[转载]1886

吕德斯带（Lüders bands）是不是滑移带（slip bands）

------是一回事情

如果检索“吕德斯带”，在百度百科可以看到一个“词条”[1]；其中特别注明：注意：吕德斯带不是滑移带。这是真的吗？

检索网络可以知道，很多相关人士对于吕德斯带、滑移带之间的关系是存有疑问的。

在维基百科中的词条Lüders band说：Lüders bands, also known as "slip bands" or "stretcher-strain marks,"[2]。

郭可信在《金相学史话（1）：金相学的兴起》[3]中说：1860 年W.Lubders（W. Lüders）在低碳钢拉伸试样表面上观察到腐蚀程度与基体不同的条带，并正确解释这不是偏析而是由于局部的不均匀切变引起的，后来就以他的姓称这种滑移带为吕德斯带。（注：这里提到“腐蚀程度”，个人以为表述有问题。）

实话实说，我没有任何涉及吕德斯带的生产实践经验，不过，有人有，比如《2024合金短时间人工时效推迟吕德斯带出现的研究》[4]一文的作者。作者说得明白：……；这些斜线是由为数众多的位错线组成的滑移带，通常被称作吕德斯（Lüders）带。

如果仅仅看这些资料，应当是没有疑问的：吕德斯带就是滑移带。

不过，也确实让我有些含糊的是，我上学的时候用的《金属学》上，没有明确吕德斯带就是滑移带。讲滑移的时候，用“滑移带”；讲屈服现象的时候，提吕德斯带[5]，并没有谈及两者的关系。

综合看，也许是这样的逻辑关系：

最初，在“特定的场合”，也就是：在低碳钢拉伸试样表面上观察到腐蚀程度与基体不同的条带，人们发现这一种现象后肯定会有不同的理解、解释；而W. Lüders，做出了正确的解释。随着后续的研究、技术的发展，人们知道了其本质原因，大家就称之为“滑移带”。为了纪念W. Lüders，人们将“在低碳钢拉伸试样表面上观察到腐蚀程度与基体不同的条带”这一特殊情况中出现的“条带（滑移带）”，还特别命名了一个称呼：吕德斯带。当然，对于同样的现象，吕德斯带的称呼出现的早，还是滑移带的叫法出现的早，我是没有本事、精力去整清楚了。

吕德斯带在实际生产过程中，不仅会出现在“低碳钢冲压制品”[6]中，也会在其他一些塑性很好的材料中出现。

在检索过程中，整理了一些参考资料[7]。

吕德斯带的危害，似乎只是造成工件整体外观上的瑕疵；至于会不会引起别的问题，没有更多的了解。

国内对于吕德斯带出现的原因，在解释的时候，一般和“屈服现象”出现的原因的解释混为一谈。屈服现象，是从应力、应变曲线来说的；吕德斯带，是从样品、工件的外观观察（目测形貌）现象变化来说的。这两个现象（方面），是一个事件的两个表现形式，柯氏气团的理论，只是可以解释屈服现象，并不能使我们理解为什么会出现吕德斯带。所以说，吕德斯带、屈服现象，严格说，这是两回儿事情。

柯氏气团理论可以解释上屈服点、下屈服点的存在；但是，没有涉及“锯齿平台”的出现。个人理解，冲压加工过程中存在吕德斯带现象的材料，一般在应力、应变曲线上可以观察到明显的“锯齿平台”，也就是明显的“屈服延伸”。

其实也简单：应变的非均匀性。开始屈服后，在特定区域的应力最为有利，造成此处发生塑性变形，其它区域并没有参与。之后，在应力分布的变化趋势下，更多的区域参与变形，他们具有一种“局部承担”+“接力效应”的表现。当然，所谓局部，并不是唯一一个区域，可能是“多个”独立存在的区域。大家都有所贡献后，屈服阶段就告结束；也就是，屈服扩展到整个试样标距范围。

生产中，屈服现象并不是均匀遍布工件，结果就是，屈服区域与其他状态的区域之间就出现了“外观上的偏差”。

网友留下一个问题：

教课书上一般讲屈服阶段形成的表面缺陷称为“吕德斯带”，需要避免的。在均匀变形阶段形成的滑移带不知为什么就是没有坏处。不知道两者有和（何）区别[8]。

    我的理解是，滑移带“无罪”，集中于特定区域的不均匀变形“有过”。

参考资料：

[1] http://baike.baidu.com/link?url=SwTPik7GrOK9X7ULi5ZstzyNS9wes3Hz6kkzLFbukhJ6h5K2sx3wZJbvzGJiis3G  吕德斯带

这是金属学上的概念。 所谓吕德斯带是指退火的低碳钢薄板在冲压加工时，由于局部的突然屈服产生不均匀变形，而在钢板表面产生条带状皱褶的一种现象。在拉伸时，试样表面出现的与拉伸轴呈40°角的粗糙不平的皱纹称为吕德斯带（注意：吕德斯带不是滑移带）

吕德斯带出现的原因：在低碳钢中位错被碳、氮原子钉扎，形成柯垂尔气团。在塑性变形时，位错必须挣脱气团的钉扎才能移动，需要加大外力才能引起屈服—出现了上屈服点；当位错挣脱气团的钉扎就可在较小应力下运动—出现下屈服点，即在一个低应力水平（下屈服点）下继续变形。

