1、⏹拉伸曲线：⏹拉伸力F－绝对伸长△L的关系曲线。

⏹在拉伸力的作用下，退火低碳钢的变形过程四个阶段：⏹1）弹性变形：O～e⏹2）不均匀屈服塑性变形：A～C⏹3）均匀塑性变形：C～B⏹4）不均匀集中塑性变形：B～k⏹5）最后发生断裂。

k～2、弹性变形定义：⏹当外力去除后，能恢复到原形状或尺寸的变形－弹性变形。

⏹弹性变形的可逆性特点：⏹金属、陶瓷或结晶态的高分子聚合物：在弹性变形内，应力－应变间具有单值线性关系，且弹性变形量都较小。

⏹橡胶态高分子聚合物：在弹性变形内，应力－应变间不呈线性关系，且变形量较大。

⏹无论变形量大小和应力－应变是否呈线性关系，凡弹性形变都是可逆变形。

3、弹性比功：（弹性比能、应变比能），用a e 表示，⏹表示材料在弹性变形过程中吸收弹性变形功的能力。

⏹一般用材料开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。

⏹物理意义：吸收弹性变形功的能力。

⏹几何意义：应力σ-应变ε曲线上弹性阶段下的面积。

4、理想弹性材料：在外载荷作用下，应力-应变服从虎克定律，即σ＝Eε，并同时满足3个条件，即：⏹①应变对于应力的响应是线性的；⏹②应力和应变同相位；⏹③应变是应力的单值函数。

⏹材料的非理想弹性行为：⏹可分为滞弹性、伪弹性及包申格效应等几种类型5、滞弹性(弹性后效)⏹滞弹性：是指材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的现象。

6、实际金属材料具有滞弹性。

⏹1）单向加载弹性滞后环⏹在弹性区内单向快速加载、卸载时，加载线与卸载线会不重合（应力和应变不同步），形成一封闭回线，称为弹性滞后环。

⏹2）交变加载弹性滞后环⏹交变载荷时，若最大应力＜宏观弹性极限，加载速率比较大，则也得到弹性滞后环(图b)。

⏹3）交变加载塑性滞后环⏹交变载荷时，若最大应力＞宏观弹性极限，则得到塑性滞后环（图c）。

7、材料存在弹性滞后环的现象说明：材料加载时吸收的变形功> 卸载时释放的变形功，有一部分加载变形功被材料所吸收。

⏹这部分在变形过程中被吸收的功，称为材料的内耗。

⏹内耗的大小：可用滞后环面积度量。

8、金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，也叫金属的“内耗”。

⏹严格说，循环韧性与内耗是有区别的，但有时常混用。

⏹循环韧性：⏹指材料在塑性区内加载时吸收不可逆变形功的能力。

⏹内耗：⏹指材料在弹性区内加载时吸收不可逆变形功的能力9、循环韧性：也是金属材料的力学性能，因它表示在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力，故又称为消振性。

⏹材料循环韧性越高，则自身的消振能力就越好。

⏹高的循环韧性可减振：如汽轮机叶片（1Cr13），机床材料、发动机缸体、底座等选用灰铸铁制造。

⏹低循环韧性可提高其灵敏度：如仪表和精密机械、重要的传感元件。

⏹乐器所用材料的循环韧性越低，则音质越好。

10、伪弹性有些合金如（Au金-Cd镉，In铟-Tl铊等）在受一定应力时会诱发形成马氏体，相应地产生应变，应力去除后马氏体立即逆变为母相，应变回复11、当材料所受应力超过弹性极限后，开始发生不可逆的永久变形，又称塑性变形。

12、单晶体受力后，外力在任何晶面上都可分解为正应力和切应力。

⏹正应力：只能引起弹性变形及解理断裂。

⏹只有在切应力的作用下，金属晶体才能产生塑性变形。

13、金属材料常见的塑性变形方式：滑移和孪生两种。

14、滑移现象：⏹表面经抛光的金属单晶体在拉伸时，当应力超过屈服强度时，在表面会出现一些与应力轴成一定角度的平行细线。

⏹在显微镜下，此平行细线是一些较大的台阶（滑移带）。

⏹滑移带：又是由许多小台阶组成，此小台阶称为滑移线⏹滑移：指晶体的一部分沿一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）相对于另一部分发生滑动的现象。

