體冷塑性變形極限及方向性分析

多晶固體的總的殘余變形,由其所組成的晶粒的塑性變形(它們的形狀和尺寸的變化)以及晶粒的相對(duì)位移疊加構(gòu)成。與此相對(duì)應(yīng),多晶體變形可分為晶內(nèi)變形和晶間變形。如同對(duì)單晶體一樣,多晶體的個(gè)別晶粒的變形是通過(guò)滑移或雙晶來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是在多晶體中具有大量的晶粒就引起了多晶體塑性變形過(guò)程的某些特性。多晶體個(gè)別晶粒中滑移面在空間中是任意方位的。它們的不同方位將導(dǎo)致外力對(duì)多晶體施載時(shí),并不是在所有晶粒中同時(shí)開(kāi)始塑性變形。塑性變形首先發(fā)生在那些具有最有乖IJ滑移面方位的晶粒中。也就是滑移面與力系引起的最大剪應(yīng)力作用的平面相重合。其它不銹鋼厚壁管晶粒產(chǎn)生彈性變形,并僅可獲得相對(duì)位移。當(dāng)線性拉伸或壓縮時(shí),在滑移面與外力成454的那些晶粒中具有最有利于開(kāi)始塑性變形的方位。最有利方位晶粒的成組移動(dòng)的外部表現(xiàn)為滑移線;凭經(jīng)常在變形體表面上出現(xiàn),是由劉杰耳斯和皿.K.切爾諾夫發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)拉深開(kāi)始階段時(shí),不銹鋼厚壁管的毛坯表面的覆蓋氧化膜上生成的滑移線。因?yàn)樵诰ЯV惺着飘a(chǎn)生在變形體中作用有最大剪應(yīng)力的方向上,所以由多晶體表面上顯示盥的滑移線,可以判斷由外力在變形體內(nèi)引起的最大滑動(dòng)應(yīng)力的方向。隨同變形力的增大,作用在方位不太有利的滑移面上 的剪應(yīng)力達(dá) 到了開(kāi)始塑性變形所需要的數(shù)值。于是塑性變形開(kāi)始遍及愈來(lái)愈多的多晶體晶粒。當(dāng)單向拉伸或壓縮時(shí),使金屬的絕大多數(shù)晶粒得到塑性變形的正應(yīng)力稱作屈服極限。

在相鄰晶粒中滑移面的不同方位,以及由此造成不同方向的滑移將引起一個(gè)晶粒壓迫另一晶粒。這樣在晶粒表面?zhèn)別部分上,提高了作用應(yīng)力水平(就象產(chǎn)生應(yīng)力集中一樣)。如果局部作用的應(yīng)力能夠使晶體一部分相對(duì)另一部分產(chǎn)生位移的話,則晶粒表面上提高了應(yīng)力水平的部分在多晶體變形時(shí)就成為附加的位錯(cuò)源。超過(guò)了相應(yīng)于流動(dòng)極限的變形后,多晶體內(nèi)變形的增加將引起晶粒在最強(qiáng)烈流動(dòng)方向上的形狀拉長(zhǎng)。由于塑性變形的結(jié)果,拉長(zhǎng)了的晶粒的方向性稱為顯徽組織帶狀化。

晶粒最大和最小尺寸平均值之間的關(guān)系表明了晶粒變形數(shù)值。塑性變形過(guò)程中晶粒形狀變化的同時(shí),部分晶粒在空間中結(jié)晶學(xué)晶軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著塑性變形的發(fā)展,部分晶粒的結(jié)晶學(xué)晶軸方向的差別減少了,而滑移面趨向于與金屬?gòu)?qiáng)烈流動(dòng)方向一致。這就造成了當(dāng)很大變形時(shí)多晶體晶粒結(jié)晶學(xué)晶軸的很突出的方向性。此種方向性稱做變形織構(gòu)?棙(gòu)的出現(xiàn)將造成多晶體性能的異向性。wdtu.cn

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