細(xì)晶強化，什么是金屬的細(xì)晶強化在金屬結(jié)晶中細(xì)化晶粒應(yīng)采取什么措施

來源：整理時間：2025-01-13 11:46:38 編輯：智能門戶手機版

本文目錄一覽

1，什么是金屬的細(xì)晶強化在金屬結(jié)晶中細(xì)化晶粒應(yīng)采取什么措施
2，強化金屬的三種方法
3，細(xì)晶強化機理
4，金屬材料的強化機制
5，金屬材料細(xì)晶強化理論及強化方法總結(jié)
6，細(xì)晶強化的原理以及金屬性能

1，什么是金屬的細(xì)晶強化在金屬結(jié)晶中細(xì)化晶粒應(yīng)采取什么措施

通過細(xì)化晶粒而使金屬材料力學(xué)性能提高的方法稱為細(xì)晶強化工業(yè)上將通過細(xì)化晶粒以提高材料強度的方法稱為細(xì)晶強化。通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體，晶粒的大小可以用單位體積內(nèi)晶粒的數(shù)目來表示，數(shù)目越多，晶粒越細(xì)。實驗表明，在常溫下的細(xì)晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強度、硬度、塑性和韌性。這是因為細(xì)晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進行，塑性變形較均勻，應(yīng)力集中較??；此外，晶粒越細(xì)，晶界面積越大，晶界越曲折，越不利于裂紋的擴展。故工業(yè)上將通過細(xì)化晶粒以提高材料強度的方法稱為細(xì)晶強化。細(xì)晶強化有以下方法： 1，增加過冷度； 2，變質(zhì)處理； 3，振動與攪拌。我在別人那抄的，，今年考研，，相互學(xué)習(xí)。。

什么是金屬的細(xì)晶強化在金屬結(jié)晶中細(xì)化晶粒應(yīng)采取什么措施

2，強化金屬的三種方法

形變強化固溶強化時效強化彌散強化我是學(xué)金屬材料的這個回答應(yīng)當(dāng)正確

固溶強化solution strengthening：就是合金元素在基體金屬晶格中存在使晶格產(chǎn)生畸變，位錯運動阻力加大。通常也是強度增加，韌性降低。細(xì)晶強化(也叫晶界強化)grain refining strengthening：可以通過形變-再結(jié)晶獲得較細(xì)的晶粒，使強度和韌性同時提高。形變強化 working hardening：隨著塑性變形量的增加，金屬流變強度也增加，這種現(xiàn)象稱為形變強化或加工硬化。彌散強化 dispersion strengthening：材料通過基體中分布有細(xì)小彌散的第二相細(xì)粒而產(chǎn)生強化的方法，稱為彌散強化。纖維強化 fiber strengthening：用高強度的纖維同適當(dāng)?shù)幕w材料相結(jié)合，來強化基體材料的方法嘩甫糕晃蕹浩革彤宮廓稱為纖維強化。

形變強化固溶強化彌散強化時效強化是彌散強化的一種

強化金屬的三種方法

3，細(xì)晶強化機理

細(xì)晶強化的機理是：在常溫下的細(xì)晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強度、硬度、塑性和韌性。這是因為細(xì)晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進行。塑性變形較均勻，應(yīng)力集中較??；此外，晶粒越細(xì)，晶界面積越大，晶界越曲折，越不利于裂紋的擴展。擴展資料：在細(xì)晶強化當(dāng)中，一個晶粒的塑性變形就無法直接傳播到相鄰的晶粒中去，且造成塑變晶粒內(nèi)位錯塞積。在外力作用下，晶界上的位錯塞積產(chǎn)生一個應(yīng)力場，可以作為激活相鄰晶粒內(nèi)位錯源開動的驅(qū)動力。通過細(xì)化晶粒而使金屬材料力學(xué)性能提高的方法，工業(yè)上將通過細(xì)化晶粒以提高材料強度。晶界越多，晶粒越細(xì)，根據(jù)霍爾-配奇關(guān)系式，晶粒的平均值(d)越小，材料的屈服強度就越高。參考資料來源：百度百科—細(xì)晶強化

