多晶体的塑性变形；单相固溶体合金的塑性变形；多相合金的塑性变形
多晶体的塑性变形
多晶体塑性变形相较于单晶体多了其他影响因素：
- 各晶粒取向不同
晶粒逐批变形，非同时性 - 各晶粒之间存在晶界
阻碍滑移、变形 - 受相邻晶粒约束，变形需要有协调性
至少5个滑移系同时开动
晶界对变形的影响：滑移、孪生多受阻滞效应终止于晶界，极少穿过。（例如双晶试样）
晶粒大小与性能的关系：一般的，晶界可使金属强化，也可以软化，取决于温度和变形速度。
- 温度低于$T_{熔}/2$且变形速率较大时，晶粒细化会使金属强度升高；
- 温度高于$T_{熔}/2$且变形速率很慢时，晶界增多反而使金属强度降低。
高温合金一般希望获得粗晶组织。
细晶强化：对于大多数金属材料，晶粒越细，强度越高。（存在极限30nm）
细晶强化在提高材料强度的同时，也改善材料的塑性和韧性，这是其他强化方法所不具备的。
- 晶粒越多，变形的均匀性越高，因应力集中而导致的开裂机会减少，可以承受更大的变形，表现出高塑性。
- 应力集中小，裂纹不易萌发；
晶界多，裂纹不易传播，在断裂过程中可吸收更多能量，表现出高韧性。
单相固溶体合金的塑性变形
固溶强化
随着溶质含量增加，固溶体材料的强度硬度提高，塑性韧性下降的现象，还能提高加工硬化速度。
影响因素：
- 溶质原子的含量
低浓度时效果明显 - 原子半径差
差异大，效果好 - 价电子数差
差异大，效果好 - 固溶体类型
同半径差，间隙固溶体强于置换固溶体
固溶强化机制：
- 晶格畸变，阻碍位错运动；
- 柯氏气团强化
柯氏气团
固溶强化的实质是溶质原子与位错的弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用阻碍了位错运动，其中弹性交互作用最强。
溶质原子积聚在减小晶格畸变的位置，降低了体系能量，使体系更稳定。
对于位错有钉扎作用，固溶体合金变形抗力要高于纯金属。
以正位错为例：
较大的置换固溶体溶质原子容易积聚在位错下方；
间隙固溶体溶质原子积聚在位错下方。
低碳钢在屈服延伸阶段，滑移变形逐步进行，在试样表面出现与拉伸轴成$40^\circ～50^\circ$的应变痕迹，称为吕德斯带。
将试样拉伸到有轻微塑性变形后撤去载荷，称为预塑性变形。预变形卸载后立即加载，不出现屈服现象；去载后放置一段时间或$200^/circ C$加热后再加载，出现屈服点且屈服应力提高，这一现象称为应变时效。
应变时效主要发生在低碳钢中。
应变时效的原理：
- 柯氏气团的存在、破坏和重新形成
屈服点的出现与金属中存在微量溶质有关。溶质原子在位错处形成的柯氏气团对位错有钉扎作用，会导致屈服极限提高。而位错一旦挣脱气团的钉扎，便可以在较小的应力下继续运动，较小应力对应于下屈服点。已经屈服的试样卸载后立即加载拉伸，由于位错已脱离气团钉扎，故不再出现上屈服点。卸载后长时间放置或短时加热，溶质原子又通过扩散重新在位错处形成柯氏气团，屈服点又重新出现。 - 位错增殖
塑性变形会引发大量的位错位移，如F-R源和双交滑移。位错大量增殖后，晶体内能增大，在维持一定应变速率时，所需要的流变应力相应减小，因此出现下屈服点。
动态应变时效
一般材料的强度都是随温度升高而降低，而有的合金却在某个温度区间强度随温度升高而增加。
原因：提高温度使溶质原子移动的速度比位错滑动的速度高，溶质原子能赶上滑动的位错并钉扎位错，导致加工硬化的速率增加，从而导致极限强度的增加。
只是提高了加工硬化率，对屈服强度的影响不大，屈服强度随温度的变化不出现拱起现象。这种现象是在应变时同时发生的，所以它是动态应变时效。
屈服现象会使金属在冷冲压成型时出现吕德斯带，造成工件表面粗糙不平。
为了消除或减轻该缺陷，可利用应变时效原理：
- 在冲压前作一次微量冷冲；
- 向材料中加入适量的、能与间隙原子形成化合物的元素；
钢材应变时效敏感性主要与同溶于α-Fe中的少量C、N原子（特别是N原子）有关。 - 进行高纯度冶炼加工，尽可能消除间隙原子。
有利于减少柯氏气团，消除屈服点。
多相合金的塑性变形
多相合金：基体+第二相
第二相的获得：
- 冶金熔炼————合金化、变质处理
- 相变热处理————沉淀强化，时效强化
- 粉末冶金————弥散强化
分类：
- 聚合型合金
第二相粒子尺寸与基体晶粒尺寸相近 - 弥散型合金
第二相细小，弥散分布于基体内
聚合型两相合金
对于聚合型两相合金，如果两相都具有较好的塑性，则合金变形阻力取决于两相的体积分数；如果是软基体+硬脆第二相，则合金性能取决于硬脆相的形状和分布。
假定两相相变相等：只有当第二相的流变应变力高于基相时，材料才得以强化。
假定两相流变应力想等：只有当第二相的应变高于基相时，材料才得以强化。
软基体+硬脆第二相—取决于硬脆相的形状和分布：
- 第二相呈网状分布于基体相的晶界上(二次渗碳体):
基体相受限不能变形，应力过大时发生沿晶界的脆断。第二相越连续，脆性越大。塑性变差，甚至强度也随之下降。 - 两相呈层片状分布(珠光体):
变形主要集中在基体相，而位错受片层厚度限制，移动距离很短，继续变形阻力加大，强度得以提高。片层越薄，强度越高，变形越均匀，塑性也越好，类似于细晶强化。 - 第二相呈较粗颗粒状分布：
基体连续，硬脆相颗粒对基体变形的影响大大减弱，强度下降，塑性、韧性得以提高。
弥散型合金
当第二相以细小颗粒弥散分布于基相时，将产生显著的强化作用。
区分两种情况：
- 第二相为不可变形微粒；
- 第二相为可变形微粒。