金属材料常见的塑性变形方式主要为滑移

金属材料在受到外力作用时,会发生塑性变形,这是指材料在受力后,其形状和尺寸发生永久性改变的现象。在众多塑性变形方式中,滑移是最为常见和基本的一种。
滑移是指晶体内部由于位错的运动,导致晶粒间的相对滑动,从而引起材料的塑性变形。这种变形主要发生在金属晶体的滑移面(也称为滑移面)上。滑移面是晶体中原子排列最密的面,滑移线则是在滑移面上发生滑移的线。
滑移过程大致可以分为以下几个步骤:
1. 应力集中:当金属材料受到外力作用时,会在其表面产生应力集中,导致滑移面附近的应力增大。
2. 位错运动:在应力集中的区域,位错开始运动。位错是晶体中的一种缺陷,它可以看作是一个线缺陷,由一系列原子错排组成。
3. 滑移发生:当位错运动到一定的临界值时,就会导致滑移面发生相对滑动,从而引起材料的塑性变形。
4. 滑移扩展:滑移一旦开始,就会在滑移面上扩展,形成一系列平行于滑移面的滑移带。
滑移变形的特点如下:
均匀性:滑移变形在滑移面上是均匀分布的,因此不会导致材料的不均匀变形。
连续性:滑移变形是一个连续的过程,不会突然停止。
可逆性:在卸载后,滑移面可以恢复到原始位置,但这种恢复是有限的。
滑移变形是金属加工和制造过程中不可或缺的一部分,它不仅影响材料的机械性能,还决定了材料的加工性能。例如,通过控制滑移变形,可以提高金属的强度和硬度,也可以改善其塑性和韧性。因此,对滑移变形机理的研究对于金属材料科学和工程应用具有重要意义。