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chuyezuo鐵蟲 (小有名氣)
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[交流]
【求助】為什么細(xì)化晶粒可以增加晶體的塑性? 已有13人參與
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| 眾所周知,細(xì)晶強化是同時提高強度和塑性的方法,提高強度是根據(jù)霍爾派奇關(guān)系所得,那增加塑性是什么原因呢?可以從位錯滑移的角度解釋嗎? |
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金蟲 (著名寫手)
木蟲 (正式寫手)
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晶粒細(xì)化時,晶內(nèi)空位數(shù)目與位錯數(shù)目都減少,位錯與空位、位錯間的交互作用幾率減小,位錯易于運動,即塑性好。 位錯數(shù)目少,塞積位錯數(shù)目少,使應(yīng)力集中降低。 晶粒細(xì)化使晶界總面積增加,致使裂紋擴(kuò)展的阻力增加,推遲了裂紋的萌生,增加了斷裂應(yīng)變。 晶粒細(xì)小,裂紋穿過晶界進(jìn)入相鄰晶粒并改變方向的頻率增加,消耗的能量增加,韌性增加。 另外晶界總面積增加可以降低晶界上的雜質(zhì)濃度,減輕沿晶脆性斷裂傾向。 |
專家顧問 (知名作家)
材料人
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專家經(jīng)驗: +552 |
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對于強度,關(guān)鍵在于晶界對位錯滑移的阻滯效應(yīng)。位錯在多晶體中運動時,由于晶界兩側(cè)晶粒的取向不同,加之這里雜質(zhì)原子較多,也增大了晶界附近的滑移阻力,因而一側(cè)晶粒中的滑移帶不能直接進(jìn)入第二個晶粒,而且要滿足晶界上形變的協(xié)調(diào)性,需要多個滑移系統(tǒng)同時動作。這同樣導(dǎo)致位錯不易穿過晶界,而是塞積在晶界處,引起了強度的增高?梢姡Ы缑媸俏诲e運動的障礙,因而晶粒越細(xì)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。 而對于塑性,晶粒越細(xì),單位體積內(nèi)晶粒越多,形變時同樣的形變量可分散到更多的晶粒中,產(chǎn)生較均勻的形變而不會造成局部應(yīng)力過度集中,引起裂紋的過早產(chǎn)生與發(fā)展。 |

木蟲 (正式寫手)
鐵血川軍團(tuán)

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