弹性变形与塑性变形各有什么特点

一、变形的结果不同

塑性变形：材料在外力作用下产生塑性变形后，当外力去除后不可自行恢复。

弹性变形：材料在外力作用下产生弹性变形后，当外力去除后变形完全消失恢复原状。

二、能产生变形的材料不同

塑性变形：金属、塑料等都具有不同程度的塑性变形能力的材料。

弹性变形：高分子材料等都具有弹性变形能力的材料。

三、产生变形的原因不同

塑性变形：晶粒内的原子结构会存在各种缺陷，由于位错的存在，晶体在受力后原子容易沿位错线运动，降低晶体的变形抗力。通过位错运动的传递，滑移使一部分晶粒滑移形成滑移带，很多滑移带集合起来就成为可见的变形。

弹性变形：物体受外力作用时，就会产生变形，如果将外力去除后，物体能够完全恢复它原来的形状和尺寸。

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塑性变形的影响因素

1、加工硬化：塑性变形引起位错增殖，位错密度增加，不同方向的位错发塑性变形力学原理生交割，位错的运动受到阻碍，使金属产生加工硬化。加工硬化能提高金属的硬度、强度和变形抗力，同时降低塑性，使以后的冷态变形困难。

2、内应力：塑性变形在金属体内的分布是不均匀的，所以外力去除后，各部分的弹性恢复也不会完全一样，这就使金属体内各部分之间产生相互平衡的内应力，即残余应力。残余应力降低零件的尺寸稳定性，增大应力腐蚀的倾向。

3、各向异性：金属经冷态塑性变形后，晶粒内部出现滑移带或孪晶带。各晶粒还沿变形方向伸长和扭曲。沿变形方向的强度、塑性和韧性都比横向的高。当金属在热态下变形，由于发生了再结晶，晶粒的取向会不同程度地偏离变形方向。

4、再结晶和回复：经过再结晶处理后，冷变形引起的晶粒畸变以及由此引起的加工硬化、残余应力等都会完全消除。

参考资料来源：百度百科-塑性变形

百度百科-弹性变形

1、性质不同。

弹性变形为可逆变形，其数值大小与外力成正比，其比例系数称为弹性模量，材料在弹性变形范围内，弹性模量为常数。

而塑性变形为不可逆变形，工程材料及构件受载超过弹性变形范围之后将发生永久的变形，即卸除载荷后将出现不可恢复的变形，或称残余变形。

2、概念不同。

物体受外力作用时，就会产生变形，如果将外力去除后，物体能够完全恢复它原来的形状和尺寸，这种变形称为弹性变形。

材料在外力作用下产生形变，而在外力去除后，弹性变形部分消失，不能恢复而保留下来的的那部分变形即为塑性变形 。

3、相关性质物体不同。

金属、塑料等都具有不同程度的塑性变形能力，故可称为塑性材料。玻璃、陶瓷、石墨等脆性材料则无塑性变形能力。

除外力能产生弹性变形外，晶体内部畸变也能在小范围内产生弹性变形，如空位、间隙原子、位错、晶界等晶体缺陷周围，由于原子排列不规则而存在弹性变形。夹杂物和第二相周围也可能存在弹性变形。

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塑性变形的影响：

金属在室温下的塑性变形，对金属的组织和性能影响很大，常会出现加工硬化、内应力和各向异性等现象。

1、加工硬化

塑性变形引起位错增殖，位错密度增加，不同方向的位错发生交割，位错的运动受到阻碍，使金属产生加工硬化。加工硬化能提高金属的硬度、强度和变形抗力，同时降低塑性，使以后的冷态变形困难。

2、内应力

塑性变形在金属体内的分布是不均匀的，所以外力去除后，各部分的弹性恢复也不会完全一样，这就使金属体内各部分之间产生相互平衡的内应力，即残余应力。残余应力降低零件的尺寸稳定性，增大应力腐蚀的倾向。

3、再结晶和回复

经过冷变形的金属，如加热到一定温度并保持一定的时间，原子的激活能增加到足够的活动力时，便会出现新的晶核，并成长为新的晶粒，这种现象称为再结晶。经过再结晶处理后，冷变形引起的晶粒畸变以及由此引起的加工硬化、残余应力等都会完全消除。

参考资料来源：

百度百科－塑性变形

百度百科－弹性变形

一、性质不同。

1、弹性变形为可逆变形，其数值大小与外力成正比，其比例系数称为弹性模量，材料在弹性变形范围内，弹性模量为常数。

弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标，弹性模量愈大，材料愈不易变形，弹性模量是结构设计的重要参数。

