方管_角钢_H型钢_工字钢_槽钢_冷拔丝厂家_河北焰鑫金属制品有限公司

焰鑫金属一站式工程物资供应商

中铁、中建集团工程信誉客户

全国咨询热线

4006550997

当前位置:主页»行业资讯»公司新闻»

金属的四种强化机制

文章出处:未知 人气:发表时间:2018-08-02 16:06
金属的强化是指经过合金化、塑性变形、热处理等手法进步金属资料的强度。金属的实际强度只要理论强度的几十分之一,乃至几千分之一。为了进步金属的强度,常用的强化办法有形变强化、固溶强化、第二相强化、分出强化。


典型的金属资料拉伸曲线

1、 形变强化

随变形程度的添加,资料的强度、硬度升高,塑性、耐性下降的现象叫形变强化或加工硬化。
随塑性变形的进行,位错密度不断添加,导致位错运动时的相互效果增强,位错运动阻力增大,变形抗力添加,然后进步金属的强度。
变形程度添加,位错密度不断添加,根据公式Δσ=αbGρ1/2 ,强度与位错密度(ρ)的二分之一次方成正比,位错的柏氏矢量(b)越大强化效果越显著。
一般选用冷变形(挤压、滚压、喷丸等)的办法进行强化。形变强化是强化金属的有用办法,特别关于一些不能用热处理强化的资料;还能够使金属均匀变形,进步零件或构件在运用过程中的安全性。
形变强化也给资料出产和运用带来费事,变形使强度升高、塑性下降,需求进行再结晶退火,添加出产成本。
位错塞积示意图

2、 固溶强化

固溶强化的本质是将合金元素溶入基体相中构成固溶体,因为两者原子半径的差异及晶格改动构成内部晶格畸变,使金属的强度、硬度升高,塑性、耐性下降。
固溶强化的机理一是溶质原子使固溶体的晶格发作畸变,对滑移面上运动的位错有阻挠效果;二是位错线上偏聚的溶质原子构成的柯氏气团对位错起钉扎效果,添加了位错运动的阻力;三是溶质原子在层错区的偏聚阻挠扩展位错的运动。
在固溶体溶解度范围内,合金元素的质量分数越大,则强化效果越大;溶质原子与溶剂原子的尺寸差越大,强化效果越显著;构成空隙固溶体的溶质元素的强化效果大于构成置换固溶体的元素;溶质原子与溶剂原子的价电子数差越大,则强化效果越大。
固溶强化一般选用的办法是合金化,即参加合金元素。

固溶体示意图

3、第二相强化

第二相强化一般指各种化合物质点。经过各种手法使第二相质点弥散散布,能够阻挠合金内部的位错运动,然后进步屈服强度和抗拉强度。现在工业上运用的合金大都是复相或多相合金,其显微安排为在固溶体基体上散布着第二相(过剩相)。
钢中第二相的形状主要有三种,即网状、片状和粒状。网状特别是沿晶界分出的连续网状Fe3C,下降的钢机械性能,塑性、耐性急剧下降,强度也随之下降。
第二相为片状散布时,片层距离越小,强度越高,塑性、耐性也越好。第二相为粒状散布时,颗粒越细微,散布越均匀,合金的强度越高,第二相的数量越多,对塑性的损害越大;
沿晶界分出时,不论什么形状都下降晶界强度,使钢的机械性能下降。第二相无论是片状仍是粒状都阻挠位错的移动。
第二相强化的办法一般是参加合金元素,然后经过热处理或塑性加工第二相的形状及散布。