所有的固體金屬都是晶體,原子在晶體所占的空間內(nèi)有序排列。在沒(méi)有外力作用時(shí),金屬中原子處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài),金屬物體具有自己的形狀與尺寸。施加外力,會(huì)破壞原子間原來(lái)的平衡狀態(tài),造成原子排畸變,引起金屬形狀與尺寸的變化。
金屬塑性變形的基本概念
在外力作用下,金屬產(chǎn)生形狀與尺寸的變化稱為變形,它分為彈性變形和塑性變形。
1.1.1 塑性變形的物理概念
所有的固體金屬都是晶體,原子在晶體所占的空間內(nèi)有序排列。在沒(méi)有外力作用時(shí),金屬中原子處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài),金屬物體具有自己的形狀與尺寸。施加外力,會(huì)破壞原子間原來(lái)的平衡狀態(tài),造成原子排畸變,引起金屬形狀與尺寸的變化。
1.1.1晶體變形
a〕無(wú)變形 b〕彈性變形 c〕彈性變形+塑性變形 d〕塑性變形
假若除去外力,金屬中原子立即恢復(fù)到原來(lái)穩(wěn)定平衡的位置,原子排列畸變消失和金屬完全恢復(fù)了自己的原始形狀和尺寸,則這樣的變形稱為彈性變形。增加外力,原子排列的畸變程度增加,移動(dòng)距離有可能大于受力前的原子間距離,這時(shí)晶體中一部分原子相對(duì)于另一部分產(chǎn)生較大的錯(cuò)動(dòng)。外力除去以后,原子間的距離雖然仍可恢復(fù)原狀,但錯(cuò)動(dòng)了的原子并不能再回到其原始位置,金屬的形狀和尺寸也都發(fā)生了永久改變。這種在外力作用下產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形稱為塑性變形。
受外力作用時(shí),原子總是離開平衡位置而移動(dòng)。因此,在塑性變形條件下,總變形既包括塑性變形,也包括除去外力后消失的彈性變形。