2、而塑性变形为不可逆变形，工程材料及构件受载超过弹性变形范围之后将发生永久的变形，即卸除载荷后将出现不可恢复的变形，或称残余变形。

二、概念不同。

1、物体受外力作用时，就会产生变形，如果将外力去除后，物体能够完全恢复它原来的形状和尺寸，这种变形称为弹性变形。

2、材料在外力作用下产生形变，而在外力去除后，弹性变形部分消失，不能恢复而保留下来的的那部分变形即为塑性变形 。

三、相关性质物体不同。

1、金属、塑料等都具有不同程度的塑性变形能力，故可称为塑性材料。玻璃、陶瓷、石墨等脆性材料则无塑性变形能力。

2、除外力能产生弹性变形外，晶体内部畸变也能在小范围内产生弹性变形，如空位、间隙原子、位错、晶界等晶体缺陷周围，由于原子排列不规则而存在弹性变形。夹杂物和第二相周围也可能存在弹性变形。

参考资料来源：百度百科－塑性变形

参考资料来源：百度百科－弹性变形

弹性变形：材料在外力作用下产生变形。当原子受力后将偏离其平衡位置，当外力取消后，在外力的作用下产生形变。 弹性变形的重要特征是其可逆性：是物质包括流体及固体在一定的条件下，相互作用力为零，这是最稳定的状态，势能U处于最低位置，变形消失。这反映了弹性变形决定于原子间结合力这一本质现象。

塑性变形：外力去除后，原子都会回到其原来的位置，其原子间距为r，这就是弹性变形，所产生的变形便会消失，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。这样，卸除载荷后，原子间距增大时将产生引力；原子间距减小时将产生斥力，即受力作用后产生变形。 原子处于平衡位置时。这种可恢复的变形称为弹性变形，当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。

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变形机理

弹性变形：

弹性变形分为线弹性、非线弹性和滞弹性三种。线弹性变形服从虎克定律，且应变随应力瞬时单值变化。非线弹性变形不服从虎克定律，但仍具有瞬时单值性。滞弹性变形也符合虎克定律，但并不发生在加载瞬时，而要经过一 段时间后才能达到虎克定律所对应的稳定值。

除外力能产生弹性变形外，晶体内部畸变也能在小范围内产生弹性变形，如空位、间隙原子、位错、晶界等晶体缺陷周围，由于原子排列不规 则而存在弹性变形。夹杂物和第二相周围也可能存在弹性变形。

塑形变形：

固态金属是由大量晶粒组成的多晶体，晶粒内的原子按照体心立方、面心立方或紧密六方等方式排列成有规则的空间结构。由于多种原因，晶粒内的原子结构会存在各种缺陷。

原子排列的线性参差称为位错。由于位错的存在,晶体在受力后原子容易沿位错线运动，降低晶体的变形抗力。通过位错运动的传递，原子的排列发生滑移和孪晶。滑移使一部分晶粒沿原子排列最紧密的平面和方向滑动，很多原子平面的滑移形成滑移带，很多滑移带集合起来就成为可见的变形。

孪晶是晶粒一部分相对于一定的晶面沿一定方向相对移动，这个晶面称为孪晶面。原子移动的距离和孪晶面的距离成正比。两个孪晶面之间的原子排列方向改变，形成孪晶带。滑移和孪晶是低温时晶粒内塑性变形的两种基本方式。

多晶体的晶粒边界是相邻晶粒原子结构的过渡区。晶粒越细，单位体积中的晶界面积越大，有利于晶间的移动和转动。某些金属在特定的细晶结构条件下，通过晶粒边界变形可以发生高达 300～3000%的延伸率而不破裂。

参考资料：百度百科-弹性变形

百度百科-塑性变形

弹性形变：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种可恢复的变形称为弹性变形。 弹性变形的重要特征是其可逆性,即受力作用后产生变形,卸除载荷后,变形消失。这反映了弹性变形决定于原子间结合力这一本质现象。 原子处于平衡位置时，其原子间距为r。，势能U处于最低位置，相互作用力为零，这是最稳定的状态。当原子受力后将偏离其平衡位置，原子间距增大时将产生引力；原子间距减小时将产生斥力。这样，外力去除后，原子都会回到其原来的位置，所产生的变形便会消失，这就是弹性变形。

塑性变形：是物质-包括流体及固体在一定的条件下，在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。