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1、论述四种强化的强化机理、强化规律及强化方法。（总2页）-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-内页可以根据需求调整合适字体及大小-1、形变强化形变强化：随变形程度的增加，材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降 的现象叫形变强化或加工硬化。机理：随塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互 交割加剧，结果即产生固定的割阶、位错缠结等障碍，使位错运动的阻力增 大，引起变形抗力增加，给继续塑性变形造成困难，从而提高金属的强度。规律：变形程度增加，材料的强度、硬度升高，塑性、韧性下降，位错密 度不断增加，根据公式。二abGpl/2，可知强度与位错密度（p）的二分之 一次方成正比，位错的
2、柏氏矢量（b）越大强化效果越显着。方法：冷变形（挤压、滚压、喷丸等）。形变强化的实际意义（利与弊）：形变强化是强化金属的有效方法，对一 些不能用热处理强化的材料可以用形变强化的方法提高材料的强度，可使强度 成倍的增加；是某些工件或半成品加工成形的重要因素，使金属均匀变形，使 工件或半成品的成形成为可能，如冷拔钢丝、零件的冲压成形等；形变强化还 可提高零件或构件在使用过程中的安全性，零件的某些部位出现应力集中或过 载现象时，使该处产生塑性变形，因加工硬化使过载部位的变形停止从而提高 了安全性。另一方面形变强化也给材料生产和使用带来麻烦，变形使强度升 高、塑性降低，给继续变形带来困难，中间需要进行
3、再结晶退火，增加生产成 本。2、固溶强化随溶质原子含量的增加，固溶体的强度硬度升高，塑性韧性下降的现象称 为固溶强化。强化机理：一是溶质原子的溶入，使固溶体的晶格发生畸变，对 滑移面上运动的位错有阻碍作用；二是位错线上偏聚的溶质原子形成的柯氏气 团对位错起钉扎作用，增加了位错运动的阻力；三是溶质原子在层错区的偏聚 阻碍扩展位错的运动。所有阻止位错运动，增加位错移动阻力的因素都可使强 度提高。固溶强化规律：在固溶体溶解度范围内，合金元素的质量分数越大，则 强化作用越大；溶质原子与溶剂原子的尺寸差越大，强化效果越显着；形 成间隙固溶体的溶质元素的强化作用大于形成置换固溶体的元素；溶质原子 与溶剂原
4、子的价电子数差越大，则强化作用越大。方法：合金化，即加入合金元素。3、第二相强化钢中第二相的形态主要有三种，即网状、片状和粒状。 网状特别是沿晶界析出的连续网状Fe3C，降低的钢机械性能，塑性、韧 性急剧下降，强度也随之下降； 第二相为片状分布时，片层间距越小，强度越高，塑性、韧性也越好。符合。气+KS-i/2的规律，S片层间距。 第二相为粒状分布时，颗粒越细小，分布越均匀，合金的强度越高，符 合=华的规律，入粒子之间的平均距离。第二相的数量越多，对塑性的危害人越大； 片状与粒状相比，片状强度高，塑性、韧性差； 沿晶界析出时，不论什么形态都降低晶界强度，使钢的机械性能下降。第二相无论是片状还是
5、粒状都阻止位错的移动。方法：合金化，即加入合金元素，通过热处理或变形改变第二相的形态及 分布。4、细晶强化细晶强化：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。细化晶粒不但可以提高强度又可改善钢的塑性和韧性，是一种较好的强化材料的方法。机理：晶粒越细小，位错塞集群中位错个数（n）越小，根据匚=M。，应力集中越 小，所以材料的强度越高。细晶强化的强化规律：晶界越多，晶粒越细，根据霍尔-配奇关系式。气 + Kd-i/2晶粒的平均直（d）越小，材料的屈服强度（七）越高。S 细化晶粒的方法：结晶过程中可以通过增加过冷度;变质处理，振动及搅 拌的方法增加形核率细化晶粒。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。可以通过正火、退火的热处理方法细化晶粒；在钢中加入强 碳化物物形成元素。
