什么是第二相强化?

什么是第二相强化?第二相的类型有几种?如何提高第二相强化效果?

共 1 个回答

切换为时间排序
inorin

2020-12-18 21:17:19

下面我来回答题主的问题。材料中以非连续状态分布于基体相中的且在其中不可能包围有其他相的相统称为第二相。复相合金与单相合金相比,除基体相以外,还有第二相存在。当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中时,会产生显著的强化作用,这种强化作用称为第二相强化。比如,钢铁材料通过基体中分布的细小弥散的第二相质点而产生强化的方法,就称为第二相强化。

其中,第二相质点是指除基体外的所有其他相的质点,如碳化物、氮化物、氧化物、金属间化合物、亚稳中间相,甚至包括与基体成分一样而仅是点阵类型不同的同素形构相等。

第二相质点与运动位错之间产生的相互作用是导致钢的屈服强度和流变应力提高的主要原因。按其作用机制可分为位错绕过第二相的Orowan机制和位错切过第二相的切过机制。位错在运动过程中遇到第二相,需要绕过或切过第二相,从而第二相阻碍了位错的运动,使得材料的强度提高。

第二相粒子的形状、析出位置对强度都有影响,一般情况下,第二相粒子分布在整个基体上比分布在晶界上的效果要好。粒子形状为球形和片状相比,球状更有利于强化。粒子越弥散,其间距越小,则强化效果就越好。合金元素的作用主要是为造成均匀弥散分布的第二相粒子提供必要的成分条件,例如在高温回火时,为使碳化物呈细小均勻弥散的分布,并防止其聚集长大,需要往钢中加入碳化物形成元素Ti、V、Z、Nb、Mo、W等。

产生第二相质点的方法可以是微合金元素的碳、氮化物从固溶体中析出,也可以通过其他方法加入,前者是通过相变热处理获得第二相,叫做沉淀强化;后者是通过粉末烧结或内氧化获得第二相,叫做弥散强化。在钢中主要采用比较经济的沉淀强化来得到第二相质点,第二相质点沉淀析出的必要条件是固溶体合金的溶解度随温度的降低而减小。

提高第二相强化的效果有三种途径:第一,增加材料中第二相量,如在浇铸时的熔融状态下加的异相颗粒;第二,获得高度弥散分布第二相,如微合金化使得冷却过程中有第二相析出;第三,选用阻力高的硬质点。

共 1 条
  • 1
前往
57回答数