時(shí)效強(qiáng)化/固溶強(qiáng)化--17-4PH/15-7Mo
金屬?gòu)?qiáng)化
通過合金化、塑性變形和熱處理等手段提高金屬材料的強(qiáng)度,稱為金屬的強(qiáng)化。所謂強(qiáng)度是指材料對(duì)塑性變形和斷裂的抗力,用給定條件下材料所能承受的應(yīng)力來表示。隨試驗(yàn)條件不同,強(qiáng)度有不同的表示方法,如室溫準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)所測(cè)定的屈服強(qiáng)度、流變強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度等(見金屬力學(xué)性能的表征);壓縮試驗(yàn)中的抗壓強(qiáng)度;彎曲試驗(yàn)中的抗彎強(qiáng)度;疲勞試驗(yàn)中的疲勞強(qiáng)度(見疲勞);高溫條件靜態(tài)拉伸所測(cè)的持久強(qiáng)度(見蠕變)。每一種強(qiáng)度都有其特殊的物理本質(zhì),所以金屬的強(qiáng)化不是籠統(tǒng)的概念,而是具體反映到某個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)上。一種手段對(duì)提高某一強(qiáng)度指標(biāo)可能是有效的,而對(duì)另一強(qiáng)度指標(biāo)未必有效。影響強(qiáng)度的因素很多。最重要的是材料本身的成分、組織結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài);其次是受力狀態(tài),如加力快慢、加載方式,是簡(jiǎn)單拉伸還是反復(fù)受力,都會(huì)表現(xiàn)出不同的強(qiáng)度;此外,試樣幾何形狀和尺寸及試驗(yàn)介質(zhì)也都有很大的影響,有時(shí)甚至是決定性的,如超高強(qiáng)度鋼在氫氣氛中的拉伸強(qiáng)度可能成倍地下降(見應(yīng)力腐蝕斷裂和氫脆)。
金屬?gòu)?qiáng)化可分為:
通過合金化、塑性變形和熱處理等手段提高金屬材料的強(qiáng)度,稱為金屬的強(qiáng)化。所謂強(qiáng)度是指材料對(duì)塑性變形和斷裂的抗力,用給定條件下材料所能承受的應(yīng)力來表示。隨試驗(yàn)條件不同,強(qiáng)度有不同的表示方法,如室溫準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)所測(cè)定的屈服強(qiáng)度、流變強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度等(見金屬力學(xué)性能的表征);壓縮試驗(yàn)中的抗壓強(qiáng)度;彎曲試驗(yàn)中的抗彎強(qiáng)度;疲勞試驗(yàn)中的疲勞強(qiáng)度(見疲勞);高溫條件靜態(tài)拉伸所測(cè)的持久強(qiáng)度(見蠕變)。每一種強(qiáng)度都有其特殊的物理本質(zhì),所以金屬的強(qiáng)化不是籠統(tǒng)的概念,而是具體反映到某個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)上。一種手段對(duì)提高某一強(qiáng)度指標(biāo)可能是有效的,而對(duì)另一強(qiáng)度指標(biāo)未必有效。影響強(qiáng)度的因素很多。最重要的是材料本身的成分、組織結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài);其次是受力狀態(tài),如加力快慢、加載方式,是簡(jiǎn)單拉伸還是反復(fù)受力,都會(huì)表現(xiàn)出不同的強(qiáng)度;此外,試樣幾何形狀和尺寸及試驗(yàn)介質(zhì)也都有很大的影響,有時(shí)甚至是決定性的,如超高強(qiáng)度鋼在氫氣氛中的拉伸強(qiáng)度可能成倍地下降(見應(yīng)力腐蝕斷裂和氫脆)。
金屬?gòu)?qiáng)化可分為:
時(shí)效強(qiáng)化aging strengthening:是指在固溶了合金元素以后,在常溫或加溫的條件下,使在高溫固溶的合金元素以某種形式析出(金屬間化合物之類),形成彌散分布的硬質(zhì)質(zhì)點(diǎn),對(duì)位錯(cuò)切過造成阻力,使強(qiáng)度增加,韌性降低。
固溶強(qiáng)化solution strengthening:就是合金元素在基體金屬晶格中存在使晶格產(chǎn)生畸變,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)阻力加大。通常也是強(qiáng)度增加,韌性降低。
細(xì)晶強(qiáng)化(也叫晶界強(qiáng)化)grain refining strengthening:可以通過形變-再結(jié)晶獲得較細(xì)的晶粒,使強(qiáng)度和韌性同時(shí)提高。
形變強(qiáng)化 working hardening:隨著塑性變形量的增加,金屬流變強(qiáng)度也增加,這種現(xiàn)象稱為形變強(qiáng)化或加工硬化。
彌散強(qiáng)化 dispersion strengthening:材料通過基體中分布有細(xì)小彌散的第二相細(xì)粒而產(chǎn)生強(qiáng)化的方法,稱為彌散強(qiáng)化。
纖維強(qiáng)化 fiber strengthening:用高強(qiáng)度的纖維同適當(dāng)?shù)幕w材料相結(jié)合,來強(qiáng)化基體材料的方法稱為纖維強(qiáng)化。
輻照強(qiáng)化 radiation hardening:由于金屬在強(qiáng)射線條件下產(chǎn)生空位或填隙原子,這時(shí)缺陷阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生強(qiáng)化效應(yīng)。
綜合強(qiáng)化
在實(shí)際生產(chǎn)上,強(qiáng)化金屬材料大都是同時(shí)采用幾種強(qiáng)化方法的綜合強(qiáng)化,
以充分發(fā)揮強(qiáng)化能力。例如:
1)固溶強(qiáng)化十形變強(qiáng)化,常用于固溶體系合金的強(qiáng)化。
2)結(jié)晶強(qiáng)化+沉淀強(qiáng)化,用于鑄件強(qiáng)化。
3)馬氏體強(qiáng)化+表面形變強(qiáng)化。對(duì)一些承受疲勞載荷的構(gòu)件,常在調(diào)質(zhì)處理后再進(jìn)行噴
丸或滾壓處理。
4)固溶強(qiáng)化+沉淀強(qiáng)化。對(duì)于高溫承壓元件常采用這種方法,以提高材料的高溫性能。
有時(shí)還采用硼的強(qiáng)化晶界作用,進(jìn)一步提高材料的高溫強(qiáng)度。
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