材料加工物理冶金學(參考版)
2025-01-03 23:57本頁面
【正文】 sKTK ???? / 各種強化因素對金屬材料強度和塑性的影響總結于表 24中 。 冷脆系數(shù) K： ?TK： 某一變化條件下脆性轉化溫度的變化值； ??S： 同一變化條件下屈服強度的變化值 。 存在有織構強化 σtext、 亞晶強化 σsub等強化項的 情況下 （ 1） 式變成： σy=σo+ky 強化機制總結： 多晶體的屈服強度在單相鐵素體組織的情況下可 用 HallPetch公式表示： σy=σo+ky回火處理可不同程度的消除 內應力而恢復部分韌性。 (4)馬氏體變形時，有時會發(fā)生過飽和固 溶體的分解，析出新相，從而阻礙位錯運動。 (2)馬氏體轉變過程中晶粒得到細化。 強化機理（碳原子固溶強化） ： (1)馬氏體是碳 在 aFe中的過飽和固溶體。鐵素體晶粒內析出的質點 阻礙位錯運動，使材料塑性降低。 （ 3）第二相質點對位錯運動的阻力越大，強化 效果越大。 （ 2）第二相質點彌散度越大，強化效果越好。（ 4）彌散強化合金不要求隨溫度降 低固溶體的溶解度要降低的限制，可以設計大量 的彌散合金系統(tǒng)。 所以很穩(wěn)定，不易長大。沒有沉淀析出過程。 沉淀顆粒分布在整個基體上好于分布 在晶界上；顆粒形球狀比片狀更有利于強 化。 過時效： 圖 217 可能出現(xiàn)沉淀強化的合金系 沉淀強化機理 (1) 切過第二相的強化機理 (2) 條件：第二相比較細小 ， 與基體存在共格關系 。 ?????? ?????? 2/)1(2121FFis fdfDK?? 沉淀強化 定義 ：第二相質點沉淀時，沉淀相在基體中造成 應力場，應力場與運動位錯之間的交互作用。強化作用方面與晶界具有類似的 性質。 形成條件 ：①在奧氏體未再結晶區(qū)或奧氏 體、鐵素體兩相區(qū)變形；②冷變形后低溫回火。 21??? mdAT K 只有晶界強化機理才能使材料強化的同時又 使材料的韌塑性提高 ， 所以細化晶粒就成為控制 軋制工藝的基本目標 。 21?d 圖 216 晶粒大小與面收縮率的關系 經驗公式： 式中 A、 m為常數(shù)，對于結構 m=12?C/mm1/2。 晶界強化對塑性的影響 ： 晶界可把塑性變形限定在一定的范圍內，使變形 均勻化，因此晶粒細化也可以提高材料的塑性。 變形速度 102S1 鐵素體一珠光體鋼有下述形式的 HallPetch關系式： 式中 ?i?和 ?p分別表示完全為鐵素體和完全為珠光體時的 內摩擦應力； f?和 fp分別表示鐵素體和珠光體的體積分數(shù) （ f?+fp=1） ； d為鐵素體晶粒直徑 。 晶界強化機理 ： ① 多晶體內變形的不均性； 圖 節(jié)狀晶體的拉伸變形 ② 晶界的阻礙作用 ； ③ 多晶體晶粒的塑性變形必須滿足連續(xù)性的條件 圖 晶界對滑移的阻礙作用 圖 在晶界上的位錯塞積群 HallPetch(霍爾 — 配奇 )公式 ?i： 常數(shù)，相當于單晶體時的屈服強度； K1： 反映晶界對強度影響程度的常數(shù)，它和晶界結構有 關，和溫度關系不大。 晶界特點 ： （ 1）界面能；（ 2）界面能量 高于晶粒內部；（ 3）對力學性能的影響。 (2)由于位錯在裂紋尖端塑性區(qū)內的移 動可減緩尖端的應力集中，使塑性和韌性升高。 固溶強化機制 ： ① 位錯的釘扎作用； ② 位錯運動的摩擦阻力增加； ③ 結構強化引起的強化； 應變強化（位錯強化） 圖 210 不同結構的鋼的強化狀態(tài) 位錯密度與強度值增加 ??v之間關系 式： B： 無量綱系數(shù)，數(shù)量級為 1； b： 柏氏矢量； G： 抗剪摩數(shù)； ?： 位錯密度。 3)影響鋼基體的層錯能 增加層錯能的元素： 降低層錯能的元素： 4） 若能降低基體的 Peierls力 ， 可提高鋼的低溫韌 性 。 2)鋼中加入 Ni(或 Pt、 Pd)，能促進低溫時螺型位 錯交滑移，使韌性提高。 圖 27 置換式元素對 aFe屈服強度的影響 置換式固溶強
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