什麼是彌散強化,固溶強化,細晶強化

2021-09-05 23:22:31 字數 6299 閱讀 5611

1樓:一灘新約

1.彌散強化 dispersion strengthening:

材料通過基體中分佈有細小彌散的第二相細粒而產生強化的方法,稱為彌散強化。

2.固溶強化solution strengthening:

是指純金屬經過適當的合金化後,強度、硬度提高的現象

3.細晶強化(也叫晶界強化)grain refining strengthening:

是指通過晶粒粒度的細化來提高金屬的強度,多晶體金屬的晶粒邊界通常是大角度晶界,相鄰的不同取向的晶粒受力產生塑性變形時,部分施密特因子大的晶粒內位錯源先開動,並沿一定晶面產生滑移和增殖。

擴充套件資料

彌散強化是強化效果較大的一種強化合金的方法,若化合物在固溶體晶粒內呈彌散質點或粒狀分佈,則既可顯著提高合金強度和硬度,又可使塑性和韌性下降不大,並且顆粒越細小,越呈彌散均勻分佈,強化效果越好。

合金元素固溶於基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強度提高的現象。融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變,晶格畸變增大了位錯運動的阻力,使滑移難以進行,從而使合金固溶體的強度與硬度增加。

2樓:上海艾荔艾金屬材料****

固溶強化solution strengthening:就是合金元素在基體金屬晶格中存在使晶格產生畸變,位錯運動阻力加大。通常也是強度增加,韌性降低。

細晶強化(也叫晶界強化)grain refining strengthening:可以通過形變-再結晶獲得較細的晶粒,使強度和韌性同時提高。

形變強化 working hardening:隨著塑性變形量的增加,金屬流變強度也增加,這種現象稱為形變強化或加工硬化。

彌散強化 dispersion strengthening:材料通過基體中分佈有細小彌散的第二相細粒而產生強化的方法,稱為彌散強化。

纖維強化 fiber strengthening:用高強度的纖維同適當的基體材料相結合,來強化基體材料的方法稱為纖維強化。

簡要分析加工硬化,細晶強化,固熔強化及彌散強化在本質上有何異同

3樓:這是沙茶君

相同點:都是位錯運動受阻,增加了位滿運動的阻力,使得材料得到強化。

不同點:

①加工硬化:位錯塞積、位錯阻力和形成割階消耗外力所做的功為其可能機制;

②細晶強化:增加了晶界,增加了位錯塞積的範圍;

③固溶強化:溶質原子沿位錯聚集並釘扎位錯;

4樓:征戰天下家不還

固溶強化solution strengthening:就是合金元素在基體金屬晶格中存在使晶格產生畸變,位錯運動阻力加大。通常也是強度增加,韌性降低。

細晶強化(也叫晶界強化)grain refining strengthening:可以通過形變-再結晶獲得較細的晶粒

加工硬化,固溶強化和彌散強化有什麼不同?

5樓:更上百層樓

一、三者的原理不同:

1、加工硬化的原理:金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高,阻礙金屬的進一步變形,而塑性和韌性降低的現象。又稱冷作硬化。

產生原因是,金屬在塑性變形時,晶粒發生滑移,出現位錯的纏結,使晶粒拉長、破碎和纖維化,金屬內部產生了殘餘應力等。加工硬化的程度通常用加工後與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示。

2、固溶強化的原理:融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變,晶格畸變增大了位錯運動的阻力,使滑移難以進行,從而使合金固溶體的強度與硬度增加。

3、彌散強化的原理:通過控制這些相的尺寸、形狀、數量和單個相的效能,可以獲得理想的效能組合。如果材料中新增的合金元素太多,以致超過了其溶解度,就會出現第二相,形成兩相合金。

在這兩種相之問的介面上的原子排列不再具有品格完整性。在金屬等塑性材料中,這些相介面會阻礙位錯的滑移,從而使材料得到強化。

二、三者的作用不同:

