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为什么说金属晶粒越细

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使金属变得更强的四种工艺

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本文目录

  1. 为什么说金属晶粒越细
  2. 为什么晶粒尺寸越大越不能通过塑性变形使应力释放
  3. 不同晶粒大小的力学性能区别
  4. 析出的晶粒越细,是代表晶粒细化了吗

为什么说金属晶粒越细

1、强度高的原因:晶粒细化不仅单个晶粒的直径d减小由σs=σ0+kd-1/2公式知道屈服强度上升,而且晶界相对面积增加,阻碍位错运动阻力,导致屈服强度上升。

2、塑性增高的原因:晶粒细化,使得分散在每个晶粒内的位错密度减小,从而使得材料可以发生较大的塑性变形而不至于造成很大的应力集中,使得材料开裂。

3、韧性较大的原因;同上,位错受阻不易移动,只是它吸收了较大的冲击功,表现为高韧性。

为什么晶粒尺寸越大越不能通过塑性变形使应力释放

因为晶粒的大小决定位错塞积群应力场到晶内位错源的距离,而这个距离又影响位错的数目n。晶粒越大,这个距离就越大,位错开动的时间就越长,n也就越大。n越大,应力场就越强,滑移就越容易从一个晶粒转移到另一个晶粒。所以晶粒尺寸越大越不能通过塑性变形使应力释放。

一定体积,晶粒越细,晶粒数目越多,塑性变形时位向有利的晶粒也越多,变形能较均匀的分散到各个晶粒上。

不同晶粒大小的力学性能区别

晶粒度的影响,实质是晶界面积大小的影响。晶粒越细小则晶界面积越大,对性能的影响也越大。对于金属的常温力学性能来说,一般是晶粒越细小,则强度和硬度越高,同时塑性和韧性也越好。

这是因为,晶粒越细,塑性变形也越可分散在更多的晶粒内进行,使塑性变形越均匀,内应力集中越小;而且晶粒越细,晶界面越多,晶界越曲折;晶粒与晶粒中间犬牙交错的机会就越多,越不利于裂纹的传播和发展,彼此就越紧固,强度和韧性就越好。

晶粒度是衡量多晶体中晶粒的平均大小的尺度。通常有四种方法确定:

(1)通过显微镜观察测定晶粒的平均尺寸;

(2)在显微镜观察下同规定的标准等级图相比较;

(3)在显微镜下数出一定面积内的晶粒数,以计算平均尺寸;

(4)观察金属端口,同具有标准晶粒度的试样相比较。

析出的晶粒越细,是代表晶粒细化了吗

不是

晶体颗粒的大小与结晶条件有关,溶质的溶解度越小,或溶液的浓度越高,或溶剂的蒸发越快,或溶液冷却得越快,析出的晶粒就越细小.

金属的晶粒越细,其强度和硬度越高。因为金属晶粒越细,晶界总面积越大,位错障碍越多,需要协调的具有不同位向的晶粒越多,使金属塑性变形的抗力越高。

金属的晶粒越细,其塑性和韧性越高。因为晶粒越细,单位体积内晶粒数目越多,参与变形的晶粒数目也越多,变形越均匀,使在断裂前发生较大的塑性变形。强度和塑性同时增加,金属在断裂前消耗的功也较大,因而其韧性也较好。

通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬度、塑性和韧性的方法称为细晶强化。

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为什么晶粒越细,金属的强度越高,塑性,韧性就越好

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