純金屬如何同時提高強韌性
㈠ 金屬材料的韌化途徑有哪幾種哪種方法即提高強度又提高韌性
加工硬化的原理:
①經過冷拉、滾壓和噴丸(見表面強化)等工藝,能顯著提高金屬材料、零件和構件的表面強度;
②零件受力後,某些部位局部應力常超過材料的屈服極限,引起塑性變形,由於加工硬化限制了塑性變形的繼續發展,可提高零件和構件的安全度;
③金屬零件或構件在沖壓時,其塑性變形處伴隨著強化,使變形轉移到其周圍未加工硬化部分。經過這樣反復交替作用可得到截面變形均勻一致的冷沖壓件;
④可以改進低碳鋼的切削性能,使切屑易於分離。但加工硬化也給金屬件進一步加工帶來困難。如冷拉鋼絲,由於加工硬化使進一步拉拔耗能大,甚至被拉斷,因
此必須經中間退火,消除加工硬化後再拉拔。又如在切削加工中為使工件表層脆而硬,再切削時增加切削力,加速刀具磨損等。
㈡ 提高金屬強度的方法有什麼
一是提高合金的原子間結合力,提高其理論強度,並製得無缺陷的完整晶體,如晶須。已知鐵的晶須的強度接近理論值,可以認為這是因為晶須中沒有位錯,或者只包含少量在形變過程中不能增殖的位錯。這種強化方法只有在幾種特殊的金屬中才得到應用。
另一強化途徑是向晶體內引入大量晶體缺陷,如位錯、點缺陷、異類原子、晶界等,這些缺陷阻礙位錯運動,也會明顯地提高金屬強度。事實證明,這是提高金屬強度最有效的途徑。
對工程材料來說,一般是通過綜合的強化效應以達到較好的綜合性能。具體方法有固溶強化、形變強化、沉澱強化和彌散強化、細化晶粒強化、擇優取向強化、復相強化、纖維強化和相變強化等,這些方法往往是共存的。
(2)純金屬如何同時提高強韌性擴展閱讀:
結晶強化就是通過控制結晶條件,在凝固結晶以後獲得良好的宏觀組織和顯微組織,從而提高金屬材料的性能。它包括:
(1)細化晶粒。細化晶粒可以使金屬組織中包含較多的晶界,由於晶界具有阻礙滑移變形作用,因而可使金屬材料得到強化。同時也改善了韌性,這是其它強化機制不可能做到的。
(2)提純強化。在澆注過程中,把液態金屬充分地提純,盡量減少夾雜物,能顯著提高固態金屬的性能。夾雜物對金屬材料的性能有很大的影響。採用真空冶煉等方法,可以獲得高純度的金屬材料。
㈢ 誰能告訴我金屬材料強度、硬度、韌性、塑性、彈性之間的關系 如何提高不銹鋼的彈性
金屬材料強度、硬度高,相應的彈性就會高,但硬度不能太高,太高了會太脆.金屬材料強度、硬度低,相應的韌性、塑性會好 ,如想提高不銹鋼的彈性,應採用含碳量高的不銹鋼,通過熱處理將硬度控制在合適的范圍.
㈣ 細晶強化能同時提高強度和韌性,而其他強化方式只能提高強度,而韌性下降
1.細晶粒強化的原因:
鋼晶粒細化後,晶界增多,而晶界上的原子排列不規則,雜質和缺陷多,能量較高,阻礙位錯的通過,即阻礙塑性變形,也就實現了高強度。
2.塑性,韌性好的原因:
晶粒越細,在一定體積內的晶粒數目多,則在同樣塑性變形量下,變形分散在更多的晶粒內進行,變形較均勻,且每個晶粒中塞積的位錯少,因應力集中引起的開裂機會較少,有可能在斷裂之前承受較大的變形量,既表現出較高的塑性。細晶粒金屬中,裂紋不易萌生(應力集中少),也不宜傳播(晶界曲折多),因而在斷裂過程中吸收了更多能量,表現出較高的韌性。
3.其他的強化方式主要是通過阻止位錯的運動而使其強度硬度提高。如加工硬化、固溶強化等
㈤ 如何在不降低鋼鐵材料強度的同時有效提高韌性,有哪些途徑
回答這個問題可以抄從以下角度考慮:
1.
