金屬的變形通常有兩類，即塊體加工和板材加工。在塊體加工過程中，整個塊體都會發(fā)生塑性變形。在板材成型加工過程中，只有局部發(fā)生塑性變形，非常典型的現(xiàn)象就是板材的厚度減薄。

金屬的變形包括：彈性變形和塑性變形。當(dāng)載荷卸掉以后，彈性變形會回復(fù)。塑性變形是在外力作用下，金屬發(fā)生的永久變形，這種變形是不可回復(fù)的。一般來說，當(dāng)外加載荷超過材料的彈性極限并超過屈服點(diǎn)以后，金屬就會發(fā)生塑性變形。在這個過程中所輸入的能量就會被金屬屈服過程中位錯的滑移和孿生所消耗。

 塑性變形通常以滑移的方式發(fā)生，滑移通常沿著晶體中的原子密排面開動，因?yàn)樵谠�子的密排面上開動滑移所需要的能量最小。位錯在晶粒中滑移一直到滑移出晶粒才會結(jié)束。于是，就在晶體的表面產(chǎn)生臺階，這種臺階就叫滑移帶。在就愛你剪切應(yīng)力作用下產(chǎn)生的滑移帶稱為剪切滑移帶，簡稱剪切帶[Shear bands]。

滑移會連續(xù)發(fā)生，每次只產(chǎn)生一個臺階，所以晶體結(jié)構(gòu)會一直保持不變。對于大多數(shù)金屬來說，其密排面就是（111）晶面。因此，滑移帶通常在與主應(yīng)力呈45度角方向產(chǎn)生。

在孿生情況下，晶格結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。孿生是一種晶體結(jié)構(gòu)的扭折，在孿晶界兩側(cè)創(chuàng)造晶體結(jié)構(gòu)的鏡像。在孿生的過程中，原子只移動一個原子間距的幾分之一的距離。不過，由于涉及許多原子的同時轉(zhuǎn)動。晶格的宏觀變化可以看到，有時甚至可以聽到聲音。這里需要注意，在孿晶界兩側(cè)晶體的取向是不同的，但在滑移帶兩側(cè)，晶體的取向相同。

嚴(yán)重塑性變形(SPD)是一種加工納米結(jié)構(gòu)金屬的方法。它是創(chuàng)造塊體納米材料的一種很吸引人的方法，因?yàn)樗�不涉及使用納米粉末。通過SPD處理以后，材料的力學(xué)性能也會有顯著提升。在SPD加工過程中，材料會經(jīng)歷一個極高的塑性應(yīng)變，會導(dǎo)致大量的剪切變形。隨著應(yīng)變的增加，原來的粗晶粒會變得越來越小。這一結(jié)果會導(dǎo)致形成大量的納米晶粒，同時晶粒的取向差也變大。這些亞微米尺寸的晶粒取向差變大以后，塊體的力學(xué)性能以及磁性性能都會得到改善。

 等通道角擠壓[ECAP]是SPD的一種。它是一種結(jié)構(gòu)，由于兩個圓形通道構(gòu)成，金屬通道設(shè)備的壓頭擠壓出去，引入較大的剪切變形。經(jīng)過一次ECAP以后，金屬樣品的直徑不變，所以可以對一個金屬樣品進(jìn)行多次ECAP加工，經(jīng)過多道次加工以后，晶粒會變得更加等軸和更加均勻，材料的強(qiáng)度和韌性都會極大的提升。每一次ECAP都會向金屬材料內(nèi)部引入較大的塑性變形。

有一種很特殊的變形，就是金屬在高應(yīng)變速率條件下的變形，如爆炸。這種變形的過程中在金屬內(nèi)部會留下一些特殊的結(jié)構(gòu)，稱為絕熱剪切局部化[Adiabatic shear localization]。局部剪切通常發(fā)生在金屬內(nèi)部一個較薄的區(qū)域內(nèi)，它很重要，因?yàn)樗�通常是金屬發(fā)生失效的前兆。在多數(shù)情況下，局部剪切與結(jié)構(gòu)的局部軟化有關(guān)。這種軟化通常與熱或幾何原因有關(guān)。在幾何軟化過程中，晶體的結(jié)構(gòu)通常自己轉(zhuǎn)向容易滑移的方向。

與熱有關(guān)的軟化，主要是因?yàn)榫植繙囟鹊脑黾訉?dǎo)致局部剪切。在極端的情況下，當(dāng)應(yīng)變速率極高時，局部產(chǎn)生的熱量無法從塑性變形區(qū)逃逸，這種剪切帶就稱為絕熱剪切帶[Adiabatic shear bands]。絕熱剪切帶是高速變形的一種重要特征，可以通過微觀組織結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行鑒定。

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