某理工材料物理学课件3.ppt
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- 关 键 词:
- 理工 材料 物理学 课件
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1、第第4章章 材料强化材料强化 4.1概述概述4.2力学实验与材料性能力学实验与材料性能 4.4固固 溶溶 强强 化化 4.3加加 工工 硬硬 化化 4.5弥弥 散散 强强 化化 4.6固态相变强化固态相变强化 2个学时个学时2个学时个学时2个学时个学时加工硬化,又称为应变硬化,是由于位错增加工硬化,又称为应变硬化,是由于位错增值所引起的,所以能够产生加工硬化的材料值所引起的,所以能够产生加工硬化的材料必须是位错能够滑移的塑性材料必须是位错能够滑移的塑性材料 4.3加加 工工 硬硬 化化 加工硬化主要是与金属和合金等塑性材加工硬化主要是与金属和合金等塑性材料有关的概念。众所周知,金属的性能料有关
2、的概念。众所周知,金属的性能可以通过冷加工即在低温下使金属发生可以通过冷加工即在低温下使金属发生形变的方法来改变。形变的方法来改变。图图4.19加工硬化产生原理加工硬化产生原理 4.3加加 工工 硬硬 化化 通过使金属发生塑性变形的方式,可以通过使金属发生塑性变形的方式,可以使其屈服强度增高。这就是所谓的加工硬使其屈服强度增高。这就是所谓的加工硬化。化。材料的屈服强度逐渐增高的同时,作为材材料的屈服强度逐渐增高的同时,作为材料塑性指标的延伸率逐渐降低。料塑性指标的延伸率逐渐降低。4.3加加 工工 硬硬 化化 一般情况下,未经历冷加工的金属材料一般情况下,未经历冷加工的金属材料中的位错密度约为中
3、的位错密度约为10106 6cm/cmcm/cm3 3。相对来说,。相对来说,这样的位错密度还是很小的。这样的位错密度还是很小的。经过了冷加工的金属材料中的位错密度可经过了冷加工的金属材料中的位错密度可增殖至增殖至10101212cm/cmcm/cm3 3 ,比初始的位错密度大,比初始的位错密度大近百万倍。位错密度越大,位错之间的相近百万倍。位错密度越大,位错之间的相互作用也越大,对位错进行滑移的阻力也互作用也越大,对位错进行滑移的阻力也随之增大。这就是加工硬化的原理。随之增大。这就是加工硬化的原理。加工硬化的原理加工硬化的原理4.3加加 工工 硬硬 化化 Frank-Reed位错源位错源 图
4、图4.20位错增殖示意图位错增殖示意图 4.3加加 工工 硬硬 化化 利用加工硬化,可以在获得所需的金属材料利用加工硬化,可以在获得所需的金属材料的形状的同时,提高材料的强度。尤其是对的形状的同时,提高材料的强度。尤其是对于那些不能采用各种热处理强化方法的材料,于那些不能采用各种热处理强化方法的材料,如低碳钢、奥氏体不锈钢、有色金属等,加如低碳钢、奥氏体不锈钢、有色金属等,加工硬化方法显得更加重要。工硬化方法显得更加重要。利用各种材料加工技术,如轧制、锻造、利用各种材料加工技术,如轧制、锻造、冲压、拉拔、挤压等等,都可以达到利用冲压、拉拔、挤压等等,都可以达到利用加工硬化提高材料强度的目的。加
5、工硬化提高材料强度的目的。4.3加加 工工 硬硬 化化 图图4.21冷加工或添加锌对铜的电导率和屈服冷加工或添加锌对铜的电导率和屈服强度的影响强度的影响 4.3加加 工工 硬硬 化化 陶瓷中也会有一些位错,所以也会出现很小程陶瓷中也会有一些位错,所以也会出现很小程度的加工硬化。但是,陶瓷通常很脆,在低温度的加工硬化。但是,陶瓷通常很脆,在低温时不可能发生明显的塑性变形,只有在高温下时不可能发生明显的塑性变形,只有在高温下才会有塑性变形。才会有塑性变形。热弹性高分子材料在塑性变形时也会有硬化现热弹性高分子材料在塑性变形时也会有硬化现象。但其原因不是加工硬化,而是长链分子发象。但其原因不是加工硬化
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