材料的强化与韧化【可编辑课件】.pptVIP

材料的强化与韧化;强韧化意义;强度：材料抵抗变形和断裂的能力;3.1金属及合金的强化与韧化;它不是工业上广泛应用的强化方法，它受到两个限制：

使用温度不能太高，否则由于退火效应，金属会软化；

由于硬化会引起金属脆化，对于本来就很脆的金属，一般不宜利用形变强化来提高强度性能。;二、固溶强化;固溶强化机制;非均匀固溶强化理论;Cottrell（柯氏）气团强化:;在稳定状态（U0）时，位错周围合金元素的浓度与其他地方有所不同。围绕位错而形成的溶质原子聚集物，称为“柯氏气团”；

若破坏这种状态使位错运动，要增加外力，即提高金属强度。;屈服现象、应变时效与Cottrell气团;思考：吕德斯带会使低碳钢在冲压成型时使工件表面粗糙不平，怎么解决？;

马氏体钢：当间隙固溶碳量增至0.4%时，硬度为60HRC，ψ约为10%；提高碳含量，wt(C)=1.2%，硬度为68HRC，ψ5%。可见随着固溶C原子的增加，在提高强度的同时塑性损失较大。

一般情况下，固溶强化降低塑性，材料韧性下降。

;;大量实验和理论的研究工作证实了晶界处位错源的存在。;低碳钢晶粒与屈服强度的关系;2）细晶韧化;3）细化晶粒的方法;四、第二相强化;1）沉淀强化;2）弥散强化;3）第二相强化理论;Orowan（奥罗万）强化机制;Orowan公式：;位错切过第二相强度理论;位错切过第二相的强化作用主要决定于粒子本身的性质以及其与基体的联系，主要有以下几方面的作用：

位错切过粒子后产生新的界面，提高了界面能。

若共格的粒子是一种有序结构，位错切过之后，沿滑移面产生反相畴（位错扫过有序结构时形成的错排面），使位错切过粒子时需要附加应力。

粒子点阵常数与基体不一样，粒子周围产生共格畸变，存在弹性应变场，阻碍位错运动。;为克服界面能，应增加的临界切应力为：;综合考虑切过、绕过两种机制，估算出第二相粒子强化的最佳粒子半径（对沉淀强化型合金）：;4）第二相强化对合金塑性和韧性的影响;强化作用的叠加（综合强化）;3.2陶瓷材料的强化与韧化;（1）组织缺陷

先在的缺陷、裂纹等

（2）微观组织结构

气孔率、晶粒尺寸、晶粒形状、晶界相、第二相、不同相的热膨???系数差异等。

（3）温度

较低温度下，温度对陶瓷材料的强度影响不大，仍然是脆性断裂；在较高温度下，材料在发生断裂前出现少量的微塑性变形。