㈠ 合金强化的介绍
合金强化是指在金属中加入合金元素,是提高合金强度,具体说是提高金属抵抗范性形变能力的有效和常用方法。合金元素可以以多种形式存在于基体中:作为溶质原子在固溶体中无序分布,与溶剂原子组成有序结构,形成在结构与成分上与基体不同的弥散质点,并形成尺寸相当的复相混合物等;它们对位错运动的不同程度的阻碍作用是使合金获得高强度的直接原因。合金元素通过改变基体点阵类型,也能使基体晶粒细化,增大基体的淬透性,间接地提高合金的强度。
㈡ 金属材料常用的强化方式及机理是什么
金属材料常用的强化方式有细晶强化、固溶强化、第二相强化、加工硬化。
1 细晶强化
通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化,工业上将通过细 化晶粒以提高材料强度。
其原理是通常金属是由许多晶粒组成的多晶体,晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目 来表示,数目越多,晶粒越细。
二.固溶强化
合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高 的现象。
原理:融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变,晶格畸变增大了位错运动的阻力, 使滑移难以进行,从而使合金固溶体的强度与硬度增加。
三.第二相强化
复相合金与单相合金相比,除基体相以外,还有第二相得存在。当第二相以细小 弥散的微粒均匀分布于基体相中时,将会产生显著的强化作用。
原理:它们与位错间的交互作用,阻碍了位错 运动,提高了合金的变形抗力。 对于位错的运动来说,合金所含的第二相有以下两种情况:
1、不可变形微粒的强化作用。
2、可变形微粒的强化作用。 弥散强化和沉淀强化均属于第二相强化的特殊情形。
四.加工硬化
随着冷变形程度的增加,金属材料强度和硬度指标都有所提高,但塑性、 韧性有所下降。
原理:金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出 现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力等。
(2)合金强化的机制是什么扩展阅读:
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
①黑色金属又称钢铁材料,包括杂质总含量<0.2%及含碳量不超过0.0218%的工业纯铁,含碳0.0218%~2.11%的钢,含碳大于 2.11%的铸铁。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等,有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。
③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
金属材料的疲劳现象,按条件不同可分为下列几种:
⑴高周疲劳:指在低应力(工作应力低于材料的屈服极限,甚至低于弹性极限)条件下,应力循环周数在100000以上的疲劳。它是最常见的一种疲劳破坏。高周疲劳一般简称为疲劳。
⑵低周疲劳:指在高应力(工作应力接近材料的屈服极限)或高应变条件下,应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用,因而,也称为塑性疲劳或应变疲劳。
⑶热疲劳:指由于温度变化所产生的热应力的反复作用,所造成的疲劳破坏。
⑷腐蚀疲劳:指机器部件在交变载荷和腐蚀介质(如酸、碱、海水、活性气体等)的共同作用下,所产生的疲劳破坏。
⑸接触疲劳:这是指机器零件的接触表面,在接触应力的反复作用下,出现麻点剥落或表面压碎剥落,从而造成机件失效破坏。
㈢ 综述合金材料都有哪些强化方法和机制,它们在本质上有何异同
看看这些符合标准不?
相同点:都是位错运动受阻,增加了位满运动的阻力,使得材料得到强化。
不同点:
①加工硬化:位错塞积、位错阻力和形成割阶消耗外力所做的功为其可能机制;
②细晶强化:增加了晶界,增加了位错塞积的范围;
③固溶强化:溶质原子沿位错聚集并钉扎位错;
④第二相强化:分散的强化粒迫使位错切过绕过强化相颗粒而额外做功都是分散相强化的位错机制。
㈣ 四种强化机制及原理
1、细晶强化:使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化,提高材料强度。
原理:通常金属是由许多晶粒组成的多晶体,单位体积内晶粒的数目越多,晶粒越细。在常温下的细晶粒比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。因为细晶粒受到外力发生塑变可分散,塑变较均匀,应力集中较小。晶粒越细,晶界面积越大,晶界越曲折,不利于裂纹的扩展。
2、固溶强化:合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高的现象。
原理:晶格畸变增大了位错运动的阻力,使滑移难以进行,使合金固溶体的强度与硬度增加。在溶质原子浓度适当时,可提高材料的强度和硬度,而其韧性和塑性却有所下降。
3、第二相强化:第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中产生显著的强化作用。
原理:交互作用阻碍了位碍运动,提高了合金的变形抗力。
4、加工硬化:随着冷变形程度的增加,金属材料强度和硬度指标都有所提高,但塑性、韧性有所下降。
原理:塑变时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力。
金属的塑性
金属材料的延伸率和断面收缩率愈大,表示该材料的塑性愈好,即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料(如低碳钢等),而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料(如灰口铸铁等)。
塑性好的材料,它能在较大的宏观范围内产生塑性变形,并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化,从而提高材料的强度,保证了零件的安全使用。此外,塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工,如冲压、冷弯、冷拔、校直等。因此,选择金属材料作机械零件时,必须满足一定的塑性指标。
㈤ 铝合金的强化机制有哪些
这里面有相变发生:
钢的淬火与回火是过饱和固溶体的固溶强化、高强度、镁合金之类,淬火+回火适用于有固态相变的金属材料、钛的合金等等,如铝合金,如铁的合金,但是脆性大本质区别、沉淀强化),必须通过回火来损失一部分硬度或强度来提高塑性和韧性。
有色金属的固溶处理+时效是第二相强化,淬火后就有高硬度。
所以,这里面基体没有相变发生、铜合金。固溶处理后强度硬度几乎无变化。而固溶处理+时效适合于没有固态相变的材料,必须通过时效来析出第二相来强化
㈥ 合金强化的主要机制有哪些
你这个问题太大了,首先合金的种类有许多,比如铁基合金,铝合金,钛合金,镍基合金,镁合金…………,各种合金的强化机制各异,比如有沉淀强化,时效析出强化,固溶强化,弥散强化……。如果你确实需要了解这方面的知识,最好阅读各种合金材料相关的书籍吧。