⏹滑移面：面间距最大原子最密排晶面。

⏹滑移方向：原子最密排的方向。

⏹一个滑移面与其上的一个滑移方向组成一个滑移系。

15、滑移的同时伴随着晶体的转动⏹晶体发生塑变时，常伴随取向改变。

⏹若无夹头约束，滑移面无转动，拉力轴取向须不断变化。

⏹若夹头不动，即拉力轴方向不变，晶体须不断发生转动16、单滑移：对有多组滑移系的晶体，当其与外力轴取向不同时，处于软位向的一组滑移系首先开动，这便是单滑移。

⏹多滑移：若两组或几组滑移系处在同等有利的位向，在滑移时，各滑移系同时开动，或因滑移中晶体的转动使两个或多个滑移系交替滑移称为多滑移。

⏹交滑移：是指两个或多个滑移面沿同一个滑移方向滑移。

⏹交滑移实质：是螺位错在不改变滑移方向的情况下，从一个滑移面滑到交线处，转到另一个滑移面的过程。

⏹交滑移：表面滑移线是弯曲的折线，而不再是平直的17、金属晶体在发生滑移时，⏹1）单滑移：金属晶体首先发生单滑移，因只有一个滑移系起作用，加工硬化效果很小。

⏹2）多滑移：随着晶体发生转动，会使数个滑移系同时处于有利的位向，从而发生多滑移，这时因不同滑移系间的位错相互交割，加工硬化效果上升。

⏹3）交滑移：随后又可能转变为交滑移，这时加工硬化效果下降，⏹在表面出现曲折或波纹状的滑移带。

18、孪生变形：⏹发生切变的部分称孪生带或孪晶，⏹均匀切变区与未切变区的分界面称为孪晶界。

⏹发生均匀切变的那组晶面称为孪晶面；⏹孪生面的移动方向称为孪生方向。

19、孪生：在切应力作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分所发生的均匀切变。

此切变并未使晶体点阵发生变化，但却使切变区晶体取向与未切变区晶体呈镜面对称。

⏹孪生是冷塑性变形的另一种重要形式。

⏹常作为滑移不易进行时的补充。

20、孪生对塑变的直接贡献比滑移小很多，但孪生改变局部晶体位向，使新滑移系开动，间接对塑性变形做贡献；而滑移是直接产生塑性变形。

21、多晶体的塑性变形：1）相同之处：多晶体金属中，每个晶粒变形规律与单晶体金属大致相似。

也以滑移、孪生为基本变形方式。

2）不同之处：因多晶体存在晶界，各晶粒的取向不同，故既需克服晶界的阻碍，又要求各晶粒的变形相互协调与配合，使多晶体的变形更为复杂。

22、晶界的影响⏹双晶在室温下拉伸变形后，呈现竹节状。

⏹即晶界处晶体变形较小，而晶内变形量则大得多，整个晶粒的变形不均匀。

⏹这表明：晶界强度高于晶内。

⏹晶界对塑性变形的影响：⏹晶体在外力作用下变形，当滑移的位错运动到晶界附近时，受到阻碍而堆积，称位错塞积。

⏹要使变形继续进行, 须增加外力, 而使金属变形抗力提高。

23、晶粒大小对塑性变形的影响：⏹实验表明：多晶体的强度随其晶粒的细化而增加。

⏹晶粒越细，单位体积所包含晶界越多，位错障碍越多，需要协调的不同位向的晶粒越多，使金属塑性变形的抗力越高。

24、多晶体金属的塑性变形过程⏹多晶体中滑移系与外力夹角等于或接近于45°的晶粒先发生滑移。

当塞积位错前端的应力达到一定程度，加上相邻晶粒的转动，使相邻晶粒中原来处于不利位向滑移系上的位错开动，从而使滑移由一批晶粒传递到另一批晶粒。

25、各晶粒的变形不均匀：⏹多晶体各晶粒变形不同时性，也反映了各晶粒变形不均匀。

⏹变形不均匀性：不仅存在于各晶粒间、基体与第二相间，也存在于同一晶粒内部。

⏹因晶界对滑移的阻碍作用，使得靠近晶界区域的滑移变形量明显小于晶粒中心区域。

