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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...
因为通过细化晶粒,金属材料力学性得到了提高:细晶粒受到外力发生塑性变形可分散在更多的晶粒内进行,塑性变形较均匀,应力集中较小。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。
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。
塑性增高的原因:晶粒细化,使得分散在每个晶粒内的位错密度减小,从而使得材料可以发生较大的塑性变形而不至于造成很大的应力集中,使得材料开裂。韧性较大的原因;同上,位错受阻不易移动,只是它吸收了较大的冲击功,表现为高韧性。
金属材料细化晶粒既可以提高材料的室温强度,又可以提高塑性是因为:产细化晶粒用增加冷度、变质处理、振搅拌、热处理,细晶粒金属具较高强度韧性所要细化晶粒。
硬度、塑性和韧性。这是因为晶界面的强度等性能高过晶粒,细晶粒受到外力发生塑性变形可分散在更多的晶粒内进行,塑性变形较均匀,应力集中较小,此外,晶粒越细,晶界面越多,面积越大,晶界面越曲折,越不利于裂纹的扩展。故工业上往往通过细化晶粒以提高材料的强度。
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