材料加工物理冶金學(xué)(編輯修改稿)
2025-01-19 23:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 C夏氏 V型值（ ?）； ?b均為 540MPa (3) 壓力加工工藝的控制 (4) 熱處理工藝的選擇 固溶強(qiáng)化 ： 強(qiáng)化的實(shí)質(zhì) ： 通過 改變金屬的化學(xué)成 分來提高強(qiáng)度 。 強(qiáng)化的金屬學(xué)基礎(chǔ)： 運(yùn)動(dòng)的位錯(cuò)與異質(zhì)原 子之間的相互作用的 結(jié)果 。 固溶強(qiáng)化分類： 間隙式固溶強(qiáng)化和置換式固溶 強(qiáng)化 （ 1） 間隙式固溶強(qiáng)化： 碳 、 氮等溶質(zhì)原子嵌入 aFe晶格的八面體間隙 中 ， 使晶格產(chǎn)生不對(duì)稱 正方性畸變?cè)斐蓮?qiáng)硬化 效應(yīng) 。 圖 25 鐵的屈服應(yīng)力和含碳量的關(guān)系 柯氏氣團(tuán) ： 作用： Snock氣團(tuán) ： 302023302)(2)(baC iNCssNCss??? ??????? ??圖 26 (??SS)C+N隨 C、 N含量的變化規(guī)律 綜合考慮各種效應(yīng) ， 可以把間隙原子對(duì)強(qiáng)度的 影響寫成下面的通式 ， 即： Ki： 由間隙原子性質(zhì) 、 基體晶格類型 、 基體的剛 度 、 溶質(zhì)和溶劑原子的直徑差及二者的化學(xué)性質(zhì) 差別等因素決定的數(shù)值； Ci： 間隙原子的固溶量 （ 原子百分?jǐn)?shù) ） ； n： ? 。 niissss CK ????? ?? 2 間隙式固溶強(qiáng)化對(duì)塑性 、 韌性的影響： 1） 間隙原子在鐵素體晶格中造成的畸變是不對(duì) 稱的 ， 所以隨著間隙原子濃度的增加 ， 塑性和韌 性明顯下降 。 表 碳鋼馬氏體含量和沖擊值的關(guān)系 馬氏體含碳量 (%) 沖擊值 Cv(N?m) 20 12?16 5?8 2?5 2） 碳 、 氮間隙原子能引起低碳鋼的藍(lán)脆 應(yīng)變硬化指數(shù)變大 ， 延伸率降低 （ 藍(lán)脆 ） 。 同樣 ， 螺型位錯(cuò)線附近的 Snock氣團(tuán)也會(huì)使 塑性降低 。 結(jié)論： （ 2） 置換式固溶強(qiáng) 化：畸變大都是球面 對(duì)稱 ， 強(qiáng)化效能比間 隙式原子小兩個(gè)數(shù)量 級(jí) （ 弱硬化 ） 。 元素類型不同 ， 強(qiáng)化 效能也不同 。 圖 27 置換式元素對(duì) aFe屈服強(qiáng)度的影響 置換式固溶強(qiáng)化通式： Ks：常數(shù) ， Cs：溶質(zhì)原子的固溶量 （ 原子百 分?jǐn)?shù) ） ， n： ? 。 nsss u bsss u bss CK ????? )(2)( ?? 置換式固溶強(qiáng)化對(duì)韌性的影響 ： 1） 基體中含有置換式固溶原子（如 Si、 P、 Mn） ?平面滑移 ?硬化指數(shù) n=均勻延伸率 ?u。 2)鋼中加入 Ni(或 Pt、 Pd)，能促進(jìn)低溫時(shí)螺型位 錯(cuò)交滑移，使韌性提高。 Si、 Al使低溫交滑移困 難，鋼的塑性和韌性降低。 3)影響鋼基體的層錯(cuò)能 增加層錯(cuò)能的元素： 降低層錯(cuò)能的元素： 4） 若能降低基體的 Peierls力 ， 可提高鋼的低溫韌 性 。 小結(jié)： 固溶強(qiáng)化效果取決于： ① 溶質(zhì)元素在溶劑中的溶解度大小； ② 溶質(zhì)元素溶解量； ③ 形成間隙固溶體的溶質(zhì)元素 （ 如 C、 N、 B） 強(qiáng) ④ 化作用大于形成置換式固溶體 （ 如 Mn、 Si、 P） ⑤ 的溶質(zhì)元素； ④ 溶質(zhì)與基體的原子大小差別愈大 ， 強(qiáng)化效果 ⑤ 也愈顯著 。 固溶強(qiáng)化機(jī)制 ： ① 位錯(cuò)的釘扎作用； ② 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力增加； ③ 結(jié)構(gòu)強(qiáng)化引起的強(qiáng)化； 應(yīng)變強(qiáng)化（位錯(cuò)強(qiáng)化） 圖 210 不同結(jié)構(gòu)的鋼的強(qiáng)化狀態(tài) 位錯(cuò)密度與強(qiáng)度值增加 ??v之間關(guān)系 式： B： 無量綱系數(shù)，數(shù)量級(jí)為 1； b： 柏氏矢量；
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