1、加工硬化的作用:可以改進低碳鋼的切削效能,使切屑易於分離。但加工硬化也給金屬件進一步加工帶來困難。

如冷拉鋼絲,由於加工硬化使進一步拉拔耗能大,甚至被拉斷,因此必須經中間退火,消除加工硬化後再拉拔。又如在切削加工中為使工件表層脆而硬,再切削時增加切削力,加速刀具磨損等。

2、固溶強化的作用:通過融入某種溶質元素來形成固溶體而使金屬強化,合金的生成常會改善元素單質的性質。

3、彌散強化的作用:彌散強化是強化效果較大的一種強化合金的方法,很有發展前途。若化合物在固溶體晶粒內呈彌散質點或粒狀分佈,則既可顯著提高合金強度和硬度,又可使塑性和韌性下降不大,並且顆粒越細小,越呈彌散均勻分佈,強化效果越好。

三、三者的概述不同:

1、加工硬化的概述:加工硬化就是隨著冷變形程度的增加,金屬材料強度和硬度指標都有所提高,但塑性、韌性有所下降。

2、固溶強化的概述:固溶強化作用是指合金元素固溶於基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強度提高。

3、彌散強化的概述:彌散強化是指一種通過在均勻材料中加入硬質顆粒的一種材料的強化手段。是指用不溶於基體金屬的超細第二相(強化相)強化的金屬材料。

6樓:匿名使用者

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。

7樓:

金屬的塑性變形是通過金屬晶體內部位錯的運動實現的(這個具體可以參見有關材料科學的基礎教材)

因此決定金屬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.

用位錯理論解釋固溶強化,彌散強化,滑移現象,加工硬化 5

8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.

9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。

10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

金屬材料細晶強化理論及強化方法總結?

11樓:匿名使用者

強度是指材料在巨集觀上抵抗形變(彈性形變或塑性形變)的能力,韌性是材料斷裂能量的判據,是強度和塑性的綜合表徵。一般來說,結構材料的強度和韌性是一對矛盾。通常提高強度,就降低韌性。

或者反過來,韌性改善了,強度就下降。

金屬材料的強化途徑不外兩個,一是提高合金的原子間結合力,提高其理論強度,並製得無缺陷的完整晶體,如晶須。另一強化途徑是向晶體內引入大量晶體缺陷,如位錯、點缺陷、異類原子、晶界、高度彌散的質點或不均勻性(如偏聚)等,這些缺陷阻礙位錯運動,也會明顯地提高金屬強度。目前鋼鐵材料主要的強化方式有固溶強化、形變強化、沉澱強化和彌散強化、細晶強化等幾種強化方式。

在所有金屬強化方法中,細化晶粒是目前唯一可以做到既提高強度,又改善塑性和韌性的方法。

固溶強化:融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變,晶格畸變增大了位錯運動的阻力,使滑移難以進行,從而使合金固溶體的強度與硬度增加。這種通過融入某種溶質元素來形成固溶體而使金屬強化的現象稱為固溶強化。

在溶質原子濃度適當時,可提高材料的強度和硬度,而其韌性和塑性卻有所下降。

形變強化:在金屬的整個形變過程中當外力超過屈服強度後,要塑性變性繼續進行必須不斷增加外力,從而在真實的應力-應變曲線上表現為盈利不斷上升。

沉澱強化:合金通過相變得到的合金元素與基體元素的化合物會引起合金強化,為沉澱強化 ,彌散強化則是機械混摻於基體材料中的硬質顆粒引起的強化。兩者的區別是沉澱強化中沉澱相和基體有化學互動作用,而彌散強化沉澱相和基體無化學互動作用。

彌散強化:彌散強化指一種通過在均勻材料中加入硬質顆粒的一種材料的強化手段。是指用不溶於基體金屬的超細第二相(強化相)強化的金屬材料。

為了使第二相在基體金屬中分佈均勻,通常用粉末冶金方法制造。第二相一般為高熔點的氧化物或碳化物、氮化物,其強化作用可保持到較高溫度。彌散強化是強化效果較大的一種強化合金的方法,很有發展前途。

