合金的塑性变形.docx

合金的塑性变形合金中存在溶质原子和弥散粒子,对变形起阻碍的作用,分别产生固溶强化、弥散强化,再加上之前多晶体塑性变形的特点。单相固溶体合金的塑性变形固溶强化:由于固溶体中存在溶质原子,使得合金的强度、硬度提高,而塑性、韧性有所下降。产生固溶强化的原因:①溶质原子引起溶剂原子晶格畸变,阻碍位错运动;②溶质原子偏聚于位错周围,形成“柯氏气团”,对位错有钉扎作用。固溶强化的效果:①在溶解度范围内,合金元素的质量分数越大,则强化作用越强;②溶质原子与溶剂原子的尺寸相差越大,则强化作用越强;③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;④溶质原子与溶剂原子的价电子数相差越大,则强化作用越强。多相合金的塑性变形多相合金的组织可分为两大类:一类是由塑性相近、晶粒尺寸也相近的两相(固溶体)组成的合金,称为第一类多相合金,其强化方式为固溶强化。另一类是由塑性较好的固溶体基体及其上分布的硬脆性相所组成合金,称为第二类多相合金,其强化方式为固溶强化+第二相强化。然而,第二类多相合金的变形性能在很大程度上取决于第二相的分布情况。第二相的分布情况有三种情况:①第二相在塑性相上呈片状或层状分布,可用Hall-Petch公式描述其屈服强度:σs=σi+ks-1/2式中,σi为塑性基体的屈服强度;Ks为常数;s为片层间距。片层间距越小,则强度越高,塑性也越高②第二相在塑性相中呈颗粒状或弥散细小粒子分布,根据两者相互作用的方式,有以下两种强化机制:二相粒子坚硬不变形、尺寸较大时,位错绕过第二相粒子。这种位错以绕过机制通过障碍的强化方式,称为弥散强化。根据计算,位错绕过间距为L的第二相粒子时,所需的切应力为:τ=Gb/L第二相硬度不很高、尺寸较小时,位错切过第二相粒子。这种位错以切过机制通过障碍的强化方式,称为沉淀强化③第二相在塑性相的晶界上呈连续网状分布,这种分布情况是最恶劣的,因为脆性相把塑性相分隔开,从而