系。

5. 多滑移和交滑移：由于滑移时晶体的转动，可能使原来处于软取向的滑移系转向硬取向而停止滑移（几何硬化）；而原来处于硬取向的滑移系转向软取向进行滑移，后者将引起晶体向另一方向转动，这又会使一些新的滑移系参加滑移，或者使已硬化的旧滑移系重新滑移。如此反复便发生两个或多个滑移系交替或同时进行滑移（外力在几个滑移系上的分切应力同时达到临界值），即成为多滑移；也可能会使两个或多个滑移系同时沿着一个滑移方向滑移，就成为交滑移。

6. 软取向和硬取向：滑移系统对于外力的取向不同，滑移所需要的外加应力是不同的。当滑移面法线方向、滑移方向与外力轴三者共处一个平面，即当??45?、? ?45?时、?＝cosλcos?＝1/2 ，此取向最有利于滑移，即以最小的拉应力就能达到滑移所需的分切应力，称此取向为软取向。当外力与滑移面平行或垂直时（??9??或????），则?S→∞，晶体无法滑移，称此取向为硬取向。

7. 几何软化和几何硬化：滑移时不仅滑移面发生转动，而滑移方向也逐渐改变，滑移面上的分切应力也随之改变。?=?=45o时，分切应力最大。经滑移转动后，若?角趋近于45o，则分切应力逐渐增大，滑移越来越容易，称为几何软化；若?角远离45o，则滑移越来越困难，称为几何硬化。

8. 细晶强化：晶界对晶粒变形具有阻碍作用，使得晶粒中的滑移终止于晶界附近，造成晶界附近位错塞积，位错密度增高，材料强度提高。因此，晶粒越细，晶界越多，材料强度越高，就称为细晶强化。

9. 霍尔佩奇（Hall-Petch）经验公式：实践表明，多晶体金属的屈服强度随其晶粒细化而提高，用于表达屈服强度与晶粒直径之间的关系式即为霍尔佩奇经验公式，用它可以作为细晶强化的定量描述。

10. 孪生：在切应力作用下晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面(孪生面)和晶向(孪生方向)发生切变的变形过程。

11. 加工硬化：金属发生塑性变形，随变形度的增大，金属的强度和硬度显著提

高，塑性和韧性明显下降，这种现象称为加工硬化，也称形变强化。 12. 纤维组织：金属发生塑性变形后，其外形尺寸的改变是内部晶粒变形的总和，晶粒沿形变方向被拉长或压扁(拉伸或扎制时) ，当变形量很大时，所形成类似纤维状形貌的组织。

13. 形变织构：与单晶体一样，多晶体在塑性变形时也伴随着晶体的转动过程，故当变形量很大（70%以上）时，多晶体中原为任意取向的各个晶粒会逐渐调整其取向而彼此趋于一致，这种由于塑性变形导致晶粒具有择优取向的组织叫做“形变织构”。 二、填空题

1．加工硬化现象是指随变形度的增大，金属强度和硬度显著提高而塑性和韧性显著下降的现象。

2．加工硬化的结果，使金属对塑性变形的抗力增大，造成加工硬化的根本原因是位错密度提高，变形抗力增大。 3．滑移的实质是位错的运动。

4．金属塑性变形的基本方式是滑移和孪生。

5．多晶体的塑性变形过程比单晶体更为复杂，其两个主要因素是不同晶粒位向和晶界。 三、判断题

1．金属结晶后，晶粒越粗大，其力学性能越好。（×）

2．在体心立方晶格中，滑移面为｛110｝×6，而滑移方向为〈111〉×2，所以滑移系为12。（√）

3．滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（√）

4．因为B．C．C晶格与F．C．C晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。 （×）

5．孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。（×） 四、选择题

1．多晶体金属的晶粒越细小，则其:（a）

a．强度越高、塑性越好； b．强度越低、塑性越差； c．强度越高、但塑性变差； d．强度越低、但塑性较好。 2．能使单晶体产生塑性变形的应力为：（b） a．正应力；b．切应力；c．复合应力。 3．面心立方晶格的晶体在受力时的滑移方向：（b） a．〈111〉；b．〈110〉；c．〈100〉。

4．体心立方与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，但其塑性变形能力是不同的，其原因是面心立方晶格的滑移方向较体心立方晶格的滑移方向：（b） a．少；b．多；c．相等。 5．加工硬化使：（a）

a．强度增大，塑性降低； b．强度增大，塑性增大；

c．强度减小，塑性增大； d．强度减小，塑性降低。 五、问答题

1．晶粒大小对金属力学性能有何影响？常用的细化晶粒的方法有哪些？

回答要点：晶粒越细小，金属的强度、硬度越高，塑性、韧性就越好。 细化晶粒的方法：1）增加过冷度；2）变质处理；3）附加振动。 2．晶格结构分别为密排六方、体心立方、面心立方的Zn、α-Fe、Cu的塑性在通常情况下不同，说明谁好谁差并解释产生的主要原因。

回答要点：Zn为密排六方晶格，α-Fe为体心立方晶格，Cu 为面心立方晶格，所以Zn的塑性最差，α-Fe其次，Cu的塑性最好。因为密排六方晶格的滑移系最少，而体心立方晶格与面心立方晶格虽然滑移系相同，但前者的滑移方向较多，因而塑性最好。

3．说明滑移变形与孪生变形的主要区别。

（略，详见教材P93）。

4．为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？

回答要点：1）晶粒越细，强度硬度逾高，这是因为晶粒越小，单位面积上晶粒的数量越多，晶界的总面积越大，因晶界变形的抗力较大，所以整个金属的强度水平较高。

2）晶粒越细，塑性韧性逾好，这是因为晶粒数愈多，金属的总变形量可分布在更多的晶粒内，晶粒间的变形不均匀性减小，使塑性较好；晶界的影响较大，晶粒内部和晶界附近的变形量差减小，晶粒变形也较均匀，所以减小了应力集中，推迟了裂纹的形成和发展，使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形。

3）由于细晶粒金属的强度较高，塑性较好，所以断裂时需要消耗较大的功，所以韧性较好。

5．用低碳钢板冷冲压形成的零件，冲压后发现各部位的硬度不同，为什么？如何解决？

回答要点：变形较大的地方硬度高，因产生了加工硬化现象，可用再结晶退火的方法解决。

6． 阐述多相合金的塑形变形的机理。

提示：按第二相粒子可变形与否，分别以绕过和切过两种机制讨论之。

第六章 金属与合金的回复与再结晶 复习题

一、名词解释

1. 回复：指冷塑性变形的金属在加热时，在显微组织发生改变前（即在再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变化过程。

2. 再结晶：是指冷变形金属加热到一定温度之后，在原来的变形组织中重新产生无畸变的新等轴晶粒，而性能也发生明显的变化，并恢复到冷变形之前状态的过程。

3. 临界变形度：使晶粒发生异常长大的变形度(2～10%)称为临界变形度。生产上应尽量避免在临界变形度范围内进行塑性加工变形。 4. 热加工：在金属的再结晶温度以上的塑性变形加工称为热加工。