塑性变形

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在物理学和材料科学中,可塑性也称为塑性变形,是指固体材料发生永久变形的能力,这是一种响应施加的力而发生的不可逆的形状变化。例如,当材料本身发生永久性变化时,一块被弯曲或敲打成新形状的实心金属显示出可塑性。在工程学中,从弹性行为到塑性行为的转变称为屈服。 在大多数材料中都观察到塑性变形,特别是金属、土壤、岩石、混凝土和泡沫。然而,导致塑性变形的物理机制可能千差万别。在晶体尺度上,金属的塑性通常是位错...

塑性变形

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在物理学和材料科学中,可塑性也称为塑性变形,是指固体材料发生xxx变形的能力,这是一种响应施加的力而发生的不可逆的形状变化。 例如,当材料本身发生xxx性变化时,一块被弯曲或敲打成新形状的实心金属显示出可塑性。 在工程学中,从弹性行为到塑性行为的转变称为屈服

在大多数材料中都观察到塑性变形,特别是金属、土壤、岩石混凝土泡沫。 然而,导致塑性变形的物理机制可能千差万别。 在晶体尺度上,金属的塑性通常是位错的结果。 这种缺陷在大多数晶体材料中相对较少,但在某些和部分晶体结构中却很多; 在这种情况下,会导致塑性结晶。 在岩石、混凝土和骨头等脆性材料中,塑性主要是由微裂纹处的滑移引起的。 在液体泡沫或生物组织等细胞材料中,可塑性主要是气泡或细胞重排的结果,尤其是 T1 过程。

对于许多延展性金属,施加到样品上的拉伸载荷会导致其表现出弹性。 负载的每次增加都伴随着按比例增加的延伸。 卸下负载后,工件会恢复到原来的尺寸。 然而,一旦载荷超过阈值(屈服强度),延伸的增速度就会比弹性区域更快; 现在当负载被移除时,一定程度的延伸将保留。

然而,弹性变形是一种近似值,其质量取决于所考虑的时间范围和加载速度。 如果如右图所示,变形包括弹性变形,则通常也称为弹塑性变形或弹塑性变形。

美的塑性是材料在不增加应力或载荷的情况下发生不可逆变形的一种特性。 已经通过预先变形(例如冷成型)硬化的塑料材料可能需要越来越高的应力才能进一步变形。 通常,塑性变形还取决于变形速度,即通常必须施加更高的应力以提高变形速率。 据说这种材料会发生粘塑性变形。

贡献属性

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材料的塑性与材料的延展性和延展性成正比。

物理机制

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在金属中

纯金属晶体的塑性主要是由晶格中的两种变形模式引起的:滑移和孪生。 滑移是一种剪切变形,它使原子相对于它们的初始位置移动许多原子间距离。 孪生是由于施加到给定金属件的一组力而沿两个平面发生的塑性变形。

大多数金属在热时比在冷时表现出更大的可塑性。 铅在室温下表现出足够的塑性,而铸铁即使在高温下也不具备足够的塑性以进行任何锻造操作。 该特性对于金属的成型、成型和挤压操作非常重要。 大多数金属通过加热变成塑料,因此成型为热的。

滑动系统

晶体材料包含以长程有序组织的均匀原子平面。 飞机可能会沿着它们的密集方向滑过彼此,如滑移系统页面所示。 结果是晶体内的形状发生xxx性变化和塑性变形。

塑性变形

位错的存在增加了平面的可能性。

可逆塑性

在纳米尺度上,简单面心立方金属的初级塑性变形是可逆的,只要不存在交叉滑移形式的材料传输。 形状记忆合金如镍钛诺线也表现出可逆形式的塑性,更恰当地称为伪弹性。

剪切带

晶体内存在的其他缺陷可能会缠绕位错或以其他方式阻止它们滑动。

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词条目录
  1. 塑性变形
  2. 贡献属性
  3. 物理机制
  4. 在金属中
  5. 滑动系统
  6. 可逆塑性
  7. 剪切带

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