⏹当宏观塑变量还不大时，个别晶粒或晶粒局部塑变量可能已达极限，加上变形不均匀产生较大内应力，就有可能使这些晶粒中形成裂纹，导致金属材料早期断裂。

⏹各晶粒变形的相互协调：⏹多晶体作为一个整体，不允许各个晶粒任意自由变形，否则将造成晶界开裂，这就要求各晶粒间能协调变形。

⏹为此，各晶粒须能同时沿几个滑移系进行滑移（多滑移）。

⏹一般认为，各晶粒至少应有5个独立滑移系启动，才能确保产生任何方向不受约束的塑性变形，即其形状才能相应地作各种改变，而不引起晶界开裂。

26、若将低碳钢经少量预变形，去载后立即加载，则暂不出现屈服现象。

⏹但若预变形后，将试样放置一段时间或稍微加热（200℃）后再加载拉伸，则又出现屈服现象，且屈服强度会有所提高，这即应变时效现象。

27、应变时效现象的解释⏹1）当卸载后，短时间内因位错已经挣脱溶质原子束缚，故继续加载时不会出现屈服现象。

⏹2）当卸载后经较长时间或短时加热，溶质原子又会扩散重新聚集到位错线附近，故继续拉伸，又会出现屈服现象。

可采用预变形的方法解决此问题28、屈服现象⏹金属材料在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使外力不再增加，甚至下降情况下，而变形继续进行的现象，称为屈服。

是材料开始产生塑性变形的一种标志。

⏹一般认为，在固溶体中溶质或杂质原子造成点阵畸变所产生应力场和位错应力场发生交互作用，使溶质原子将聚集在位错线附近，形成所谓的柯垂尔（Cottrell）气团。

⏹因此交互作用，使体系能量处于较低状态；⏹只有在较大应力作用下，位错才能脱离溶质原子的钉扎，表现为应力－应变曲线上的上屈服点；⏹当位错继续滑移时，就不需要开始时那么大的应力，表现为应力－应变曲线上的下屈服点；⏹当继续变形时，因应变硬化作用，应力又出现升高的现象。

29、单相固溶体合金：随溶质含量增加，固溶体强度、硬度提高，塑性、韧性下降，称固溶强化。

⏹固溶强化原因：⏹一般认为，固溶强化是由于多方面的作用引起的，但主要是由于溶质原子与位错相互作用的结果。

⏹溶质原子不仅使晶格发生畸变，且易被吸附在位错附近形成柯氏气团。

⏹它使位错被钉扎住，位错要脱钉，则须增加外力，从而使变形抗力提高⏹弥散分布型合金的塑性变形：⏹当第二相以弥散分布形式存在时，将产生显著的强化作用。

⏹沉淀强化：若强化相颗粒是通过过饱和固溶体的时效处理沉淀析出的，就称作沉淀强化或时效强化。

⏹弥散强化：若借助粉末冶金或其它方法加入，即弥散强化。

⏹当第二相在晶内呈颗粒状弥散分布时，颗粒越细，分布越均匀，合金的强度、硬度越高，塑性、韧性略有下降，这种强化方法称弥散强化或沉淀强化30、第二相颗粒可分为“可变形的”和“不可变形的”两大类。

⏹1）弥散强化的颗粒属不可变形的；⏹2）沉淀强化的颗粒多属可变形，但当沉淀粒子长大到一定程度后，也会变为不可变形的。

31、（1）不可变形颗粒的弥散强化作用⏹当运动位错与不可变形颗粒相遇时，位错线因受阻挡而发生弯曲；随着应力增加，弯曲加剧，最终绕颗粒的位错相遇，并留下一个位错环，而位错线将继续前进，此过程需额外做功，且位错环将对后续位错产生进一步阻碍作用，这都将使材料强度的上升。

⏹（2）可变形颗粒的强化作用：⏹当第二相粒子强度较低且与基体共格时，位错将切过，此时强化机制较复杂，有以下几种可能原因：⏹①位错切过颗粒后，产生表面台阶，增加了颗粒与基体间界面，需要相应的能量。

②位错扫过有序结构颗粒，将在滑移面上产生反相畴界，导致有序强化。

③因两相结构存在差异（至少点阵常数不同），因此当位错切过颗粒后，在滑移面上导致原子错配，需要额外作功。