百度百科上是這么說的，個人比較認(rèn)同：通過細(xì)化晶粒而使金屬材料力學(xué)性能提高的方法稱為細(xì)晶強化。　　通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體，晶粒的大小可以用單位體積內(nèi)晶粒的數(shù)目來表示，數(shù)目越多，晶粒越細(xì)。實驗表明，在常溫下的細(xì)晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強度、硬度、塑性和韌性。這是因為細(xì)晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進行，塑性變形較均勻，應(yīng)力集中較??；此外，晶粒越細(xì)，晶界面積越大，晶界越曲折，越不利于裂紋的擴展。故工業(yè)上將通過細(xì)化晶粒以提高材料強度的方法稱為細(xì)晶強化。　　晶粒越細(xì)小，位錯集群中位錯個數(shù)（n）越小，根據(jù)τ=nτ0，應(yīng)力集中越小，所以材料的強度越高；　　細(xì)晶強化的強化規(guī)律，晶界越多，晶粒越細(xì)，根據(jù)霍爾-配奇關(guān)系式，晶粒的平均值(d)越小，材料的屈服強度就越高。。（另外，我個人這么理解的：位錯等缺陷基本都集中在晶界部位，因此晶界的強度比晶內(nèi)大，那你想想，肯定是晶粒越細(xì)強度越大咯）

細(xì)晶強化機理

4，金屬材料的強化機制

高強度是人們對結(jié)構(gòu)材料的最主要的追求，因為它是零部件小型化的基礎(chǔ)。通常，采用某種措施提高金屬材料的強度，會以降低它的塑性和韌性為代價。大家知道，塑性變形的本質(zhì)是位錯沿滑移面的滑移，金屬材料內(nèi)的滑移系愈多、位錯的滑移愈容易，它的塑性就愈好。強度是度量材料抵抗塑性變形和斷裂的能力，愈難于變形的金屬材料，其強度愈高。就是說，位錯滑移的難易程度決定了材料強度的高低。所以，幾種金屬材料強化的方法都與約束和釘扎位錯的滑移有關(guān)。許多材料由兩相或多相構(gòu)成。如果其中一相為細(xì)小的顆粒并彌散分布在材料內(nèi)，則這種材料的強度往往會增加，這種強化方法就稱為彌散強化。其作用在于顆粒對位錯運動的阻礙和釘札。

從總體上來說，金屬材料的強化機制有：（1）固溶強化，溶質(zhì)原子的溶入使固溶體的強度和硬度升高同時塑性和韌性有所下降（2）細(xì)晶強化，由Holl-Petch公式知。晶粒越細(xì)，晶體的強度越高，而且細(xì)晶強化是唯一能同時提高金屬材料的塑性和韌性的強化機制（3）沉淀強化，類似于第二相強化，第二相粒子彌散分布在基體中，對位錯起扎釘作用，可用Orwan機制來解釋（4）加工硬化，金屬材料冷變形加工使材料的強度硬度顯著提高，塑性顯著下降（5）時效強化，用柯垂氣團，斯偌克氣團解釋。金屬材料的強化機制和鋼鐵的強化機制有些不同。

你好！從總體上來說，金屬材料的強化機制有：（1）固溶強化，溶質(zhì)原子的溶入使固溶體的強度和硬度升高同時塑性和韌性有所下降（2）細(xì)晶強化，由Holl-Petch公式知。晶粒越細(xì)，晶體的強度越高，而且細(xì)晶強化是唯一能同時提高金屬材料的塑性和韌性的強化機制（3）沉淀強化，類似于第二相強化，第二相粒子彌散分布在基體中，對位錯起扎釘作用，可用Orwan機制來解釋（4）加工硬化，金屬材料冷變形加工使材料的強度硬度顯著提高，塑性顯著下降（5）時效強化，用柯垂氣團，斯偌克氣團解釋。金屬材料的強化機制和鋼鐵的強化機制有些不同。如有疑問，請追問。

