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170ADI35000 細晶強化

定義

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(yè)上通過細化晶粒以提高材料強度。

原理

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(nèi)晶粒的數(shù)目來表示，數(shù)目越多，晶粒越細。實驗表明，在常溫下的細晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強度、硬度、塑性和韌性。這是因為細晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進行，塑性變形較均勻，應力集中較小；此外，晶粒越細，晶界面積越大，晶界越曲折，越不利于裂紋的擴展。故工業(yè)上將通過細化晶粒以提高材料強度的方法稱為細晶強化。

效果

晶粒越細小，位錯集群中位錯個數(shù)（n）越小，應力集中越小，材料的強度越高；

細晶強化的強化規(guī)律，晶界越多，晶粒越細，根據(jù)霍爾-配奇關(guān)系式，晶粒的平均值（d）越小，材料的屈服強度就越高。

細化晶粒的方法

增加過冷度；

變質(zhì)處理；

振動與攪拌；

對于冷變形的金屬可以通過控制變形度，退火溫度來細化晶粒。

04 第二相強化

定義

復相合金與單相合金相比，除基體相以外，還有第二相的存在。當?shù)诙嘁约毿浬⒌奈⒘＞鶆蚍植加诨w相中時，將會產(chǎn)生顯著的強化作用。這種強化作用稱為第二相強化。 >>>>

分類

對于位錯的運動來說，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（繞過機制）。 （2）可變形微粒的強化作用（切過機制）。 彌散強化和沉淀強化均屬于第二相強化的特殊情形。 >>>>

效果

第二相強化的主要原因是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。

總結(jié)

影響強度的因素中最重要的是材料本身的成分、組織結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)；其次是受力狀態(tài)，如加力快慢、加載方式，是簡單拉伸還是反復受力，都會表現(xiàn)出不同的強度；此外，試樣幾何形狀和尺寸及試驗介質(zhì)也都有很大的影響，有時甚至是決定性的，如超高強度鋼在氫氣氛中的拉伸強度可能成倍地下降。

金屬材料的強化途徑不外兩個，一是提高合金的原子間結(jié)合力，提高其理論強度，并制得無缺陷的完整晶體，如晶須。已知鐵的晶須的強度接近理論值，可以認為這是因為晶須中沒有位錯，或者只包含少量在形變過程中不能增殖的位錯。

可惜當晶須的直徑較大時，強度會急劇下降。另一強化途徑是向晶體內(nèi)引入大量晶體缺陷，如位錯、點缺陷、異類原子、晶界、高度彌散的質(zhì)點或不均勻性（如偏聚）等，這些缺陷阻礙位錯運動，也會明顯地提高金屬強度。

事實證明，這是提高金屬強度最有效的途徑。對工程材料來說，一般是通過綜合的強化效應以達到較好的綜合性能。

170ADI35000 07BT61R1 GJV3074302R1
07BT62R1 GJV3074303R1
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07KP64 GJR5240600R0101

170ADI35000 
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