材料加工物理冶金學-展示頁
2025-01-07 23:57本頁面
【正文】 個位置； ③滑移是一個逐步進行的過程，材料的斷裂也可以用位錯的塞積、塞積群的擴展和攀移來說明。 高強度鋼的斷裂強度可達 2100Mpa， 約為理 論斷裂強度的十分之一 。 對鋼而言 ， G＝ 78453 MPa， 理論屈服強 度 σs=2 12486Mpa， 鋼的實際屈服強度遠遠 低于理論屈服強度 。 ⑴ 金屬的理論屈服強度 切應(yīng)力與位移之間的關(guān)系 可表示為： 令 a=b則 aGbm ?? 2? bxm ??? 2sin??? 2Gm ?圖 13 原子面受力后產(chǎn)生的位移 一般金屬的剪切彈性模量 G： 104~105MPa， 金屬的理論屈服強度： 103 ~ 104MPa。 圖 11 變形體中軟化機制分布示意圖 (在發(fā)生再結(jié)晶時，同時伴隨有恢復 ) 圖 12 拔長時隨鍛造過程的進行各處所發(fā)生的 軟化機制 (當前壓下第三砧 ) 材料的化學成分和加工過程、顯微組織與力學性能之間的關(guān)系 ： 圖 12 鋼材性能與冶金因素、組織的關(guān)系 組織 工藝 性能 金屬材料的力學性能： 金屬材料的力學性能是指金屬在外加載荷 (外 力或能量 )作用下或載荷與環(huán)境因素 (溫度、介質(zhì) 和加載速率 )聯(lián)合作用下所表現(xiàn)的行為。 熱加工中的微觀組織性能控制 塑性加工的作用 :改形、改性 形變熱處理 : 熱擠壓 ： 圖 6 擠壓過程可能產(chǎn)生的組織變化 軋制 ： 鍛造： ? 大型鍛件金屬流動非常復雜 ? 經(jīng)驗成分占主 導地位； ? 鍛造設(shè)備以及輔助工具不完全配套； ? 毛壞為含有粗大的樹枝狀晶粒、偏析嚴重、 孔洞、疏松、夾雜等缺陷的大型鋼錠。 控制軋制 +控制冷卻的方法稱為熱機械控制工藝。 材料加工物理冶金學 北京科技大學材料學院 劉靖 參考書： ，控制軋制與控制冷卻，冶金工業(yè)出版社， 1988年 ，鋼的熱處理，冶金工業(yè)出版社，1987年 ，金屬材料的晶體學織構(gòu)與各向異性，科學出版社， 2023年 ，鋼材的控制軋制與控制冷卻，冶金工業(yè)出版社， 1995年 ? 二戰(zhàn)期間大量的船舶脆斷 提高鋼材的韌性。解決辦法：提高 Mn/C比、鋁脫氧、正火工藝、 900℃ 以下，變形 2030%的低溫大壓下 構(gòu)成控軋控冷的基礎(chǔ)； 1. 緒論 控軋控冷技術(shù)的發(fā)展 : ? 50年代發(fā)現(xiàn) Nb的強化作用，但含 Nb鋼板脆轉(zhuǎn)溫度高， 60年代后期 為控軋工藝的發(fā)展提供了理論依據(jù)； ? 70年代后應(yīng)用普及，新鋼種、新工藝逐漸開發(fā)出來。(TMCP,Thermo Momechanical Controlled Processing)。 研究進展： ? 德國 Aachen大學的 R． Kopp教授采用不斷細化 網(wǎng)格的有限元法對熱鐓粗時的動態(tài)再結(jié)晶狀況進 行了數(shù)值模擬，引入邊界條件對于有限元數(shù)值模 擬的影響，并對模鍛過程中的微觀組織結(jié)構(gòu)變化 進行了模擬研究； ?清華大學也曾采用三維剛粘塑性有限元方法模 擬了熱鐓粗過程中的動態(tài)軟化變化過程。 力學性能通常包括： 強度指標： σS、 σb； 塑性指標： δ、 ψ； 韌性指標： ?k、 Kc。實際純 金屬單晶體的屈服強度要比此值低 100 ~ 1000 倍。 （ 2） 金屬的理論斷裂強度 斷裂強度： ???? x2ma x?210ma x ?????????aE s?圖 14 原子間結(jié)合力的雙原子模型 1吸引力； 2排斥力； 3合應(yīng)力 ?max就是理論斷裂強度 。 一般工程材料的斷裂強 度比理論斷裂強度低 101000倍 。 （ 3） 金屬的韌性 1） 韌性的定義及其表示：綜合應(yīng)用較高沖擊速 度和缺口試樣的應(yīng)力集中 ， 來測定金屬從變形到 斷裂所消耗的沖擊能量的大小 。 圖 15 沖擊功、結(jié)晶斷口比例隨試驗溫度變化曲線 ； 2） 影響沖擊韌性的因素 ①材料的組織、結(jié)構(gòu)的影響： 1）面心立方點陣 — 2）體心立方、密排六方點陣 — 3）細小均勻分布的第二相質(zhì)點 — 4）顆粒狀與片狀相比
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