细晶强化的方法 细晶强化
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3、细晶强化的机理及其应用
4、摘要:本文讲述了细晶强化的含义及其微观机理,介绍了三种推导Hall-Petch关系式的物理模型,并说明了微量碳在钢铁材料中细晶强化时对Hall-Petch关系式中σ0和k的影响。本文还介绍了一种细晶强化金属材料的新方法-不对称挤压法。
5、关键词:细晶强化,Hall-Petch关系式,位错。
6、1引言
7、通常金属是由许多晶粒组成的多晶体,晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目来表示,数目越多,晶粒越细。实验表明,在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。这是因为细晶粒受到外力发生塑性变形可分散在更多的晶粒内进行,塑性变形较均匀,应力集中较小;此外,晶粒越细,晶界面积越大,晶界越曲折,越不利于裂纹的扩展。故工业上将通过细化晶粒以提高材料强度的方法称为细晶强化。细晶强化的关键在于晶界对位错滑移的阻滞效应。位错在多晶体中运动时,由于晶界两侧晶粒的取向不同,加之这里杂质原子较多,也增大了晶界附近的滑移阻力,因而一侧晶粒中的滑移带不能直接进入第二个晶粒,而且要满足晶界上形变的协调性,需要多个滑移系统同时动作。这同样导致位错不易穿过晶界,而是塞积在晶界处,引起了强度的增高。可见,晶界面是位错运动的障碍,因而晶粒越细小,晶界越多,位错被阻滞的地方就越多,多晶体的强度就越高,已经有大量实验和理论的研究工作证实了这一点。另外,位错在晶体中是三维分布的,位错网在滑移面上的线段可以成为位错源,
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