多晶體塑性變形

多晶體中的每一個晶粒的塑性變形基本與單晶體類似，多晶體塑性形的方式仍然是滑移，塑性變形的機理是晶體中的位錯在切應力的作用下，沿一定的晶面晶向發生滑動而實現金屬的塑性變形。

基本介紹

• 中文名：多晶體塑性變形
• 外文名：Polycrystalline plastic deformation
• 類型：金屬塑性變形的一種
• 特性：塑性變形抗力較高

簡介

生產中實際鍛造的金屬材料都是由大量晶粒組成的多晶體。多晶體的塑性變形，就其每個晶粒內部的變形而言，與單晶體的變形情形相似。但是，由於多晶體中每個晶粒的晶格排列位向不同，各晶粒之間交界處原子排列極不規則，晶粒變形既有晶內變形也有晶間變形，因此多晶體的塑性變形比單晶體的塑性變形複雜得多。

實質

多晶體在發生塑性變形時，並不是所有的晶粒都同時進行滑移，而是隨外力的作用，晶粒分期分批地進行滑移。實驗證明，沿看外力P的45°方問上切應力τ最大， 如圖所示。因此晶粒的晶格取向與最大切應力τ_max方向一致時最容易產生滑移。而其他方向上取向的晶粒則隨先滑移的晶粒產生轉動變形後，其晶格位向與最大切應力方向趨向一致時，才能進一步產生滑移。 所以，多晶體塑性變形的主要方式為每個晶粒內部的滑移，同時伴隨著各晶粒間的滑移和轉動。

晶粒取向與切應力關係

特性

當滑移發展到晶粒邊界時，由於晶界附近原子排列比較紊亂，且有雜質集中，必然受到阻礙。因此多晶體的塑性變形抗力比同種金屬的單晶體高得多。相鄰晶粒的位向差越大及晶界相對於晶粒體積所占的比例越大， 則對滑移產生的阻力越大。 這也是細晶粒的多晶體比粗晶粒強度高的原因之一。由於塑性變形時總的變形量是各晶粒滑移效果的總和，晶粒越細，單位體積內有利於滑移的晶粒數目則越多，變形可分散在越多的晶粒內進行，金屬的塑性、韌性則越高。因此細晶粒的金屬不僅強度較高，其塑性和韌性也優於粗晶粒金屬。