华南师范大学材料科学与工程教程第八章-材料的变形与断裂(三).ppt

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1、 材料科学基 础 第8章 材料的变形与断裂 1第八章 材料的变形与断裂(三) 材料科学基 础 第8章 材料的变形与断裂 2七、 合金的变形与强化合金在形成单相固溶体后,变形时的临界切应力都高于纯金属即固溶强化,但固溶强化对具体合金来说,表现出的规律可能不一样。(1)无限互溶的Cu-Ni合金、Ag-Au合金,其强化随溶质浓度成抛物线关系在B 等于约50时强化有极大值(2)对多数合金,因溶解度有限,强化与溶质浓度成线性关系1、单相合金的变形与强化 材料科学基 础 第8章 材料的变形与断裂 3(3)对于置换式的溶质原子,普遍被接受的强化理论是,溶质与溶剂原子的尺寸差别,两者原子尺寸差别越大,溶解度越

2、小,而强化效果越大固溶强化除了考虑原子尺寸差之外,对一些合金还要考虑弹性模量的差别,当两者有模量差时,位错在溶剂原子附近和在溶质原子附近的应力是不同的。原因:原子尺寸差别(即错配)所引起的晶格畸变,会产生一内应力场,位错在内应力场中 力, 所 的 中 不同合金 所引起的强化 与原子错配度的关系。 溶质原子的切变模量 大,对位错有 力 之切变模量 时有 力两种情况对位错的运动都要额外作功 材料科学基 础 第8章 材料的变形与断裂 4和 表可 出, 合金的 强度与溶质原子 的差别大 有 相互关系两者 差别大, 合金的强化 原子尺寸 的 Be、Si的强化 原子尺寸大的 Sn、Al的强化 大说固溶强化

3、时原子尺寸的currency1“要 材料科学基 础 第8章 材料的变形与断裂 5(4) 对于fi的的溶质原子,当其固溶于体fl Fe中,会成不对畸变,形成体fl , 度 c / a 随量 原因:因”位错的应力场有切应力,当溶质原子( fi溶质原子)引起的晶格畸变是对时, 和位错无 互,强化原子当强( )固溶于Fe中,形成所 体时,会成的晶格不对畸变,时原子不和 位错, 和位错有强 的 互,因产生 强的固溶强化 中 (强化) 材料科学基 础 第8章 材料的变形与断裂 6” 时的应力应变 线 在 性变形, 后 应力 ,在 生变形不 应力 在 内, 样的变形 两 , 中 ,在表变形 成之后 fl 在

4、 抛 的 样 ,可 晰 与外力成一定角度的变形条纹吕德斯带 之后产生 的 硬化2、 的 和应变时 材料科学基 础 第8章 材料的变形与断裂 7吕德斯带的 和过程。 的长短与 的量有关量大, 缩短乃消失。:乃因”(氮)原子和位错的 互形成柯气团以及位错值两个因 共同的结 。柯气团原子偏聚于 位错的 ,原子有钉扎位错,位错要 ,有 气团挣脱出来,摆脱原子的钉扎, 形成了 。一旦挣脱之后位错的 容易,应力 落出现 和水 。 变形的特有 和 (即变形的不) 材料科学基 础 第8章 材料的变形与断裂 8吉尔曼约翰逊位错增值理论:晶体开始变形之后,即引起大量的位错增值,比如通过双交滑移模型的增值方式,当位

5、错大量增值后,在维持一定的应变速率时,流变应力就要降低,就会造成屈服应力降落。柯氏气团还能很好地解释低 的应变时效,低 过 量的 变形 的屈服 ( 2), 是 后 即 的情况。如变形后在 置一 时 在低 过 时 ,屈服currency1 ( 3)“低 的应变时效。一过很 能与 ()原子fifl位错形成气团 。 材料科学基 础 第8章 材料的变形与断裂 9锅炉 板在卷板成后焊接或使时,相当于经历一个人或自然时 过程 板的应变时 常使 的韧性 ,”,生产中常在 中 WAl0.05%,使其与、氮原子结合,减 的应变时 倾 。 应变时 的实际意义:深冲 板时,”避免出现不 ,致使表粗糙不 或皱折,常将 板在深冲 进行一道 整扎 序,压 量”0.5%2%, 是 变形消除不 。 材料科学基 础 第8章 材料的变形与断裂 103、 第二相对合金变形的currency1合金所有的第二相,对位错的 来说,可有两种情况:第二相可以变形,位错通过第二相时可以切过它们第二相不能变形,位错能绕过它们

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