為什麼很多合金用彌散硬化

Ⅰ 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)為什麼很多合金用彌散硬化擴展閱讀：

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。

Ⅱ 什麼是彌散強化，固溶強化，細晶強化

1.彌散強化dispersion strengthening：

材料通過基體中分布有細小彌散的第二相細粒而產生強化的方法，稱為彌散強化。

2.固溶強化solution strengthening：

是指純金屬經過適當的合金化後，強度、硬度提高的現象

3.細晶強化(也叫晶界強化)grain refining strengthening：

是指通過晶粒粒度的細化來提高金屬的強度，多晶體金屬的晶粒邊界通常是大角度晶界，相鄰的不同取向的晶粒受力產生塑性變形時，部分施密特因子大的晶粒內位錯源先開動，並沿一定晶面產生滑移和增殖。

(2)為什麼很多合金用彌散硬化擴展閱讀

彌散強化是強化效果較大的一種強化合金的方法，若化合物在固溶體晶粒內呈彌散質點或粒狀分布，則既可顯著提高合金強度和硬度，又可使塑性和韌性下降不大，並且顆粒越細小，越呈彌散均勻分布，強化效果越好。

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。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。

參考資料來源：網路-彌散強化

參考資料來源：網路-固溶強化

參考資料來源：網路-細晶強化

Ⅲ 請問彌散強化為什麼能提高材料的強度和韌性(塑性能提高么) 機理是什麼

強化相彌散強化的實質是利用彌散的超細微粒阻礙位錯的運動，從而提高材料在高溫下的力學性能。為此，對彌散強化微粒有如下要求：微粒尺寸要盡可能小(0.01～0.05μm)，微粒的間距要達到最佳程度（0.1～0.5μm）,在基體中分布要均勻；此外，微粒與基體金屬不相互作用，在高溫下微粒相互集聚的傾向性要小。這樣就能使材料在直至接近熔點的高溫下，即採用合金化和熱處理已難起強化作用的情況下，仍能保持一定強度。彌散強化相含量一般小於10%。

彌散強化指一種通過在均勻材料中加入硬質顆粒的一種材料的強化手段。是指用不溶於基體金屬的超細第二相(強化相)強化的金屬材料。為了使第二相在基體金屬中分布均勻，通常用粉末冶金方法製造。第二相一般為高熔點的氧化物或碳化物、氮化物，其強化作用可保持到較高溫度。彌散強化是強化效果較大的一種強化合金的方法，很有發展前途。若化合物在固溶體晶粒內呈彌散質點或粒狀分布，則既可顯著提高合金強度和硬度，又可使塑性和韌性下降不大，並且顆粒越細小，越呈彌散均勻分布，強化效果越好。

Ⅳ 希望大家討論一下彌散強化和沉澱強化的區別

一、指代不同

1、沉澱強化：材料強度在時效溫度下隨時間而變化的現象，是鋁合金和高溫合金的主要強化手段。

2、彌散強化：通過在均勻材料中加入硬質顆粒的一種材料的強化手段。

二、方法不同

1、沉澱強化：金屬在過飽和固溶體中溶質原子偏聚區和（或）由之脫溶出微粒彌散分布於基體中而導致硬化的一種熱處理工藝。如奧氏體沉澱不銹鋼在固溶處理後或經冷加工後，在 400～500℃ 或 700～800℃ 進行沉澱硬化處理，可獲得很高的強度。

2、彌散強化：用不溶於基體金屬的超細第二相（強化相）強化的金屬材料。為了使第二相在基體金屬中分布均勻，用粉末冶金方法製造。第二相一般為高熔點的氧化物或碳化物、氮化物，其強化作用可保持到較高溫度。

三、原理不同

1、沉澱強化：合金通過相變得到的合金元素與基體元素的化合物會引起合金強化，為沉澱強化 ，彌散強化則是機械混摻於基體材料中的硬質顆粒引起的強化。兩者的區別是沉澱強化中沉澱相和基體有化學交互作用，而彌散強化沉澱相和基體無化學交互作用。

2、彌散強化：將多相組織混合在一起所獲得的材料強化效應。通過控制這些相的尺寸、形狀、數量和單個相的性能，可以獲得理想的性能組合。如果材料中添加的合金元素太多，以致超過了其溶解度，就會出現第二相，形成兩相合金。

