用位錯理論解釋細晶強化原理,用位錯理論解釋固溶強化,彌散強化,滑移現象,加工硬化

2021-03-11 07:05:53 字數 3717 閱讀 4705

1樓:匿名使用者

位錯(英語:dislocation),在材料科學中,指晶體材料的一種內部微觀缺陷,即原子的局專部不規則排列屬(晶體學缺陷)。從幾何角度看,位錯屬於一種線缺陷,可視為晶體中已滑移部分與未滑移部分的分界線,其存在對材料的物理效能,尤其是力學效能,具有極大的影響。

「位錯」這一概念最早由義大利數學家和物理學家維託·伏爾特拉於2023年提出[1]。

理想位錯主要有兩種形式:刃位錯(edge dislocations)和 螺旋位錯(screw dislocations)。混合位錯(mixed dislocations)兼有前面兩者的特徵。

細晶強化:

細晶強化是由於晶界上的原子排列不規則,且雜質和缺陷多,能量較高,阻礙位錯的通過;且晶粒細小時,變形均勻,應力集中小,裂紋不易萌生和傳播。

根據位錯理論,晶粒越細,晶界就越多,阻礙位錯通過的能力就越強,抵抗塑性變形的能力增加,材料的強度提高。

2樓:

由於位錯斷裂的過程在晶界受到阻止,因此晶粒越小,強度越高。

用位錯理論解釋固溶強化,彌散強化,滑移現象,加工硬化 5

3樓:112豪

金屬的塑性變形是通bai過金屬晶體du

內部位錯zhi

的運動實現的(這個具體可dao以參見有關材料科內學的基礎教材)

因此決定金屬容材料強度的是材料內部位錯可運動能力的大小,以上三種強化方式主要通過以下三種方式影響金屬材料的強度:

1,固溶強化是通過固溶在晶格間的原子引起的畸變應力來阻止位錯的運動.

2.細晶強化是通過晶體內部的晶界來阻止位錯的運動3,彌散強化一般是通過分散在金屬晶體內部的硬質相來阻止位錯的運動.

4樓:匿名使用者

不是一兩句話就能解釋清楚的。書上都有,自己看書吧。

5樓:匿名使用者

打這麼多字就5分有點少,樓主多給點分我跟你講

四種強化機制及原理

6樓:匿名使用者

1、 形變強化

形變強化:隨變形程度的增加,材料的強度、硬度升高,塑性、韌性下降的現象叫形變強化或加工硬化。

機理:隨塑性變形的進行,位錯密度不斷增加,因此位錯在運動時的相互交割加劇,結果即產生固定的割階、位錯纏結等障礙,使位錯運動的阻力增大,引起變形抗力增加,給繼續塑性變形造成困難,從而提高金屬的強度。

規律:變形程度增加,材料的強度、硬度升高,塑性、韌性下降,位錯密度不斷增加,根據公式δσ=αbgρ1/2 ,可知強度與位錯密度(ρ)的二分之一次方成正比,位錯的柏氏向量(b)越大強化效果越顯著。

方法:冷變形(擠壓、滾壓、噴丸等)。

形變強化的實際意義(利與弊):形變強化是強化金屬的有效方法,對一些不能用熱處理強化的材料可以用形變強化的方法提高材料的強度,可使強度成倍的增加;是某些工件或半成品加工成形的重要因素,使金屬均勻變形,使工件或半成品的成形成為可能,如冷拔鋼絲、零件的衝壓成形等;形變強化還可提高零件或構件在使用過程中的安全性,零件的某些部位出現應力集中或過載現象時,使該處產生塑性變形,因加工硬化使過載部位的變形停止從而提高了安全性。另一方面形變強化也給材料生產和使用帶來麻煩,變形使強度升高、塑性降低,給繼續變形帶來困難,中間需要進行再結晶退火,增加生產成本。

2、 固溶強化

隨溶質原子含量的增加,固溶體的強度硬度升高,塑性韌性下降的現象稱為固溶強化。強化機理:一是溶質原子的溶入,使固溶體的晶格發生畸變,對滑移面上運動的位錯有阻礙作用;二是位錯線上偏聚的溶質原子形成的柯氏氣團對位錯起釘扎作用,增加了位錯運動的阻力;三是溶質原子在層錯區的偏聚阻礙擴充套件位錯的運動。

