一.細(xì)晶強(qiáng)化
通過(guò)細(xì)化晶粒而使金屬材料力學(xué)性能提高的方法稱為細(xì)晶強(qiáng)化,工業(yè)上將通過(guò)細(xì)化晶粒以提高材料強(qiáng)度。
通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體,晶粒的大小可以用單位體積內(nèi)晶粒的數(shù)目來(lái)表示,數(shù)目越多,晶粒越細(xì)。實(shí)驗(yàn)表明,在常溫下的細(xì)晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性。這是因?yàn)榧?xì)晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進(jìn)行,塑性變形較均勻,應(yīng)力集中較;此外,晶粒越細(xì),晶界面積越大,晶界越曲折,越不利于裂紋的擴(kuò)展。故工業(yè)上將通過(guò)細(xì)化晶粒以提高材料強(qiáng)度的方法稱為細(xì)晶強(qiáng)化。本文由青島拋丸機(jī)生產(chǎn)廠家青島淳九整理
晶粒越細(xì)小,位錯(cuò)集群中位錯(cuò)個(gè)數(shù)(n)越小,根據(jù)τ=nτ0,應(yīng)力集中越小,所以材料的強(qiáng)度越高;
細(xì)晶強(qiáng)化的強(qiáng)化規(guī)律,晶界越多,晶粒越細(xì),根據(jù)霍爾-配奇關(guān)系式,晶粒的平均值(d)越小,材料的屈服強(qiáng)度就越高。 細(xì)化晶粒的方法 1,增加過(guò)冷度; 2,變質(zhì)處理; 3,振動(dòng)與攪拌;
4,對(duì)于冷變形的金屬可以通過(guò)控制變形度,退火溫度來(lái)細(xì)化晶粒。
http://www.zhuzaojixie.com/news/zhishi/20170228/670.html
二.固溶強(qiáng)化
定義:合金元素固溶于基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強(qiáng)度提高的現(xiàn)象。 原理:融入固溶體中的溶質(zhì)原子造成晶格畸變,晶格畸變?cè)龃罅宋诲e(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力,使滑移難以進(jìn)行,從而使合金固溶體的強(qiáng)度與硬度增加。這種通過(guò)融入某種溶質(zhì)元素來(lái)形成固溶體而使金屬?gòu)?qiáng)化的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。在溶質(zhì)原子濃度適當(dāng)時(shí),可提高材料的強(qiáng)度和硬度,而其韌性和塑性卻有所下降。 影響因素
(1)溶質(zhì)原子的原子分?jǐn)?shù)越高,強(qiáng)化作用也越大,特別是當(dāng)原子分?jǐn)?shù)很低時(shí),強(qiáng)化作用更為顯著。
(2)溶質(zhì)原子與基體金屬的原子尺寸相差越大,強(qiáng)化作用也越大。
(3)間隙型溶質(zhì)原子比置換原子具有較大的固溶強(qiáng)化效果,且由于間隙原子在體心立方晶體中的點(diǎn)陣畸變屬非對(duì)稱性的,故其強(qiáng)化作用大于面心立方晶體的;但間隙原子的固溶度很有限,故實(shí)際強(qiáng)化效果也有限。
(4)溶質(zhì)原子與基體金屬的價(jià)電子數(shù)目相差越大,固溶強(qiáng)化效果越明顯,即固溶體的屈服強(qiáng)度隨著價(jià)電子濃度的增加而提高。
程度固溶強(qiáng)化的程度主要取決于兩個(gè)因素:1. 原始原子和添加原子之間的尺寸差別。尺寸差別越大,原始晶體結(jié)構(gòu)受到的干擾就越大,位錯(cuò)滑移就越困難。2. 合金元素的量。加入的合金元素越多,強(qiáng)化效果越大。如果加入過(guò)多太大或太小的原子,就會(huì)超過(guò)溶解度。這就涉及到另一種強(qiáng)化機(jī)制,分散相強(qiáng)化。3.間隙型溶質(zhì)原子比置換型原子具有更大的固溶強(qiáng)化效果。4.溶質(zhì)原子與基體金屬的價(jià)電子數(shù)相差越大,固溶強(qiáng)化作用越顯著。
效果1. 屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和硬度都要強(qiáng)于純金屬 2. 絕大部分情況下,延展性低于純金屬 3. 導(dǎo)電性比純金屬低很多
4. 抗蠕變,或者在高溫下的強(qiáng)度損失,通過(guò)固溶強(qiáng)化可以得到改善
