合金的塑性變形.docx

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1、合金的塑性變形合金中存在溶質(zhì)原子和彌散粒子，對變形起阻礙的作用，分別產(chǎn)生固溶強化、彌散強化，再加上之前多晶體塑性變形的特點。單相固溶體合金的塑性變形固溶強化：由于固溶體中存在溶質(zhì)原子，使得合金的強度、硬度提高，而塑性、韌性有所下降。產(chǎn)生固溶強化的原因：①溶質(zhì)原子引起溶劑原子晶格畸變，阻礙位錯運動；②溶質(zhì)原子偏聚于位錯周圍，形成“柯氏氣團”，對位錯有釘扎作用。固溶強化的效果：①在溶解度范圍內(nèi)，合金元素的質(zhì)量分數(shù)越大，則強化作用越強；②溶質(zhì)原子與溶劑原子的尺寸相差越大，則強化作用越強；③形成間隙固溶體的溶質(zhì)元素的強化作用大于形

2、成置換固溶體的元素；④溶質(zhì)原子與溶劑原子的價電子數(shù)相差越大，則強化作用越強。多相合金的塑性變形多相合金的組織可分為兩大類：一類是由塑性相近、晶粒尺寸也相近的兩相（固溶體）組成的合金，稱為第一類多相合金，其強化方式為固溶強化。另一類是由塑性較好的固溶體基體及其上分布的硬脆性相所組成合金，稱為第二類多相合金，其強化方式為固溶強化＋第二相強化。然而，第二類多相合金的變形性能在很大程度上取決于第二相的分布情況。第二相的分布情況有三種情況：①第二相在塑性相上呈片狀或?qū)訝罘植?，可用Ｈａｌｌ－Ｐｅｔｃｈ公式描述其屈服強度：σｓ＝σｉ＋?/p>

3、ｓ－１/２式中，σｉ為塑性基體的屈服強度；Ｋｓ為常數(shù)；ｓ為片層間距。片層間距越小，則強度越高，塑性也越高②第二相在塑性相中呈顆粒狀或彌散細小粒子分布，根據(jù)兩者相互作用的方式，有以下兩種強化機制：l二相粒子堅硬不變形、尺寸較大時，位錯繞過第二相粒子。這種位錯以繞過機制通過障礙的強化方式，稱為彌散強化。根據(jù)計算，位錯繞過間距為Ｌ的第二相粒子時，所需的切應力為：τ＝Ｇｂ/Ｌl第二相硬度不很高、尺寸較小時，位錯切過第二相粒子。這種位錯以切過機制通過障礙的強化方式，稱為沉淀強化③第二相在塑性相的晶界上呈連續(xù)網(wǎng)狀分布，這種分布情況是最

4、惡劣的，因為脆性相把塑性相分隔開，從而使其變形能力無從發(fā)揮，經(jīng)少量的變形后，即沿著連續(xù)的脆性相開裂，使合金的塑性和韌性急劇下降．這時，脆性相越多，網(wǎng)越連續(xù)，合金的塑性也就越差，甚至強度也隨之下降．生產(chǎn)上可通過熱變形和熱處理的相互配合來破壞或消除其網(wǎng)狀分布。常見的二次滲碳體便是如此，類似雞蛋殼狀，外殼堅硬，很難塑性變形，易產(chǎn)生裂紋。如球化退火消除二次滲碳體?？偨Y(jié)：合金一共可以產(chǎn)生加工硬化、細晶強化、彌散強化、固溶強化柯氏(Cotrell)氣團:溶質(zhì)原子與位錯發(fā)生交互作用,集聚在位錯線附近，以降低體系的畸變能所形成的溶質(zhì)原子氣

5、團。對位錯起釘扎作用。屈服現(xiàn)象形成機制：合金中柯氏氣團的存在，使得一開始塑性變形很困難，一旦柯氏氣團被沖破，將很容易出現(xiàn)塑性變形，于是出現(xiàn)屈服點，但當卸載外力足夠時間后，柯氏氣團又重新組合，屈服現(xiàn)象消失。