為什麼細晶粒鋼強度高,塑性 韌性好

2021-08-31 09:11:27 字數 2110 閱讀 3444

1樓:匿名使用者

大概的定性來說吧,一般來說,按照金屬鍵強度計算出的金屬強度會比實際的金屬強度要高出幾個數量級,也就是說實際鋼材的強度是按照fe原子之間的金屬鍵強度計算出來的強度的百分之一到幾十分之一之間。這個強度的巨大差異一般認為是金屬晶體內部的晶格間各種缺陷(晶界、位錯、空穴)造成的,就是說金屬內部晶體結構並不是完全的有規律的原子分布,是區域性有序,整體無序的一種分布。這個破壞總是先從這些缺陷處破壞了。

這個缺陷數量對強度影響和下面那張圖形的樣子

那麼提高金屬強度就有兩種途徑:

乙個是這種缺陷很少,比如能達到盡可能的接近金屬原子按照金屬鍵分布的那中分布,這樣就會接近安裝理論計算出的強度,但這種方法有嚴重缺陷,就是金屬在冶煉和加工根本很難能達到這種可能(尺寸很小的情況可能,就是晶須,這個強度就是非常接近**的理論強度),但這個方法是以後的高強度和超高強度的金屬材料的發展方向。

還有一種辦法就是盡量的提高缺陷的數量,因為缺陷本身也會對其他缺陷的破壞會引起一定的阻礙作用但這種方法也是有限度的,就是這種缺陷到一定程度後隊強度的影響將比較弱。但目前的提高金屬材料力學效能的方法多為這種方法。

2樓:曹澤曲欣悅

主要是因為晶粒細化之後,與粗晶粒相比,晶粒取向更為均勻,從而避免了過早出現應力集中引起的開裂,提高了韌性~

細化晶粒為什麼能提高材料的強度又提高材料的塑性和韌性

3樓:科普小星球

因為通過細化晶粒,金屬材料力學性得到了提高:細晶粒受到外力發生塑性變形可分散在更多的晶粒內進行,塑性變形較均勻,應力集中較小。

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晶粒的數目來表示,數目越多,晶粒越細。實驗表明,在常溫下的細晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強度、硬度、塑性和韌性。

這是因為細晶粒受到外力發生塑性變形可分散在更多的晶粒內進行,塑性變形較均勻,應力集中較小;此外,晶粒越細,晶界面積越大,晶界越曲折,越不利於裂紋的擴充套件。

擴充套件資料

細化晶粒的方法有以下四種:

1、增加過冷度:過冷度增加,形核率與長大速度都增加,但兩者的增加速度不同,形核率的增長率大於長大速度的增長率。在一般金屬結晶時的過冷範圍內,過冷度越大,晶粒越細小。

2、變質處理:向金屬液中新增少量活性物質,促進液體金屬內部生核或改變晶體成長過程的一種方法,生產中常用的變質劑有形核變質劑和吸附變質劑。

3、振動與攪拌。

4、對於冷變形的金屬可以通過控制變形度,退火溫度來細化晶粒。

4樓:匿名使用者

晶介面是位錯運動的障礙,因而晶粒越細小,晶界越多

,位錯被阻滯的地方就越多,多晶體的強度就越高。

細化的晶粒在提高多晶體強度的同時,也使其塑性與韌性得以提高。因為晶粒越細,單位體積內晶粒越多,形變時同樣的形變數可分散到更多的晶粒中,產生較均勻的形變而不會造成區域性應力過度集中,引起裂紋的過早產生與發展。

5樓:匿名使用者

晶粒越細小,晶界在多晶體中佔得體積百分比越大,對錯位運動產生的阻礙也越大,從而對材料起到強化左右;同時,當總的塑性變形量一定時,細化晶粒後可以使位錯在更多的晶粒中產生運動,使塑形變形更均勻,因而不易產生應力集中,從而提高塑性韌性。

6樓:匿名使用者

根據hall2petch 公式:σs=σ0+kd-1/2 式中,σs是材料的屈服強度,σ0是與材料有關的常數,k 是常數,d 是晶粒直徑。可以看出,材料的屈服強度與晶粒尺寸倒數的平方根成正比。

因此,晶粒細化既能提高材料的強度,又能提高材料塑性,同時也能顯著提高其力學效能。細化晶粒是控制金屬材料組織的最重要、最基本的方法,目前人們採用了許多辦法細化金屬的晶粒。

45鋼試樣(15mm*10mm)因其組織晶粒大小不均勻,需要採用退火處理。擬採用以下幾種退貨工藝

7樓:匿名使用者

方案1,溫度來過低,保持原自始珠光體+鐵素體組織方案2,溫bai度合du適,保溫後可得到較粗大的zhi均勻等軸晶粒,dao珠光體+鐵素體,硬度強度低,一般作為預備熱處理方案3,溫度過高,過燒,得到極粗大的晶粒,魏氏體基體+氧化的晶界,報廢品。力學效能差

若要得到大小均勻的細小晶粒,可以860保溫後出爐風冷,較細珠光體+鐵素體,:較高的硬度

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符合設計計算強度等級要求的都可以用細晶粒熱軋鋼筋。晶粒度 grain size 是表示晶粒大小的尺度。單位面積內的晶粒數目 zs 或晶粒的平 長度 或直徑 金屬結晶時,每個晶粒都是由乙個晶核長大而成的,因此晶粒的大小取決於晶核的數目和晶粒長大速度的相對大小。晶核的數目用形核率表示。形核率越大,單位體...

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