5，金屬材料細(xì)晶強化理論及強化方法總結(jié)

1，增加過冷度； 2，變質(zhì)處理； 3，振動與攪拌； 4，對于冷變形的金屬可以通過控制變形度，退火溫度來細(xì)化晶粒

Hall-Petch公式

強度是指材料在宏觀上抵抗形變(彈性形變或塑性形變)的能力，韌性是材料斷裂能量的判據(jù)，是強度和塑性的綜合表征。一般來說，結(jié)構(gòu)材料的強度和韌性是一對矛盾。通常提高強度，就降低韌性。或者反過來，韌性改善了，強度就下降。金屬材料的強化途徑不外兩個，一是提高合金的原子間結(jié)合力，提高其理論強度，并制得無缺陷的完整晶體，如晶須。另一強化途徑是向晶體內(nèi)引入大量晶體缺陷，如位錯、點缺陷、異類原子、晶界、高度彌散的質(zhì)點或不均勻性（如偏聚）等，這些缺陷阻礙位錯運動，也會明顯地提高金屬強度。目前鋼鐵材料主要的強化方式有固溶強化、形變強化、沉淀強化和彌散強化、細(xì)晶強化等幾種強化方式。在所有金屬強化方法中，細(xì)化晶粒是目前唯一可以做到既提高強度，又改善塑性和韌性的方法。固溶強化：融入固溶體中的溶質(zhì)原子造成晶格畸變，晶格畸變增大了位錯運動的阻力，使滑移難以進行，從而使合金固溶體的強度與硬度增加。這種通過融入某種溶質(zhì)元素來形成固溶體而使金屬強化的現(xiàn)象稱為固溶強化。在溶質(zhì)原子濃度適當(dāng)時，可提高材料的強度和硬度，而其韌性和塑性卻有所下降。形變強化：在金屬的整個形變過程中當(dāng)外力超過屈服強度后，要塑性變性繼續(xù)進行必須不斷增加外力，從而在真實的應(yīng)力-應(yīng)變曲線上表現(xiàn)為盈利不斷上升。沉淀強化：合金通過相變得到的合金元素與基體元素的化合物會引起合金強化，為沉淀強化，彌散強化則是機械混摻于基體材料中的硬質(zhì)顆粒引起的強化。兩者的區(qū)別是沉淀強化中沉淀相和基體有化學(xué)交互作用，而彌散強化沉淀相和基體無化學(xué)交互作用。彌散強化：彌散強化指一種通過在均勻材料中加入硬質(zhì)顆粒的一種材料的強化手段。是指用不溶于基體金屬的超細(xì)第二相(強化相)強化的金屬材料。為了使第二相在基體金屬中分布均勻，通常用粉末冶金方法制造。第二相一般為高熔點的氧化物或碳化物、氮化物，其強化作用可保持到較高溫度。彌散強化是強化效果較大的一種強化合金的方法，很有發(fā)展前途。若化合物在固溶體晶粒內(nèi)呈彌散質(zhì)點或粒狀分布，則既可顯著提高合金強度和硬度，又可使塑性和韌性下降不大，并且顆粒越細(xì)小，越呈彌散均勻分布，強化效果越好。細(xì)晶強化：通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體，晶粒的大小可以用單位體積內(nèi)晶粒的數(shù)目來表示，數(shù)目越多，晶粒越細(xì)。在常溫下的細(xì)晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強度、硬度、塑性和韌性。這是因為細(xì)晶粒受到外力發(fā)生塑性變形可分散在更多的晶粒內(nèi)進行，塑性變形較均勻，應(yīng)力集中較??；此外，晶粒越細(xì)，晶界面積越大，晶界越曲折，越不利于裂紋的擴展。故工業(yè)上將通過細(xì)化晶粒以提高材料強度的方法稱為細(xì)晶強化。

