纯金属如何同时提高强韧性
㈠ 金属材料的韧化途径有哪几种哪种方法即提高强度又提高韧性
加工硬化的原理:
①经过冷拉、滚压和喷丸(见表面强化)等工艺,能显著提高金属材料、零件和构件的表面强度;
②零件受力后,某些部位局部应力常超过材料的屈服极限,引起塑性变形,由于加工硬化限制了塑性变形的继续发展,可提高零件和构件的安全度;
③金属零件或构件在冲压时,其塑性变形处伴随着强化,使变形转移到其周围未加工硬化部分。经过这样反复交替作用可得到截面变形均匀一致的冷冲压件;
④可以改进低碳钢的切削性能,使切屑易于分离。但加工硬化也给金属件进一步加工带来困难。如冷拉钢丝,由于加工硬化使进一步拉拔耗能大,甚至被拉断,因
此必须经中间退火,消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中为使工件表层脆而硬,再切削时增加切削力,加速刀具磨损等。
㈡ 提高金属强度的方法有什么
一是提高合金的原子间结合力,提高其理论强度,并制得无缺陷的完整晶体,如晶须。已知铁的晶须的强度接近理论值,可以认为这是因为晶须中没有位错,或者只包含少量在形变过程中不能增殖的位错。这种强化方法只有在几种特殊的金属中才得到应用。
另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷,如位错、点缺陷、异类原子、晶界等,这些缺陷阻碍位错运动,也会明显地提高金属强度。事实证明,这是提高金属强度最有效的途径。
对工程材料来说,一般是通过综合的强化效应以达到较好的综合性能。具体方法有固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细化晶粒强化、择优取向强化、复相强化、纤维强化和相变强化等,这些方法往往是共存的。
(2)纯金属如何同时提高强韧性扩展阅读:
结晶强化就是通过控制结晶条件,在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织,从而提高金属材料的性能。它包括:
(1)细化晶粒。细化晶粒可以使金属组织中包含较多的晶界,由于晶界具有阻碍滑移变形作用,因而可使金属材料得到强化。同时也改善了韧性,这是其它强化机制不可能做到的。
(2)提纯强化。在浇注过程中,把液态金属充分地提纯,尽量减少夹杂物,能显著提高固态金属的性能。夹杂物对金属材料的性能有很大的影响。采用真空冶炼等方法,可以获得高纯度的金属材料。
㈢ 谁能告诉我金属材料强度、硬度、韧性、塑性、弹性之间的关系 如何提高不锈钢的弹性
金属材料强度、硬度高,相应的弹性就会高,但硬度不能太高,太高了会太脆.金属材料强度、硬度低,相应的韧性、塑性会好 ,如想提高不锈钢的弹性,应采用含碳量高的不锈钢,通过热处理将硬度控制在合适的范围.
㈣ 细晶强化能同时提高强度和韧性,而其他强化方式只能提高强度,而韧性下降
1.细晶粒强化的原因:
钢晶粒细化后,晶界增多,而晶界上的原子排列不规则,杂质和缺陷多,能量较高,阻碍位错的通过,即阻碍塑性变形,也就实现了高强度。
2.塑性,韧性好的原因:
晶粒越细,在一定体积内的晶粒数目多,则在同样塑性变形量下,变形分散在更多的晶粒内进行,变形较均匀,且每个晶粒中塞积的位错少,因应力集中引起的开裂机会较少,有可能在断裂之前承受较大的变形量,既表现出较高的塑性。细晶粒金属中,裂纹不易萌生(应力集中少),也不宜传播(晶界曲折多),因而在断裂过程中吸收了更多能量,表现出较高的韧性。
3.其他的强化方式主要是通过阻止位错的运动而使其强度硬度提高。如加工硬化、固溶强化等
㈤ 如何在不降低钢铁材料强度的同时有效提高韧性,有哪些途径
回答这个问题可以抄从以下角度考虑:
1.
