材料力學(xué)性能10

1、210kds 2.2.細(xì)晶強化細(xì)晶強化 3.3.固溶強化固溶強化Cu-Ni合金固溶強化鐵素體的固溶強化Al-Mg合金應(yīng)力-應(yīng)變曲線溶質(zhì)原子的加入提溶質(zhì)原子的加入提高材料的屈服強度高材料的屈服強度s和應(yīng)力水平和應(yīng)力水平, ,同時同時加工硬化率加工硬化率d d /d/d 不同程度增大不同程度增大。一般稀固溶體屈服應(yīng)力：mskC0固溶強化與溶質(zhì)極限溶解度(固溶度)顯著相關(guān)；n溶質(zhì)原子不同，強化效果不同；溶質(zhì)原子溶質(zhì)原子不同，強化效果不同；溶質(zhì)原子濃度越高，強化作用越大，低濃度時效果濃度越高，強化作用越大，低濃度時效果更明顯。更明顯。n溶質(zhì)原子與基體原子的尺寸相差越大，效溶質(zhì)原子與基體原子的尺寸相差越

2、大，效果越明顯。果越明顯。n間隙式溶質(zhì)元素比置換式溶質(zhì)元素固溶強間隙式溶質(zhì)元素比置換式溶質(zhì)元素固溶強化作用更大。化作用更大。n溶質(zhì)原子與基體原子電負(fù)性差別越大，固溶質(zhì)原子與基體原子電負(fù)性差別越大，固溶強化作用越大。溶強化作用越大。固溶強化的實質(zhì)是溶質(zhì)原子與位錯的固溶強化的實質(zhì)是溶質(zhì)原子與位錯的和和阻阻礙了位錯的運動礙了位錯的運動。彈性交互作用溶質(zhì)原子均勻分布長程彈性交互作用形成溶質(zhì)原子氣團釘扎位錯螺型位錯與周圍的溶質(zhì)原子作用，原子在沿x、y、z的三種面心位置上發(fā)生擇優(yōu)分布（應(yīng)力感生有序），使系統(tǒng)能量降低。 電交互作用化學(xué)交互作用面心立方晶體中的擴展位錯幾何交互作用改變基體鍵合強度導(dǎo)致點陣阻力變

3、化n彈性交互作用強，但對溫度敏感，常溫下作用大；彈性交互作用強，但對溫度敏感，常溫下作用大；n電學(xué)和化學(xué)交互作用較弱，但對溫度不敏感，高電學(xué)和化學(xué)交互作用較弱，但對溫度不敏感，高溫下作用大。溫下作用大。n強化效果大的溶質(zhì)元素固溶度低；強化效果大的溶質(zhì)元素固溶度低；n多元微合金化，非單個元素強化的加和。多元微合金化，非單個元素強化的加和。 4.4.第二相強化第二相強化n單相合金可借固溶強化提高強度，但提高單相合金可借固溶強化提高強度，但提高程度有限。通常使用的材料大多是兩相或程度有限。通常使用的材料大多是兩相或多相合金。多相合金。n第二相來源：可通過相變熱處理第二相來源：可通過相變熱處理()或粉

4、末冶金方法或粉末冶金方法()獲得。獲得。n如果兩相都具有較好塑性，則合金變形阻力取決如果兩相都具有較好塑性，則合金變形阻力取決于兩相的體積分?jǐn)?shù)于兩相的體積分?jǐn)?shù)?？砂础？砂椿蚧蛴嬎愕钠骄髯儜?yīng)力或平均應(yīng)變。計算的平均流變應(yīng)力或平均應(yīng)變。假定塑性變形過程中兩相應(yīng)變相等假定塑性變形過程中兩相應(yīng)變相等，合金產(chǎn)生一定應(yīng)變的流變應(yīng)力為：合金產(chǎn)生一定應(yīng)變的流變應(yīng)力為： =f11+f22 式中式中f1和和f2為兩相的體積分?jǐn)?shù)。為兩相的體積分?jǐn)?shù)。n當(dāng)?shù)诙嗔髯儜?yīng)力高于基相當(dāng)?shù)诙嗔髯儜?yīng)力高于基相(2 =1+)時時, =f11+f2(1+) =1+f2, 材料得以強化。材料得以強化。假定兩相所受的流變應(yīng)力相等假定

5、兩相所受的流變應(yīng)力相等，平均應(yīng)變?yōu)椋浩骄鶓?yīng)變?yōu)椋?=1f1+2f2 n當(dāng)?shù)诙嗟膽?yīng)變小于基相應(yīng)變當(dāng)?shù)诙嗟膽?yīng)變小于基相應(yīng)變(2=1f-)時，時， =1f1+(1f-)=1-, 材料得以強化材料得以強化。 如果第二相為硬脆相，則合金性能除與兩相相如果第二相為硬脆相，則合金性能除與兩相相對含量有關(guān)外，很大程度上取決于硬脆相的對含量有關(guān)外，很大程度上取決于硬脆相的形形狀與分布狀與分布。n如果如果硬脆相呈連續(xù)網(wǎng)狀分布于基相晶界上，硬脆相呈連續(xù)網(wǎng)狀分布于基相晶界上，則基相受限不能變形，應(yīng)力過大即沿晶界則基相受限不能變形，應(yīng)力過大即沿晶界斷裂斷裂。塑性變差，甚至強度也隨之下降。塑性變差，甚至強度也隨之下降。n如果硬脆相成片狀分布于基相，因變形主如果硬脆相成片狀分布于基相，因變形主要集中在基相，而位錯受片層厚度限制，要集中在基相，而位錯受片層厚度限制，移動距離很短，繼續(xù)變形阻力加大，強度移動距離很短，繼續(xù)變形阻力加大，強度得以提高。片層越薄，強度越高；變形越得以提高。片層越薄，強度越高；變形越均勻，塑性也越好，類似于細(xì)晶強化。均勻，塑性也越好，類似于細(xì)晶強化。n如果硬脆相呈較粗顆粒分布于基相，則因如果硬脆相呈較粗顆粒分布于基相，則因基體連續(xù)，硬脆相顆粒對基體變形的影響基體連續(xù)，硬脆相顆粒對基體變形的影響大大減弱，強度下降，