細(xì)晶強(qiáng)化,是指通過(guò)晶粒粒度的細(xì)化來(lái)提高金屬的強(qiáng)度,多晶體金屬的晶粒邊界通常是大角度晶界,相鄰的不同取向的晶粒受力產(chǎn)生塑性變形時(shí),部分施密特因子大的晶粒內(nèi)位錯(cuò)源先開(kāi)動(dòng),并沿一定晶面產(chǎn)生滑移和增殖?;浦辆Ы缜暗奈诲e(cuò)被晶界阻擋。這樣一個(gè)晶粒的塑性變形就無(wú)法直接傳播到相鄰的晶粒中去,且造成塑變晶粒內(nèi)位錯(cuò)塞積。在外力作用下,晶界上的位錯(cuò)塞積產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)力場(chǎng),可以作為激活相鄰晶粒內(nèi)位錯(cuò)源開(kāi)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。

通過(guò)細(xì)化晶粒而使金屬材料力學(xué)性能提高的方法,工業(yè)上將通過(guò)細(xì)化晶粒以提高材料強(qiáng)度。晶界越多,晶粒越細(xì),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(qiáng)度就越高。

中文名

細(xì)晶強(qiáng)化

外文名

Fine Grain Strengthening

工業(yè)上

通過(guò)細(xì)化晶粒以提高材料強(qiáng)度

含義

金屬材料力學(xué)性能提高的方法

行業(yè)

工業(yè)

作用

通過(guò)晶粒粒度的細(xì)化來(lái)提高金屬的強(qiáng)度

定義

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(lái)表示,數(shù)目越多,晶粒越細(xì)。實(shí)驗(yàn)表明,在常溫下的細(xì)晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性。這是因?yàn)榧?xì)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(jìn)行,塑性變形較均勻,應(yīng)力集中較?。淮送?,晶粒越細(xì),晶界面積越大,晶界越曲折,越不利于裂紋的擴(kuò)展。故工業(yè)上將通過(guò)細(xì)化晶粒以提高材料強(qiáng)度的方法稱為細(xì)晶強(qiáng)化。

晶粒越細(xì)小,位錯(cuò)集群中位錯(cuò)個(gè)數(shù)(n)越小,根據(jù)τ=nτ0,應(yīng)力集中越小,所以材料的強(qiáng)度越高;

細(xì)晶強(qiáng)化的強(qiáng)化規(guī)律,晶界越多,晶粒越細(xì),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(qiáng)度就越高。

方法

1,增加過(guò)冷度;

2,變質(zhì)處理;

3,振動(dòng)與攪拌;

4,對(duì)于冷變形的金屬可以通過(guò)控制變形度,退火溫度來(lái)細(xì)化晶粒。