通過(guò)細(xì)化晶粒而使金屬材料力學(xué)性能提高的方法稱為細(xì)晶強(qiáng)化,工業(yè)上將通過(guò)細(xì)化晶粒以提高材料強(qiáng)度。
通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體,晶粒的大小可以用單位體積內(nèi)晶粒的數(shù)目來(lái)表示,數(shù)目越多,晶粒越細(xì)。實(shí)驗(yàn)表明,在常溫下的細(xì)晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性。這是因?yàn)榧?xì)晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進(jìn)行,塑性變形較均勻,應(yīng)力集中較;此外,晶粒越細(xì),晶界面積越大,晶界越曲折,越不利于裂紋的擴(kuò)展。故工業(yè)上將通過(guò)細(xì)化晶粒以提高材料強(qiáng)度的方法稱為細(xì)晶強(qiáng)化。本文由青島拋丸機(jī)生產(chǎn)廠家青島淳九整理
晶粒越細(xì)小,位錯(cuò)集群中位錯(cuò)個(gè)數(shù)(n)越小,根據(jù)τ=nτ0,應(yīng)力集中越小,所以材料的強(qiáng)度越高;
細(xì)晶強(qiáng)化的強(qiáng)化規(guī)律,晶界越多,晶粒越細(xì),根據(jù)霍爾-配奇關(guān)系式,晶粒的平均值(d)越小,材料的屈服強(qiáng)度就越高。 細(xì)化晶粒的方法 1,增加過(guò)冷度; 2,變質(zhì)處理; 3,振動(dòng)與攪拌;
4,對(duì)于冷變形的金屬可以通過(guò)控制變形度,退火溫度來(lái)細(xì)化晶粒。
http://www.zhuzaojixie.com/news/zhishi/20170228/670.html
二.固溶強(qiáng)化
定義:合金元素固溶于基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強(qiáng)度提高的現(xiàn)象。 原理:融入固溶體中的溶質(zhì)原子造成晶格畸變,晶格畸變?cè)龃罅宋诲e(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力,使滑移難以進(jìn)行,從而使合金固溶體的強(qiáng)度與硬度增加。這種通過(guò)融入某種溶質(zhì)元素來(lái)形成固溶體而使金屬?gòu)?qiáng)化的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。在溶質(zhì)原子濃度適當(dāng)時(shí),可提高材料的強(qiáng)度和硬度,而其韌性和塑性卻有所下降。 影響因素
(1)溶質(zhì)原子的原子分?jǐn)?shù)越高,強(qiáng)化作用也越大,特別是當(dāng)原子分?jǐn)?shù)很低時(shí),強(qiáng)化作用更為顯著。
(2)溶質(zhì)原子與基體金屬的原子尺寸相差越大,強(qiáng)化作用也越大。
(3)間隙型溶質(zhì)原子比置換原子具有較大的固溶強(qiáng)化效果,且由于間隙原子在體心立方晶體中的點(diǎn)陣畸變屬非對(duì)稱性的,故其強(qiáng)化作用大于面心立方晶體的;但間隙原子的固溶度很有限,故實(shí)際強(qiáng)化效果也有限。
(4)溶質(zhì)原子與基體金屬的價(jià)電子數(shù)目相差越大,固溶強(qiáng)化效果越明顯,即固溶體的屈服強(qiáng)度隨著價(jià)電子濃度的增加而提高。
程度固溶強(qiáng)化的程度主要取決于兩個(gè)因素:1. 原始原子和添加原子之間的尺寸差別。尺寸差別越大,原始晶體結(jié)構(gòu)受到的干擾就越大,位錯(cuò)滑移就越困難。2. 合金元素的量。加入的合金元素越多,強(qiáng)化效果越大。如果加入過(guò)多太大或太小的原子,就會(huì)超過(guò)溶解度。這就涉及到另一種強(qiáng)化機(jī)制,分散相強(qiáng)化。3.間隙型溶質(zhì)原子比置換型原子具有更大的固溶強(qiáng)化效果。4.溶質(zhì)原子與基體金屬的價(jià)電子數(shù)相差越大,固溶強(qiáng)化作用越顯著。
效果1. 屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和硬度都要強(qiáng)于純金屬 2. 絕大部分情況下,延展性低于純金屬 3. 導(dǎo)電性比純金屬低很多
4. 抗蠕變,或者在高溫下的強(qiáng)度損失,通過(guò)固溶強(qiáng)化可以得到改善