6，細(xì)晶強化的原理以及金屬性能

鎂合金具有良好的生物兼容性、最高的比強度和比剛度、優(yōu)異的工藝性能、較好的耐腐蝕性能、良好的導(dǎo)熱、減振及電磁屏蔽性以及原材料豐富、切削加工簡單和回收容易等優(yōu)點。鎂合金被認(rèn)為是制備電器產(chǎn)品殼體、運輸工具和航天飛行器零部件最具前途的結(jié)構(gòu)材料。然而，鎂合金的強度、塑性和韌性有待進一步提高。快速凝固(RS)技術(shù)可有效地細(xì)化合金晶粒、減少偏析，從而有望大幅度提高鎂合金的力學(xué)性能。往復(fù)擠壓(RE)是一種等體積大塑性變形技術(shù)，可以在不改變原始形狀下，制備細(xì)晶材料。研究了RE制備超細(xì)組織、高強高韌鎂合金的強化機理及快速凝固薄帶的焊合機制。研究包括的主要內(nèi)容和獲得的主要結(jié)論有：基于RS原理完善了KND-Ⅱ型單輥快速凝固中試系統(tǒng)，在冷卻速度介于1.14×10~6 K·s~(-1)～4.12×10~7K·s~(-1)條件下，制備的RS-Mg-Zn-Y合金薄帶組織由過飽和α-Mg固溶體和少量在α-Mg晶粒間分布的Z相及其它金屬間化合物構(gòu)成，薄帶組織存在微弱的微觀偏析。薄帶晶粒尺寸小于5μm。研制了可在普通立式壓力機上實現(xiàn)多道次RE裝置，并采用該裝置對CT及RS狀態(tài)下的Mg-Zn-Y合金進行了RE。RE可促使RE-n-EX-CT-Mg-Zn-Y合金基體通過破碎和反復(fù)動態(tài)再結(jié)晶細(xì)化；晶界網(wǎng)狀化合物通過破碎細(xì)化，并隨材料的流動而發(fā)生位置遷移，最終均勻分布在基體上。提高RE道次，組織變得更均勻。RE是一種提高RE-n-EX-CT-Mg-Zn-Y鎂合金強度和塑性的有效方法。 RE過程中，每一道次的名義應(yīng)變速率是0.1503s~(-1)。溫度介于300℃～350℃范圍RE可以使材料內(nèi)積累較高的真應(yīng)變，有利于獲得大的Zener-Hollomon參數(shù)Z~*值，促進原子擴散及析出相形核和長大；在獲得高致密、高機械性能的同時，有利于RS薄帶的焊合。 RE后，RE-n-EX-RS-Mg-Zn-Y合金強化相顆粒由三部分組成：第一類是原薄帶晶粒內(nèi)部凝固時的強化相，為～100nm。RE使第一類強化相在組織中分布更均勻，但大小基本不變；第二類是原薄帶晶粒界面上的網(wǎng)狀化合物經(jīng)RE破碎形成的不規(guī)則顆粒，尺寸為～0.5μm；第三類為RE過程脫溶形成的沉淀相，尺寸一般為70nm左右，彌散分布于α-Mg基體中。RE后RE-n-EX-RS-Mg-Zn-Y合金獲得了較高的拉伸強度(RE-n-EX-RS-B1和RE-n-EX-RS-B2合金的拉伸強度大于400MPa)、屈強比(大于0.8，其中RE-n-EX-RS66合金接近1)和伸長率(RE-n-EX-RS66合金的伸長率大于20％)。往復(fù)擠壓獲得高強韌快速凝固Mg-Zn-Y合金的強化機制包括細(xì)晶強化、固溶強化、位錯強化、沉淀析出和彌散分布強化以及位錯間的摩擦阻力強化機制。其中，細(xì)晶強化和Orowan強化機制是主要的強化機制。在100～150℃溫度范圍，Mg-Zn-Y合金熱(線)膨脹系數(shù)與制備工藝有關(guān)，材料的膨脹系數(shù)由大到小順序為：α_tCT-Mg-Zn-Y＞α_tRE-n-EX-CT-Mg-Zn-Y＞α_tRE-n-EX-RS-Mg-Zn-Y。RE結(jié)合RS可以獲得低膨脹系數(shù)的Mg-Zn-Y合金。