金屬材料強度
金屬及合金主要是以金屬鍵合方式結合的晶體。完美金屬的理論抗拉強度是指與結合鍵能(結合力和結合能)相關的材料物理量(雙原子作用模型),其影響因素可以從該模型去考慮(如溫度、鍵能、原子間距、點陣結合方式、原子尺寸、電負性電子濃度等,這些在金屬材料學應該都有);
由於實際的金屬及合金材料並非完美晶體,存在點、線、面缺陷(空位、位錯、晶界相界等)或畸變,為此材料強度遠低於它的理論強度。從缺陷的角度去考慮材料強化。工程及應用中最廣的的屈服強度,該強度發生在材料的塑性變形緊密相關,可以從金屬滑移及其機制去分析材料機制,(如位錯機制等,阻礙位錯運動的方式都為強化機制,如細晶強化、時效、固溶、形變強化)
2.
鋼的強化方式:
鋼一般指在鐵碳相圖中碳含量小於等於2.1%的一類鐵合金;其強化方式可以結合理論進行推廣。在考研相關問題中可以以有馬氏體相變的鋼為例進行述說。
結合化學成分、強化機制—固溶強化、相變強化、時效強化、奧氏體細晶強化,展開說明。
3.強度提高途徑則根據各類影響因素去歸納(熱處理、合金成分調整、形變硬化……)
最後預祝考研順利……
㈥ 如何同時提高金屬材料的強度和韌性
超高溫,超高壓,急速冷切
㈦ 金屬材料的強度與韌性是一對矛盾,你認為怎樣才能獲得具有綜合強韌性能的材料
細化晶粒可以在提高金屬強度的同時提高材料的韌性,所以對材料進行納米化處理或通過適當的熱處理使其晶粒得到細化,會得到強韌性都較高的材料。
㈧ 提高金屬材料強韌性的手段有哪些
金屬的韌性隨載入的速度提高,溫度的降低,應力集中程度的加劇而下降。
㈨ 提高金屬屈服強度的方法
1、固溶抄強化
合金元素固溶於基體金屬中襲造成一定程度的晶格畸變從而使合金強度提高的現象。溶入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變,晶格畸變增大了位錯運動的阻力,使滑移難以進行,從而使合金固溶體的強度與硬度增加。
2、加工硬化
隨著冷變形程度的增加,金屬材料強度和硬度提高,但塑性、韌性有所下降。金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高,而塑性和韌性降低的現象。又稱冷作硬化。
3、細晶強化
通過細化晶粒而使金屬材料力學性能提高的方法稱為細晶強化,工業上通過細化晶粒以提高材料強度。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。
(9)純金屬如何同時提高強韌性擴展閱讀
影響屈服強度的外在因素有:溫度、應變速率、應力狀態。隨著溫度的降低與應變速率的增高,材料的屈服強度升高,尤其是體心立方金屬對溫度和應變速率特別敏感,這導致了鋼的低溫脆化。
應力狀態的影響也很重要。雖然屈服強度是反映材料的內在性能的一個本質指標,但應力狀態不同,屈服強度值也不同。我們通常所說的材料的屈服強度一般是指在單向拉伸時的屈服強度。
㈩ 材料科學基礎(金屬學)的問題:細化晶粒為什麼可以同時達到提高金屬強度和韌性、塑性的目的
細化晶粒在材料冶煉過程中一般加入細化晶粒元素,如鈦、鈮等。
還有就是產品在熱加工後得到粗大組織而細化晶粒,一般採用正火處理
通過添加合金元素可以細化;壓力加工也可以;熱處理的正、退、調質也可以細化晶粒。應根據實際情況從不同角度進行選擇.
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性能。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。
如果僅僅發生了晶粒的細化而沒有發生強烈的塑性變形的話,材料的塑性隨著晶粒的細化應該還是提高的。
細晶強化啊,這是一種很好的強化工藝。因為細晶粒晶界多阻礙位錯運動,當然提高了強度,同時又能增強韌性.
晶界和晶內的塑性變形能力有很大的差異(竹節現象),細下的晶粒會減少二者間差異,因此均勻變形能力得到提高,這也是細晶提高塑性的一個原因。
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