什么是细晶强化?细化晶粒的方法有哪些?

通过细化晶粒可以使金属材料力学性能提高,工业上还通过细化晶粒以提高材料强度,想问下到死什么是细晶强化,细化晶粒的方法又有哪些?

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國暴風兵

2020-08-05 23:48:54

所谓细晶强化,指的是随晶粒尺寸的减小,材料的强度、硬度升高,塑性、韧性也得到改善的现象称为细晶强化。其原理在于晶界对位错滑移的阻滞效应。对于多晶体来说,位错运动必须克服晶界的阻力,这是因为晶界两侧位错的取向不同,所以在某一个晶粒中,滑移的位错不能直接穿越晶界进入相邻的晶粒,只有在晶界处塞积了大量的位错后引起应力集中,才能激发相邻晶粒中已有位错的运动产生滑移。所以晶粒越细,材料强度反而越高。

大家记住这个规律:晶粒越细,晶界面积越大,根据霍尔-佩奇公式,晶粒的平均直径d越小,材料的屈服强度就越高。

接下里,说下细化晶粒的方法,主要有以下4种:

第一,结晶过程中可以通过增加过冷度,变质处理,振动及搅拌增加形核率来细化晶粒;

第二,对于冷变形的金属可以通过控制变形度、退火温度来细化晶粒;

第三,通过正火、退火的热处理方法细化晶粒;

第四,在钢中加入合金元素,形成新相从而抑制晶粒长大。

希望我的回答能帮助到你

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