所有阻止位錯運動,增加位錯移動阻力的因素都可使強度提高。

固溶強化規律:①在固溶體溶解度範圍內,合金元素的質量分數越大,則強化作用越大;②溶質原子與溶劑原子的尺寸差越大,強化效果越顯著;③形成間隙固溶體的溶質元素的強化作用大於形成置換固溶體的元素;④溶質原子與溶劑原子的價電子數差越大,則強化作用越大。

方法:合金化,即加入合金元素。

3、第二相強化

鋼中第二相的形態主要有三種,即網狀、片狀和粒狀。

①網狀特別是沿晶界析出的連續網狀fe3c,降低的鋼機械效能,塑性、韌性急劇下降,強度也隨之下降;

②第二相為片狀分佈時,片層間距越小,強度越高,塑性、韌性也越好。符合σs=σ0+ks0-1/2的規律,s0 片層間距。

③第二相為粒狀分佈時,顆粒越細小,分佈越均勻,合金的強度越高,符合??

規律,λ粒子之間的平均距離。第二相的數量越多,對塑性的危害越大;

④片狀與粒狀相比,片狀強度高,塑性、韌性差;

⑤沿晶界析出時,不論什麼形態都降低晶界強度,使鋼的機械效能下降。

第二相無論是片狀還是粒狀都阻止位錯的移動。 gb?的

方法:合金化,即加入合金元素,通過熱處理或變形改變第二相的形態及分佈。

4、細晶強化

細晶強化:隨晶粒尺寸的減小,材料的強度硬度升高,塑性、韌性也得到改善的現象稱為細晶強化。

細化晶粒不但可以提高強度又可改善鋼的塑性和韌性,是一種較好的強化材料的方法。 機理:晶粒越細小,位錯塞叢集中位錯個數(n)越小,根據??n?0,應力集中越小,

所以材料的強度越高。

細晶強化的強化規律:晶界越多,晶粒越細,根據霍爾-配奇關係式σs=σ0+kd-1/2 晶粒的平均直(d)越小,材料的屈服強度(σs)越高。

細化晶粒的方法:結晶過程中可以通過增加過冷度,變質處理,振動及攪拌的方法增加形核率細化晶粒。對於冷變形的金屬可以通過控制變形度、退火溫度來細化晶粒。

可以通過正火、退火的熱處理方法細化晶粒;在鋼中加入強碳化物物形成元素。

7樓:獨行沒趣

推薦回答1、形變強化 形變強化:隨變形程度的增加,材料的強度、硬度升高,塑性、韌性下降的現象叫形變強化或加工硬化。機理:

隨塑性變形的進行,位錯密度不斷增加,因此位錯在運動時的相互交割加劇,結果即產生固定的割階、位錯纏結等障礙,使位錯運動的阻力增大,引起變形抗力增加,給繼續塑性變形...

請用位錯理論解釋:1固溶體合金為什麼比其溶劑金屬具有較高的強度;2當該固溶體分解出細小的第二相

8樓:愛如星火

1、當溶質原子溶入溶劑原子而形成固溶體時,能提高強度和硬度,而塑性、版韌性有所下降,這種現象稱為權固溶強化。固溶強化的主要原因:一是溶質原子的溶入使固溶體的晶格發生畸變,對在滑移面上運動的位錯有阻礙作用;二是在位錯線上偏聚的溶子原子對位錯的定扎作用。

材料變形機制主要有滑移、孿生、扭折等。對滑移起作用,相應強度會增加。

2、位錯理論,位錯只能繞過不可變的第二相質點,為此必須克服彎曲位錯的線張力;對於可變形第二相質點,位錯可以切過,使之同基體一起產生變形,由此也能提高其屈服強度和抗拉強度。由於質點與基體間晶格錯排及位錯線切過第二質點產生新的介面需要做功等原因造成的,因此能提高強度。

9樓:匿名使用者

1.合金化以後的彈性模量變大了。應該是吧

2.很簡單,在形變過程中位錯也要移動,假如有第二相的情況下,位錯無法繞開第二相,就會堆積在那裡,形成很大的阻力,固然強度就變大了。

10樓:虛荒世

你講的第抄一個是固溶強化bai,固溶體有間隙和置換固溶體,主要也du是點缺陷,從而造成

zhi晶格畸變,畸變位錯大

dao,那麼變形阻力會加大。

第二個是彌散強化,通過這些細小的第二相阻止形變,一般是些過飽和的固溶體。

強化的主要也就是固溶強化,細晶強化,彌散強化,形變強化,強化的本質就是通過增加位錯密度來提高強度的

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