金属材料强度
金属及合金主要是以金属键合方式结合的晶体。完美金属的理论抗拉强度是指与结合键能(结合力和结合能)相关的材料物理量(双原子作用模型),其影响因素可以从该模型去考虑(如温度、键能、原子间距、点阵结合方式、原子尺寸、电负性电子浓度等,这些在金属材料学应该都有);
由于实际的金属及合金材料并非完美晶体,存在点、线、面缺陷(空位、位错、晶界相界等)或畸变,为此材料强度远低于它的理论强度。从缺陷的角度去考虑材料强化。工程及应用中最广的的屈服强度,该强度发生在材料的塑性变形紧密相关,可以从金属滑移及其机制去分析材料机制,(如位错机制等,阻碍位错运动的方式都为强化机制,如细晶强化、时效、固溶、形变强化)
2.
钢的强化方式:
钢一般指在铁碳相图中碳含量小于等于2.1%的一类铁合金;其强化方式可以结合理论进行推广。在考研相关问题中可以以有马氏体相变的钢为例进行述说。
结合化学成分、强化机制—固溶强化、相变强化、时效强化、奥氏体细晶强化,展开说明。
3.强度提高途径则根据各类影响因素去归纳(热处理、合金成分调整、形变硬化……)
最后预祝考研顺利……
㈥ 如何同时提高金属材料的强度和韧性
超高温,超高压,急速冷切
㈦ 金属材料的强度与韧性是一对矛盾,你认为怎样才能获得具有综合强韧性能的材料
细化晶粒可以在提高金属强度的同时提高材料的韧性,所以对材料进行纳米化处理或通过适当的热处理使其晶粒得到细化,会得到强韧性都较高的材料。
㈧ 提高金属材料强韧性的手段有哪些
金属的韧性随加载的速度提高,温度的降低,应力集中程度的加剧而下降。
㈨ 提高金属屈服强度的方法
1、固溶抄强化
合金元素固溶于基体金属中袭造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高的现象。溶入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变,晶格畸变增大了位错运动的阻力,使滑移难以进行,从而使合金固溶体的强度与硬度增加。
2、加工硬化
随着冷变形程度的增加,金属材料强度和硬度提高,但塑性、韧性有所下降。金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,而塑性和韧性降低的现象。又称冷作硬化。
3、细晶强化
通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化,工业上通过细化晶粒以提高材料强度。通常金属是由许多晶粒组成的多晶体,晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目来表示,数目越多,晶粒越细。实验表明,在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。
(9)纯金属如何同时提高强韧性扩展阅读
影响屈服强度的外在因素有:温度、应变速率、应力状态。随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高,尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感,这导致了钢的低温脆化。
应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标,但应力状态不同,屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。
㈩ 材料科学基础(金属学)的问题:细化晶粒为什么可以同时达到提高金属强度和韧性、塑性的目的
细化晶粒在材料冶炼过程中一般加入细化晶粒元素,如钛、铌等。
还有就是产品在热加工后得到粗大组织而细化晶粒,一般采用正火处理
通过添加合金元素可以细化;压力加工也可以;热处理的正、退、调质也可以细化晶粒。应根据实际情况从不同角度进行选择.
根据Hall2petch 公式:σs=σ0+Kd-1/2 式中,σs是材料的屈服强度,σ0是与材料有关的常数,K 是常数,d 是晶粒直径。可以看出,材料的屈服强度与晶粒尺寸倒数的平方根成正比。因此,晶粒细化既能提高材料的强度,又能提高材料塑性,同时也能显著提高其力学性能。细化晶粒是控制金属材料组织的最重要、最基本的方法,目前人们采用了许多办法细化金属的晶粒。
如果仅仅发生了晶粒的细化而没有发生强烈的塑性变形的话,材料的塑性随着晶粒的细化应该还是提高的。
细晶强化啊,这是一种很好的强化工艺。因为细晶粒晶界多阻碍位错运动,当然提高了强度,同时又能增强韧性.
晶界和晶内的塑性变形能力有很大的差异(竹节现象),细下的晶粒会减少二者间差异,因此均匀变形能力得到提高,这也是细晶提高塑性的一个原因。
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