塑性變形
| 塑性變形 |
塑性變形是一種不可自行恢復的變形。工程材料及構件受載超過彈性變形範圍之後將發生永久的變形，即卸除載荷後將出現不可恢復的變形，或稱殘餘變形，這就是塑性變形。不是任何工程材料都具有塑性變形的能力。金屬、塑料等都具有不同程度的塑性變形能力，故可稱為塑性材料。玻璃、陶瓷、石墨等脆性材料則無塑性變形能力。工程構件設計時一般不允許出現明顯的塑性變形，否則構件將不能維持原先的形狀甚至發生斷裂。
目錄
簡介
材料在外力作用下產生形變，而在外力去除後，彈性變形部分消失，不能恢復而保留下來的的那部分變形即為塑性變形 。材料在外力作用下產生應力和應變（即變形）。當應力未超過材料的彈性極限時，產生的變形在外力去除後全部消除，材料恢復原狀，這種變形是可逆的彈性變形。當應力超過材料的彈性極限，則產生的變形在外力去除後不能全部恢復，而殘留一部分變形，材料不能恢復到原來的形狀，這種殘留的變形是不可逆的塑性變形。在鍛壓、軋制、拔制等加工過程中，產生的彈性變形比塑性變形要小得多，通常忽略不計。這類利用塑性變形而使材料成形的加工方法，統稱為塑性加工。
評價
固態金屬是由大量晶粒組成的多晶體，晶粒內的原子按照體心立方、面心立方或緊密六方等方式排列成有規則的空間結構。由於多種原因，晶粒內的原子結構會存在各種缺陷。原子排列的線性參差稱為位錯。由於位錯的存在,晶體在受力後原子容易沿位錯線運動，降低晶體的變形抗力。通過位錯運動的傳遞，原子的排列發生滑移和孿晶（圖1）。滑移使一部分晶粒沿原子排列最緊密的平面和方向滑動，很多原子平面的滑移形成滑移帶，很多滑移帶集合起來就成為可見的變形。孿晶是晶粒一部分相對於一定的晶面沿一定方向相對移動，這個晶面稱為孿晶面。原子移動的距離和孿晶面的距離成正比。兩個孿晶面之間的原子排列方向改變，形成孿晶帶。滑移和孿晶是低溫時晶粒內塑性變形的兩種基本方式。多晶體的晶粒邊界是相鄰晶粒原子結構的過渡區。晶粒越細，單位體積中的晶界面積越大，有利於晶間的移動和轉動。某些金屬在特定的細晶結構條件下，通過晶粒邊界變形可以發生高達 300～3000%的延伸率而不破裂。[1]