鋼材經歷了什麼應變硬化之後

Ⅰ 什麼是時效硬化

鋁合金製品在室溫下自然停放一定時間，可以使其強度和硬度提高，這種方法稱為自然時效。如果人為地將鋁合金製品在高於室溫下的某一溫度保溫一定時間，同樣可以提高其強度和硬度，這種方法稱為人工時效。

鋼材在常溫下經過冷拉、校直、彎曲、機械剪切等冷加工後，會產生一定程度的塑性變形，同時使鋼材的強度和硬度升高，而塑性和韌性會降低，這種現象被稱為冷作硬化或應變硬化。

經過冷作硬化的鋼材，在常溫下放置一段時間後，其屈服點會進一步升高，抗拉強度也隨之升高，而塑性和韌性進一步下降，這種現象被稱為應變時效。應變時效與鋼中碳、氮的析出過程有關，使已經冷作硬化的鋼材又產生時效硬化。

自然時效和人工時效都是通過改變材料內部的應力狀態和化學成分，從而提高材料的強度和硬度，但它們的機理有所不同。自然時效是通過材料內部應力的重新分布和化學成分的緩慢變化來實現的，而人工時效則是在一定溫度下進行快速的應力釋放和化學成分變化。

自然時效和人工時效在實際應用中有著廣泛的應用，例如鋁合金的製造、鋼材的冷加工處理等。通過合理地選擇時效方式和參數，可以有效地提高材料的性能，滿足不同的應用需求。

自然時效和人工時效的機理不同，因此在實際應用中也應根據具體情況進行選擇。例如，對於需要快速提高材料性能的情況，可以選擇人工時效；而對於需要長時間保持材料性能的情況，則可以選擇自然時效。

需要注意的是，自然時效和人工時效都會對材料的性能產生一定的影響，因此在實際應用中應根據具體情況進行選擇。同時，還需要注意控制時效條件，以避免出現過時效或欠時效的情況，從而影響材料的性能。

Ⅱ 應變硬化對鋼材的常溫力學性能有何影響

在常溫下鋼經過塑性變形後，內部組織將發生變化，晶粒沿變形最大的方向被伸長，晶格 被扭曲，從而提高材料的抗變形能力。這種現象稱為應變硬化或加工硬化。例如，在常溫下 把鋼預拉到塑性變形，然後卸載，當再次載入時，材料的比例極限將提高而塑性降低。

Ⅲ 提高鋼材屈服強度

1、形變強化（或應變強化，加工硬化）

隨著塑性變形的進行，位錯密度不斷增加，因此位錯在運動時的相互交割加劇，結果即產生固定的割階、位錯纏結等障礙，使位錯運動的阻力增大，引起變形抗力增加，給繼續塑性變形造成困難，從而提高金屬的強度規律。

變形程度增加，材料的強度、硬度升高，塑性、韌性下降，位錯密度不斷增加，根據公式，可知強度與位錯密度ρ的二分之一次方成正比，位錯的伯氏矢量b越大，強化效果越顯著。

2、固溶強化

溶質原子的溶入，使固溶體的晶格發生畸變，對滑移面上運動的位錯有阻礙作用。位錯線上偏聚的溶質原子形成的柯氏氣團對位錯起釘扎作用，增加了位錯運動的阻力。溶質原子在層錯區的偏聚阻礙擴展位錯的運動。所有阻礙位錯運動，增加位錯移動阻力的因素都可使強度提高。

3、細晶強化

其原理在於晶界對位錯滑移的阻滯效應。對於多晶體來說，位錯運動必須克服晶界的阻力，這是由於晶界兩側位錯的取向不同，所以在某一個晶粒中，滑移的位錯不能直接穿越晶界進入相鄰的晶粒，只有在晶界處塞積了大量的位錯後引起應力集中，才能激發相鄰晶粒中已有位錯的運動產生滑移。所以晶粒越細，材料的強度就越高。

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影響屈服強度的因素：結合鍵、組織、結構、原子本性、溫度、應變速率、應力狀態。

如將金屬的屈服強度與陶瓷、高分子材料比較可看出結合鍵的影響是根本性的。從組織結構的影響來看，可以有四種強化機制影響金屬材料的屈服強度。

雖然屈服強度是反映材料的內在性能的一個本質指標，但應力狀態不同，屈服強度值也不同。我們通常所說的材料的屈服強度一般是指在單向拉伸時的屈服強度。

Ⅳ 低碳鋼拉伸試驗中應力應變可分為四個階段分別是

低碳鋼從受拉至拉斷，分為以下四個階段。
1 彈性階段
隨著荷載的增加，應變隨應力成正比增加。如卸去荷載，試件將恢復原狀，表現為彈性變形，與A點相對應的應力為彈性極限。在這一范圍內，應力與應變的比值為一常量，稱為彈性模量，用E表示。彈性模量反映鋼材的剛度，是鋼材在受力條件下計算結構變形的重要指標。常用低碳鋼的彈性模量E=2.0×105～2.1×105MPa，彈性極限E=180～200MPa。
2 屈服階段
應力與應變不成比例，開始產生塑性變形，應變增加的速度大於應力增長速度，鋼材抵抗外力的能力發生「屈服」了。
該階段在材料萬能試驗機上表現為指針不動（即使加大送油）或來回窄幅搖動。
鋼材受力達屈服點後，變形即迅速發展，盡管尚未破壞但已不能滿足使用要求。故設計中一般以屈服點作為強度取值依據。
3 強化階段
抵抗塑性變形的能力又重新提高，變形發展速度比較快，隨著應力的提高而增強。
常用低碳鋼的為385～520MPa。抗拉強度不能直接利用，但屈服點與抗拉強度的比值（即屈強比），能反映鋼材的安全可靠程度和利用率。屈強比越小，表明材料的安全性和可靠性越高，結構越安全。但屈強比過小，則鋼材有效利用率太低，造成浪費。常用碳素鋼的屈強比為0.58～0.63，合金鋼為0.65～0.75。
4 頸縮階段
材料變形迅速增大，而應力反而下降。試件在拉斷前，於薄弱處截面顯著縮小，產生「頸縮現象」，直至斷裂。
通過拉伸試驗，除能檢測鋼材屈服強度和抗拉強度等強度指標外，還能檢測出鋼材的塑性。塑性表示鋼材在外力作用下發生塑性變形而不破壞的能力，它是鋼材的一個重要性指標。鋼材塑性用伸長率或斷面收縮率表示。