第5章金属及合金的强化方法综述.ppt

*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;5.2.2细化晶粒方法;5.3 固溶强化;5.3 固溶强化;5.3 固溶强化;5.3 固溶强化;5.3 固溶强化;　　固溶强化对材料性质的影响;5.3固溶强化;5.3.2 影响因素;1. 溶质原子浓度 理论和实验表明，溶质原子浓度越高，强化作用也越大。 2. 溶质溶剂原子尺寸差 溶质溶剂原子尺寸相差越大，强化效果越显著。;*;;;;;;;*;5.4 第二相强化;5.4.1沉淀强化（时效强化）;1. 固溶处理 具有时效强化现象合金的最基本条件是在其相图上有固溶度变化，并且固溶度随温度降低而显著减小。如图5-21所示。当组元B含量大于Bo的合金加热到略低于固相线的温度，保温一定时间，使B组元充分溶解后，取出快速冷却，则B组元来不及沿CD线析出，而形成亚稳定的过饱和固溶体，这种处理称为固溶处理。 2.时效 经固溶处理的合金在室温或一定温度下加热保持一定时间，使过??和固溶体趋于某种程度的分解，这种处理称为时效。在室温下放置产生的时效称为自然时效，加热到室温以上某一温度进行的时效称为人工时效。;?2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning? is a trademark used herein under license.;3. 时效过程与性能变化;5.4.2弥散强化;粉末冶金工艺流程图;;*;*;*;*;*;*;*;*;第二相粒子强化的最佳粒子半径;5.5形变强化;加工硬化;加工硬化;加工硬化;加工硬化;1.单晶体塑性变形 (1) 变形基本方式 滑移－一部分晶体相对于另一部分沿着某一晶面和晶向发生相对滑动，滑移面两侧晶体的结构类型和晶体取向均未有改变，它是金属塑性变形的最基本方式。; 如果将表面抛光的单晶体金属试样进行拉伸，在试样的表面上会出现许多相互平行的线条，这些线条称为滑移带。;(2) 滑移系;(3) 滑移的临界分切应力(滑移需要条件);(4) 滑移的位错机制;(5) 孪生;;2. 多晶体塑性变形特点;(2) 塑变协调性 由于多晶体的每个晶粒都处于其它晶粒的包围之中，因此，它的变形必须要与其邻近晶粒的变形相互协调，否则就不能保持晶粒之间的连续性而导致材料的断裂。这就要求相邻晶粒中取向不利的滑移系也参与变形。多晶体的塑性变形是通过各晶粒的多系滑移来保证相互协调性。根据理论推算，每个晶粒至少需要有五个独立滑移系。因此，滑移系较多的面心立方和体心立方金属表现出良好的塑性，而密排六方金属的滑移系少，晶粒之间的变形协调性很差，故塑性变形能力低。 (3) 塑变不均匀性 由多晶体中各个晶粒之间变形的不同时性可知，每个晶粒的变形量各不相同，而且由于晶界的强度高于晶内，使得每一个晶粒内部的变形也是不均匀的。;课堂思考讨论题： 1 单晶材料和多晶材料哪个强度高，为什么？ 2 晶粒细化能使金属强度提高吗？;5.5.2塑性变形对金属组织与性能的影响;(2) 形成形变织构;(3) 亚结构细化;(4) 点阵畸变严重;2.塑性变形对金属力学性能的影响; 变形过程中，位错密度升高，导致形变胞的形成和不断细化，对位错的滑移产生巨大的阻碍作用，可使金属的变形抗力显著升高，这是产生形变强化的主要原因。;　　 利用加工硬化，可以在获得所需的金属材料形状的同时，提高材料的强度，如屈服强度、抗拉强度和硬度等。;加工硬化方法举例;3. 塑性变形对金属物理、化学性能的影响;*;*;*;*;*;*;*;*;5.5.3变形金属在加热时组织与性能的变化;(1) 回复;多边化;(2)再结晶;;2. 再结晶晶粒大小的控制;5.5.4 金属的热加工;2. 热加工特点;3. 热加工对金属组织与性能的影响;合理 ;*;*