金属学与热处理课后习题答案第六章

金属学与热处理课后习题

答案第六章

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第六章 金属及合金的塑性变形和断裂

6-1 锌单晶体试样截面积A=，经拉伸试验测定的有关数据如下表：

184 屈服载荷/N φ角（°） 620 83 252 62 176 5 148 174 273 525 λ角（°） 26 38 46 63 τk（Mpa） cosλcosφ σs（Mpa） 1）根据以上数据求出临界分切应力τk并填入上表

2）求出屈服载荷下的取向因子，作出取向因子和屈服应力的关系曲线，说明取向因子对屈服应力的影响。

答：

1） 需临界临界分切应力的计算公式：τk=σs cosφcosλ，σs为屈服强度=屈服载荷/

截面积

需要注意的是：在拉伸试验时，滑移面受大小相等，方向相反的一对轴向力的作用。当载荷与法线夹角φ为钝角时，则按φ的补角做余弦计算。

2） cosφcosλ称作取向因子，由表中σs和cosφcosλ的数值可以看出，随着取向因子

的增大，屈服应力逐渐减小。cosφcosλ的最大值是φ、λ均为45度时，数值为，此时σs为最小值，金属最易发生滑移，这种取向称为软取向。当外力与滑移面平行（φ=90°）或垂直（λ=90°）时，cosφcosλ为0，则无论τk数值如何，σs均为无穷大，表示晶体在此情况下根本无法滑移，这种取向称为硬取向。

6-2 画出铜晶体的一个晶胞，在晶胞上指出：

1）发生滑移的一个滑移面

2）在这一晶面上发生滑移的一个方向

3）滑移面上的原子密度与{001}等其他晶面相比有何差别

4）沿滑移方向的原子间距与其他方向有何差别。

答：

解答此题首先要知道铜在室温时的晶体结构是面心立方。

1） 发生滑移的滑移面通常是晶体的密排面，也就是原子密度最大的晶面。在面心立方晶

格中的密排面是{111}晶面。

2） 发生滑移的滑移方向通常是晶体的密排方向，也就是原子密度最大的晶向，在{111}晶

面中的密排方向<110>晶向。

3） {111}晶面的原子密度为原子密度最大的晶面，其值为a2，{001}晶面的原子密度为a2 4） 滑移方向通常是晶体的密排方向，也就是原子密度高于其他晶向，原子排列紧密，原

子间距小于其他晶向，其值为a。