若化合物在固溶體晶粒內呈彌散質點或粒狀分佈,則既可顯著提高合金強度和硬度,又可使塑性和韌性下降不大,並且顆粒越細小,越呈彌散均勻分佈,強化效果越好。

細晶強化: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晶粒的數目來表示,數目越多,晶粒越細。在常溫下的細晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強度、硬度、塑性和韌性。

這是因為細晶粒受到外力發生塑性變形可分散在更多的晶粒內進行,塑性變形較均勻,應力集中較小;此外,晶粒越細,晶介面積越大,晶界越曲折,越不利於裂紋的擴充套件。故工業上將通過細化晶粒以提高材料強度的方法稱為細晶強化。

12樓:正版周旭

1,增加過冷度;

2,變質處理;

3,振動與攪拌;

4,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

13樓:經濟後設資料

細化晶粒的基本做法是:在晶粒的形成過程中增加形核率與減小晶粒的長大速度來現實,如晶粒已成形,設法打碎原來的粗大晶粒。因而可考慮以下方法:

1.適當加大過冷度(可適當增加冷卻速度來現實,但不能過快); 2.加入形核劑,如加入鈦、鈮、鉻等等以增加形核率; 3.

振動處理:可採用機械振動,超聲波振動來細化晶粒(類似於把原來已形成的粗大枝晶打碎); 4.通過熱處理:

以鋼為例,將鋼進行加熱奧氏體化(具體的加熱溫度由材料的化學成份而定),奧氏化化剛完成時得到細小晶粒(注意不能保溫過長時間,以防其又變成粗大晶粒,保溫時間可從工件材料、加熱爐效率、工件截面等方面進行估算),之後以適當的速度冷卻。即可通過退火、正火等方式進行。 由於不知你是在哪種情況之下考慮細化晶粒,可能針對性不強。

14樓:匿名使用者

hall-petch公式

簡述金屬材料的強化機制 10

15樓:羅峰

主要有:細晶強化 固溶強化 第二相強化  加工硬化

詳細介紹:

細晶強化 

通過細化晶粒

而使金屬材料力學效能提高的方法稱為細晶強化,工業上將通過細化晶粒以提高材料強度

定義通過細化晶粒而使金屬材料力學效能提高的方法稱為 細晶強化,工業上將通過細化晶粒以提高材料強度 。

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晶粒的數目來表示,數目越多,晶粒越細。實驗表明,在 常溫下的細晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強度、 硬度、塑性和韌性。這是因為細 晶粒受到外力發生 塑性變形可分散在更多的晶粒內進行,塑性變形較均勻,應力集中較小;此外,晶粒越細, 晶介面積越大,晶界越曲折,越不利於裂紋的擴充套件。

故工業上將通過細化晶粒以提高材料強度的方法稱為 細晶強化。

晶粒越細小, 位錯叢集中位錯個數(n)越小,根據τ=nτ0,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,晶粒的平均值(d)越小,材料的屈服強度就越高。

固溶強化 :

基本內容

由於溶質原子進入溶劑晶格的間隙或結點,使晶格發生畸變,使固溶體硬度和強度升高,這種現象叫固溶強化現象。

融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變,晶格畸變增大了位錯運動的阻力,使滑移難以進行,從而使合金固溶體的強度與硬度增加。這種通過融入某種溶質元素來形成固溶體而使金屬強化的現象稱為固溶強化。在溶質原子濃度適當時,可提高材料的強度和硬度,而其韌性和塑性卻有所下降。

第二相強化 :

基本內容

復相合金與單相合金相比,除基體相以外,還有第二相存在。當第二相以細小彌散的微粒均勻分佈於基體相中時,將會產生顯著的 強化作用,這種強化作用稱為第二相強化。第二相強化的主要原因是它們與 位錯間的互動作用,阻礙了位錯運動,提高了合金的變形抗力。

加工硬化 :

加工硬化(英文:work hardening),指隨著冷變形程度的增加,金屬材料強度和硬度指標都有所提高,但塑性、韌性有所下降的現象,又稱冷作硬化。加工硬化的程度通常用加工後與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示。

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