Ⅳ 固溶強化和析出強化（彌散強化）哪個對金屬的強化效果更好

固溶強化 由於形成固溶體而使基體強度增加的作用。固溶體的晶格常數代表固溶體晶格中大量晶胞棱邊長度的平均值。固溶體的晶格常數與固溶體溶劑元素的晶格常數之差，在一定程度上反映晶格畸變的平均大小，此數值與溶質原子所引起的強化效果存在一定關系。一般認為：晶格常數變化越大，其強化效果也越大。因此，固溶體比純金屬具有較高的強度和硬度。所以，通過溶入某種元素的原子形成固溶體，從而使金屬的強度、硬度提高的現象稱為固溶強化。 彌散強化 由於產生第二相的彌散分布，使合金的強度和硬度增加的作用和現象。又稱彌散硬化。 沉澱 從過飽和固溶體中析出第二相（沉澱相）或形成溶質原子富集的亞穩區等過渡相的過程叫沉澱，或稱為脫溶。 沉澱強化即沉澱硬化 在一定條件下，由過飽和固溶體中析出另一相而導致的硬化作用。由於強度也隨硬度的增加而增加，所以也叫沉澱強化。有文獻定義為：由於固溶體的脫溶而引起合金的強度和硬度升高的現象。 根據上面的基本概念，可以看出，所謂的彌散強化，實質上就是析出強化。 孤以為，從上面基本屬於的定義上理解，固溶強化效果應該是高於析出強化的 查看原帖>>

Ⅵ 合金強化的第二相質點強化

在合金中常常用彌散的第二相質點來提高強度，最高強度對應於第二相質點尺寸不大，且呈高度彌散分布的狀態，這些第二相往往是金屬化合物或氧化物，比基體硬得多。如第二相質點是利用固溶體脫溶沉澱產生的，稱沉澱強化。在高強度鋁合金、鋼、鎳基高溫合金中廣泛地應用著這種強化方法。沉澱化機制與產生沉澱質點的時效處理有關（見固溶體的脫溶分解），典型的發展過程可描述如下。合金的起始強度相當於過飽和固溶體。沉澱初期新相與基體共格，尺寸很小而且彌散，屈服強度決定於位錯切過沉澱相所需克服的阻力，包括共格應力、沉澱相內部結構和相界面效應等因素的貢獻。隨著新相的長大，以及界面和內部結構的變化，位錯切割沉澱相質點逐漸困難。按奧羅萬機制，當位錯線能夠達到的曲率半徑與滑移面上粒子間距相當時,位錯會以類似於弗蘭克-里德源的形式繞過障礙粒子，而在第二相粒子上留下一個位錯圈。這時質點間距成為控制屈服強度的主要因素，因而，在時效後期屈服強度有隨時效時間延長而降低的現象。
合金中的第二相質點還可以藉助於內氧化、粉末燒結等方法引入，在技術上稱為彌散強化。彌散硬化的質點常用高硬度氧化物。
第二相質點一般都增大合金的加工硬化率。

Ⅶ 高溫材料的彌散強化合金

在金屬和合金粉末中添加少量的難熔氧化物（如氧化釔等），通過高能磨球作用使其機械合金化，以獲得含有彌散細小氧化物質點的高溫合金粉末，再經壓制、燒結、擠壓或軋製成棒材或板材，經焊接、熱處理、機械加工即可製成燃燒室或渦輪葉片。與普通高溫合金相比，彌散強化合金在 850以下時主要靠金屬間化合物如鎳3（鋁、鈦）起強化作用，具有高溫合金的特性；而在850°C以上時，彌散細小的氧化物十分穩定，因彌散強化作用在1200°C以下的拉伸強度變化不大，並具有較高的持久強度和疲勞強度以及抗氧化和抗熱腐蝕的能力，可用於製造在1100°C下使用的渦輪葉片和在1200°C下使用的導向葉片。

Ⅷ 為什麼含彌散強化粒子的合金加工硬化率較高

PCD 是金剛石刀具的簡稱。
貌似也可以用合金刀具呀，不過要專用的鋁用刀具而已。

Ⅸ 彌散強化的歷史

1916年在德國首先製造出用二氧化釷強化的鎢絲，1919年這種鎢絲在美國工業中開始應用。1946年出現了燒結鋁（SAP）。1962年製成鎳-二氧化釷合金(TD-Ni)。1970年發明機械合金化方法，使彌散強化合金獲得較大進展，研製出用彌散強化和時效硬化或固溶強化方法結合起來製成的一系列用於高溫的合金(機械合金化合金)。目前應用的彌散強化合金約20多種。中國從50年代開始研製彌散強化合金以來，已研製出以鋁、銅、鎳等為基體的彌散強化合金。

Ⅹ 什麼叫彌散硬化、相變硬化、固溶硬化、冷作硬化

指一種通過在均勻材料中加入硬質顆粒的一種材料的強化手段。是指用不溶於基體金屬的超細第二相(強化相)強化的金屬材料。為了使第二相在基體金屬中分布均勻，通常用粉末冶金方法製造。第二相一般為高熔點的氧化物或碳化物、氮化物，其強化作用可保持到較高溫度。彌散強化是強化效果較大的一種強化合金的方法，很有發展前途。固溶硬化 融入固溶體中的原子造成晶格畸變，晶格畸變增大了位錯運動的阻力，使塑性變形更加困難，從而使合金固溶體的強度與硬度增加。這種通過形成固溶體使金屬強化的現象稱為固溶強化。 鋼材在常溫或再結晶溫度以下的加工，能顯著提高強度和硬度，降低塑性和沖擊韌性，成為冷作硬化。