补充资料：变形微观不均匀性

变形微观不均匀性
microstructural inhomogenities of deformation

　　有待进一步细化。随着电子显微镜、X射线、计算机技术的深入发展，这方面的研究还将会深入到原子、电子结构层次领域。 (张新明)b ianxing weiguan bujunyUnxing变形微观不均匀性(mierostruetural inho-mogeneities of deforrnation)细观层次上(见徽观塑性力学)塑性变形不均匀地分布在晶体内部的现象。由于滑移、孪生、扭折及非晶体学的切变等非均匀塑性变形模式的产生，金属材料中会形成一些具有特征性的组织，如滑移线(带)、变形孪晶、扭折带、变形带、二次滑移带、过渡带、显微带、剪切带和嵌镶结构等，它们不均匀地分布在晶体内部，影响材料的力学、物理性质及其行为，因此成为塑性加工金属学的研究内容。 (1)滑移线(带)。晶体的表面经过电解抛光并使其产生滑移变形后，用光学显微镜可以看到表面上一条条细的阶梯形线条，该痕迹称为滑移线。用电子显微镜进一步观察，可发现一根滑移线是一条滑移带，它由若干滑移层构成，其宽度约为5一50nm。两层之间的滑移量约为7一200nm。每层中还有精细滑移，其滑移量占整个滑移带的绝大部分。实验表明，bcc金属在室温或更高的温度往往发生铅笔式滑移;层错能较高的fec金属在较高的温度易发生交滑移。晶体表面重新抛光腐蚀，滑移线不能再现。晶体无转动的滑移变形不会引起取向的改变。 (2)变形孪晶。常称机械孪晶(见孪生)。晶体由于孪生变形在其表面形成了浮凸，晶内形成了透镜式的组织，也称孪生带。进一步的变形会使孪生带加长和变粗。aFe中的精细孪生带被称为纽曼(Neuoann)带。孪生带与基体之间存在60。一<111)关系，因此晶体孪生后产生了取向变化，经抛光侵蚀后，孪晶组织依然存在。层错能低、滑移系少的金属在变形速度高、变形程度大及变形温度低时易形成变形孪晶组织。 (3)扭折带。晶体由于扭折变形形成的S状组织。若晶体绕在滑移面上并垂直于滑移方向的轴转动形成一个轮廓比较明显的楔形区时，就形成了扭折带。扭折带的形成造成了晶面弯曲。Zn、Cd、Sn、Mg等许多六方金属压缩变形时易产生扭折带组织。 (4)变形带。晶体变形后被明显弯曲部分分开，两部分间由许多位向不同的小晶块和位错所构成的类似亚晶界的狭窄区域所组成，该组织称为变形带。带内晶块取向的转动是逐渐的，带的外观不规则。但如何将扭折带与变形带区分开来一直有不同看法。余宗森(1981)将扭折带称为形变带，哈宽富(1983)将孪晶、扭折带和二次滑移带称为形变带，霍尼库姆(R·W·K·Hone界ombe，1968)将扭折带、二次滑移带称为变形带的两个类型。变形带在aFe、。黄铜、w、Ag、月黄铜、Al、Cu、Au、Ni等金属中易出现，其间隔与大小受金属的纯度、晶体取向和变形温度等因素的影响。 (5)二次滑移带。feC金属单晶体或粗晶多晶体经轻微变形后，晶内某一狭窄区域内产生了许多滑移系统的痕迹，但主滑移系统的痕迹比较弱，该组织称为二次滑移带。二次滑移带几乎平行于有效滑移面，因而较易与扭折带区分。衍射实验表明，带内晶格相对于晶体有不同程度的转动。 (6)过渡带。横穿变形带或晶粒之间的带状组织。带中晶体方向的失配是连续累积的。高应变的过渡带类似于晶界。 (7)显微带。由于位错的集中滑移在晶体中所形成的一种长板条形组织。板条由两条边缘清晰的平行壁构成，位于滑移面上。随着变形的增加，板条扩展并增多，板条相交成网格图样。显微带宽度一般接近0 .1拌m。 (8)剪切带。晶体经中等形变后(中等或低层错能金属)，显微带聚集成束，形成“铜型剪切带”。剪切带两边的晶体取向近似相同，但带内存在晶块的择优取向(见织构)。若变形相当高、变形温度相当低时，晶体中局部地区产生强烈的剪切变形，形成一种所谓“黄铜型剪切带”的带状组织。这种带常沿与正应力轴约成40。角方向伸展。带内晶块也存在择优取向。 (9)镶嵌结构。塑性形变将完整晶体分裂成大小约lx10一气m、位向差约1o的许多小晶块组织。镶嵌结构又称亚结构、胞状结构或网状结构。再结晶的金属变形到一定程度后，位错开始缠结且不均匀分布，由于回复作用逐渐形成明显的胞状结构。鉴于位错企图处于低能状态，因而聚集形成胞壁。胞的大小、胞壁厚度与金属的层错能、变形温度和变形程度有关。层错能高、变形温度高、变形程度低的金属胞大，胞壁明显;相反，胞小且胞壁不明显。随着变形的进一步增加，胞状组织可发展成显微带组织。 综上所述，变形微观不均匀性具有明显的显微组织特征，它们的形成总是与不均匀变形相关并且具有规律性。其种类、数量和分布对材料的力学行为、物理性质，对回复、再结晶和相变物理冶金过程都要产生重要影响。金属经冷变形后，其强度、电阻提高，塑韧性、耐蚀性、疲劳强度降低，且力学性能、磁性能呈各向异性。实验表明，材料的回复、再结晶、相变、腐蚀、损伤与断裂等过程优先在变形微观不均匀性处发生、发展并受其控制。因此，弄清这类变形组织形成的条件与规律对于研究材料的力学、物理冶金过程的机理，探明材料的力学冶金行为的规律，充分发挥材料的潜力具有重要的理论和实际意义。近几年来，许多材料科学与工程工作者致力于研究变形体在不同力学条件d，热力学条件T、后、。下的显微组织y的变化，企图建立f(。，云，T，云，y)一。的函数关系，以模拟与控制生产过程，生产出性能符合使用要求的材料或研制出高性能的材料。虽然，这方面的研究已取得了可喜成果，但
　　

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