㈠ 金屬材料常用的強化方式及機理是什麼
金屬材料常用的強化方式有細晶強化、固溶強化、第二相強化、加工硬化。
1 細晶強化
通過細化晶粒而使金屬材料力學性能提高的方法稱為細晶強化,工業上將通過細 化晶粒以提高材料強度。
其原理是通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體,晶粒的大小可以用單位體積內晶粒的數目 來表示,數目越多,晶粒越細。
二.固溶強化
合金元素固溶於基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強度提高 的現象。
原理:融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變,晶格畸變增大了位錯運動的阻力, 使滑移難以進行,從而使合金固溶體的強度與硬度增加。
三.第二相強化
復相合金與單相合金相比,除基體相以外,還有第二相得存在。當第二相以細小 彌散的微粒均勻分布於基體相中時,將會產生顯著的強化作用。
原理:它們與位錯間的交互作用,阻礙了位錯 運動,提高了合金的變形抗力。 對於位錯的運動來說,合金所含的第二相有以下兩種情況:
1、不可變形微粒的強化作用。
2、可變形微粒的強化作用。 彌散強化和沉澱強化均屬於第二相強化的特殊情形。
四.加工硬化
隨著冷變形程度的增加,金屬材料強度和硬度指標都有所提高,但塑性、 韌性有所下降。
原理:金屬在塑性變形時,晶粒發生滑移,出 現位錯的纏結,使晶粒拉長、破碎和纖維化,金屬內部產生了殘余應力等。
(1)什麼是合金強化擴展閱讀:
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
①黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括雜質總含量<0.2%及含碳量不超過0.0218%的工業純鐵,含碳0.0218%~2.11%的鋼,含碳大於 2.11%的鑄鐵。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。
②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金,通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等,有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,並且電阻大、電阻溫度系數小。
③特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態金屬材料,以及准晶、微晶、納米晶金屬材料等;還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復合材料等。
金屬材料的疲勞現象,按條件不同可分為下列幾種:
⑴高周疲勞:指在低應力(工作應力低於材料的屈服極限,甚至低於彈性極限)條件下,應力循環周數在100000以上的疲勞。它是最常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。
⑵低周疲勞:指在高應力(工作應力接近材料的屈服極限)或高應變條件下,應力循環周數在10000~100000以下的疲勞。由於交變的塑性應變在這種疲勞破壞中起主要作用,因而,也稱為塑性疲勞或應變疲勞。
⑶熱疲勞:指由於溫度變化所產生的熱應力的反復作用,所造成的疲勞破壞。
⑷腐蝕疲勞:指機器部件在交變載荷和腐蝕介質(如酸、鹼、海水、活性氣體等)的共同作用下,所產生的疲勞破壞。
⑸接觸疲勞:這是指機器零件的接觸表面,在接觸應力的反復作用下,出現麻點剝落或表面壓碎剝落,從而造成機件失效破壞。
㈡ 什麼是合金固溶強化作用
合金固溶強化指融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變,晶格畸變增大了位錯運動的阻力,使滑移難以進行,從而使合金固溶體的強度與硬度增加。這種通過融入某種溶質元素來形成固溶體而使金屬強化的現象稱為固溶強化。在溶質原子濃度適當時,可提高材料的強度和硬度,而其韌性和塑性卻有所下降。
㈢ 合金強化的有序合金的強化
由於同類原子和異類原子的鍵合能不同,固溶體中原子分布也不是完全雜亂的,可能存在異類原子在點陣中局部地或整體地有規則排列的結構超結構即短程序或長程序(見有序-無序相變),由這種有序結構而引起的強化稱有序合金強化。
對於以尺寸相當的兩相或多相混合物組成的合金,除在每一相中上述強化機制仍起作用之外,還要計入相界面對強度的貢獻。
在特殊情況下,合金元素引起固溶體屈服強度降低,例如某些硅合金以及在低溫下的某些鐵合金,稱為固溶軟化效應。
㈣ 什麼叫金屬強化的三種方法---時效強化,固溶強化,時效強化,它們的異同有那些
時效強化是指在固溶了合金元素以後,在常溫或加溫的條件下,使在高溫固溶的合金元素以某種形式析出(金屬間化合物之類),形成彌散分布的硬質質點,對位錯切過造成阻力,使強度增加,韌性降低。相應的操作就是常溫時效和高溫時效處理。
固溶強化就是合金元素在基體金屬晶格中存在使晶格產生畸變,位錯運動阻力加大。通常也是強度增加,韌性降低。
㈤ 合金強化的主要機制有哪些
你這個問題太大了,首先合金的種類有許多,比如鐵基合金,鋁合金,鈦合金,鎳基合金,鎂合金…………,各種合金的強化機制各異,比如有沉澱強化,時效析出強化,固溶強化,彌散強化……。如果你確實需要了解這方面的知識,最好閱讀各種合金材料相關的書籍吧。
㈥ 鋁合金強化分為幾種方式
細晶強化,沉澱強化,加工強化。
㈦ 合金的最基本強化方式
固溶強化、時效強化、過剩相強化、細化組織強化