软位向：凡滑移面和滑 移方向处于或接近与外力 成45º的夹角的晶粒必先滑
移，处于这种位向的晶粒 为处于软位向。
硬位向：滑移面或滑移 方向处于或接近于与外力 平行或垂直的晶粒，处于 硬位向，则难以滑移。
如图所示，以A→B→C 的顺序分批滑移。
图3-4 多晶体金属塑性 变形不均匀性的示意图
在外力作用下，金属中处于“软位向”的晶粒 中的位错首先滑移，产生变形，但是这种变形要受 到邻近尚未产生滑移的晶粒的制约。这些晶粒要以 弹性变形来协调，所以，多晶体中“软位向”晶粒 的位错运动所需的外力较单晶体所需的外力大 另外，分正应力组成一力偶，促使晶粒发生转动， 所以随着滑移的发生，软位可转移到硬位向，硬位 向可转到软位向。
一般说来：滑移面总是原子最密排面，滑移方向也 总是原子最密排方向。
（因为在最密排面上，原子的结合力最强，而面与 面之间的距离却最大，所以最密排面之间的原子间 的结合力最弱，滑移阻力最小，因而最易滑移；同 理，滑移方向也总是原子最密排方向。）
几种常见金属的滑移面和滑移方向：
③取金属单晶体试样，表面经磨制抛光，然后进行拉伸， 当试样经适量塑性变形后，在金相显微镜下观察，则可在 表面见到许多相互平行的线条，称之为滑移带；如进一步 在电子显微镜下观察，便会发现任一条滑移带实际上是由 许多密集在一起的相互平行的滑移线所组成，这些滑移线 表现为在塑性变形后在晶体表面产生的一个个小台阶。
图3-3 位错运动时的原子移动
3.1.2 多晶体的塑性变形
多晶体金属的塑性变形与单晶体的本 质是一致的，即每个晶粒的塑性变形仍 以滑移方式进行，但多晶体是由许多形 状、大小、取向各不相同的晶粒组成。 所以，多晶体的塑变过程又比单晶体的 相对复杂许多。
3.1.2.1 晶界对塑性变形的影响
晶界原子排列较不规则，阻碍位错运动，使变形抗力增大。 晶粒小 → 晶界多 → 变形抗力大 → 强度，硬度↑（细晶强化） 晶粒小 → 变形分散，应力集中小 → 塑性↑，韧性↑
多晶体的塑性变形总是逐批滑移，从不均匀变 形逐步发展到比较均匀的变形。
3.1.3合金的塑性变形
按组成相不同，合金主要可分为单相固溶体合金和 多相合金，它们的塑性变形又各自具有不同的特点。
一. 单相固溶体合金的塑性变形
单相固溶体合金和纯金属相比，最大的区别在于单 相固溶体合金中存在溶质原子。溶质原子对合金塑性 变形的影响主要表现在固溶强化作用，提高了塑性变 形的阻力，此外，有些固溶体会出现明显的屈服点和 应变时效现象。
滑移的实现 —— 借助于位错运动
图3-2 晶体中位错运动产生滑移过程示意 图
实测的τK 远小于理论的τK 的原因：位错虽然移动了
一个原子间距，但位错中心附近的少数原子只作远小 于一个原子间距的弹性偏移，而其他区域的原子仍处 于正常位置，所以这样的位错运动只需一个很小的切 应力即可实现，故，实测的τK 远小于理论的τK 。
或 断裂
（b）
切应力τ 使晶格发生 弹性歪扭 或 塑性变形（c）
大量晶面的滑移，最终使试样被拉长变细
（d）
塑性变形的实质 —— 原子移动到新的稳定位置
总结
①滑移只能在切应力的作用下发生； ②一些概念： 1、滑移面：发生滑移的晶面，叫做滑移面； 2、滑移方向：晶体在滑移面上发生滑移的晶向； 3、滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向 结合起来，组成一个滑移系。 （它表示金属晶体在发生滑移时滑移动作可采取的空间 位向，滑移系越多，滑移时可供采用的空间位向也越多， 所以该金属的塑性也越好，而且滑移方向的作用大于滑 移面的作用。）
单晶体的变形有“滑移”和“孪生”两种方式，我 们重点研究滑移方式。
Байду номын сангаас
滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分 沿着一定的晶面（滑移面）和一定的方向（滑移方向）发
生相对滑动的过程。
由图可知： 外力P在一定的晶面上分解为两种应力： σ ； τ （a）
正应力σ 使晶格发生 弹性变形（由c—c’，a—a’）
1. 固溶强化 影响固溶强化的因素很多，主要有以下几个方面： （1）固溶体中溶质原子的含量越高，强化作用越大 （2）溶质原子与基体金属的原子半径相差越大，强
第三章 金属的塑性变形和再结晶
第一节 金属的塑性变形
1．单晶体的塑性变形 2．多晶体的塑性变形 3．塑性变形对金属组织和性能的影响
3.1.1 单晶体的塑性变形
当应力超过弹性极限时，金属将产生塑性变形。为 了方便起见，我们首先研究单晶体的塑性变形，而 多晶体的塑性变形与各个晶粒的变形行为相关联， 掌握了单晶体的变形规律，将有助于了解多晶体的 塑性变形本质。
对于每一个晶粒而言，变形也不均匀，晶粒中心区域 的变形量大，晶界及其附近区域的变形量较小，出现所 谓的“竹节”形变形。
3.1.2.2 晶粒取向对塑性变形的影响
在多晶体金属中，由于各晶粒的位向不同，则各 滑移系的取向（滑移面和滑移方向的分布）也不同， 所以在外力的作用下，每个滑移系上所受的分切应 力就不同。如果：在受拉伸时，滑移系与外力P成 45º，则τ为最大；滑移系与外力P 平行或垂直，则τ 为最小。
④晶体在滑移的同时，由于正应力组成的力偶的作用， 会推动晶体转动，力图使滑移面转向与外力方向平行。
图3-1 滑移带与滑移线的示意图
⑤滑移的位错机制：若晶体中没有任何缺陷，原子排列 得十分整齐时，经理论计算，在切应力的作用下，晶体 的上下两部分沿滑移面作整体刚性的滑移时，此时所需 的临界切应力τ K（即滑移所需的最小切应力）与实测 相差十分悬殊。（例如：铜的理论计算值τ K =6400N/mm2，而实测值τ K =1.0N/mm2），为此，导致 了位错学说的诞生。
理论与实验都已证明，在实际晶体中存在着位错，晶体 的滑移是通过位错在切应力的作用下沿滑移面逐步移动的 结果。如书P45图3-2所示，一个刃型位错在切应力的作用 下在滑移面上的运动过程，就象接力赛跑一样，位错中心 的原子逐一递进，由一个平衡位置转移到另一个平衡位置， 通过一根位错线从滑移面的一侧到另一侧的运动便造成一 个原子间距的滑移。当位错线移到晶体表面时，就会在晶 体表面上留下一个原子间距的滑移台阶，因而造成滑移线 的产生。