吕德斯带就是在缩口工序产生的。一次口部退火时，受热传导的影响，斜肩处也产生退火，缩口时，斜肩附近的区域变形量很小，符合吕德斯带产生的条件。产生的吕德斯带也正好位于这个区域。经口部退火的成品，在使用过程中若再产生小的塑性变形，同样还会在这一区域产生吕德斯带。

[2]  http://en.wikipedia.org/wiki/Lüder_band  Lüders band

Lüders bands, also known as "slip bands" or "stretcher-strain marks," are localized bands of plastic deformation in metals experiencing tensile stresses, common to low-carbon steels and certain Al-Mg alloys.[1] First reported by Guillaume Piobert and W. Lüders, the mechanism that stimulates their appearance is known as "dynamic strain aging," or the pinning of dislocations by interstitial atoms (in steels, typically carbon and nitrogen), around which "atmospheres" or "zones" naturally congregate.

[3]  http://blog.sina.com.cn/s/blog_674374ae010161vi.html  1043-金相学史话（1）：金相学的兴起

（2）1860 年W.Lubders（W. Lüders）在低碳钢拉伸试样表面上观察到腐蚀程度与基体不同的条带，并正确解释这不是偏析而是由于局部的不均匀切变引起的，后来就以他的姓称这种滑移带为吕德斯带。

[4]  《2024合金短时间人工时效推迟吕德斯带出现的研究》项志量

【摘要】用电子显微镜观察了2024合金板材在在不同应变和不同热处理状态下，其表面上吕德斯带的呈现形态。分析了宏观表面吕德斯带形成的微观原因和短时间人工时效可推迟吕德斯带出现的机理。

淬火后自然时效是2024合金板材通常使用的状态之一，这种状态的板材在拉伸或冲压成形时，其表面常常会出现与轴向交角为57°3′的斜线，这些斜线是由为数众多的位错线组成的滑移带，通常被称作吕德斯（Lüders）带。吕德斯带的出现，严重影响了制品表面质量，因此，工艺上总是力图消除或推迟吕德斯带的出现，以求提高制品质量。

[5]  《金属学》，胡赓祥、钱苗根，1980

    具有明显屈服点的材料应具备以下三个条件：（1） 开始变形前，晶体中可移动位错很少；（2）随着塑性变形的发生，位错能迅速增殖；（3）相当低的m＇值（应力敏感指数）。

在发生屈服延伸阶段，试样的应变是不均匀的：应力到达上屈服点时，在试样的应力集中处首先开始塑性变形，能在试样的表面观察到与纵轴约成45度交角的应变痕迹（应该就是：stretcher-strain marks），称为“吕德斯带”，与此同时，应力降到下屈服点，接着吕德斯带就沿着试样的长度方向扩展开来，此即屈服延伸阶段。如果试样上形成几个吕德斯带，则屈服延伸阶段就有波动。当屈服扩展到整个试样标距范围，屈服延伸阶段就告结束。需要强调的是，吕德斯带穿过了试样横截面上的各个晶粒，说明当应力达到上屈服点的时候，滑移的晶粒已能触发邻近晶粒也发生滑移，由许多已经屈服的晶粒构成一个塑性应变区--吕德斯带。

低碳钢薄板表面的吕德斯带

吕德斯带的产生是与低碳钢存在屈服现象相联系的。屈服现象的出现是由于溶解在钢中的碳、氮等原子在位错周围聚集形成的一种原子云而引起的；这种原子云称作柯氏气团。金属的变形是通过位错运动来实现的，然而由于柯氏气团的存在，使得位错运动受到阻力，要使位错持续，就必须要有比位错正常运动高的应力，才能使位错与气团分离，因而产生上屈服点。当位错移动一段距离后，就可以摆脱气团的阻力而在正常的应力下运动，这个应力就是下屈服点。因此，可以认为柯氏气团的存在是产生吕德斯带的根本原因。

[6]  《低碳钢冲压制品吕德斯带的预防措施》张琦

由吕德斯带形成过程可知，它的产生必须具备两个条件，① 金属有屈服现象，即金属处于退火状态；②冲压加工时，金属在屈服阶段产生较小的变形量。

[7]  整理的参考资料：

http://blog.sina.com.cn/s/blog_674374ae0101e6cc.html  1881-关于Lüders bands-Ⅰ

http://blog.sina.com.cn/s/blog_674374ae0101e79b.html  1882-关于Lüders bands-Ⅱ

http://blog.sina.com.cn/s/blog_674374ae0101e79x.html  1883-关于Lüders bands-Ⅲ

http://blog.sina.com.cn/s/blog_674374ae0101e7ag.html  1884-关于Lüders bands-Ⅳ

http://blog.sina.com.cn/s/blog_674374ae0101e7b4.html  1885-关于Lüders bands-Ⅴ

[8]  http://blog.sina.com.cn/s/blog_674374ae0101dz8p.html#comment1 

问题：教课书上一般讲屈服阶段形成的表面缺陷称为“吕德斯带”，需要避免的。在均匀变形阶段形成的滑移带不知为什么就是没有坏处。不知道两者有和区别。

网址：[转载]1886 https://mxgxt.com/news/view/1735671

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