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加工硬化现象(加工硬化及时效强化)

100人浏览   2024-10-02 09:11:29

  加工硬化

  加工硬化是指金属材料随着塑性变形程度的增加,强度、硬度升高;塑性、韧性下降的现象。加工硬化(冷变形)是热处理不能强化的金属材料的主要强化方法。


  加工硬化的机理是:随着塑性变形的进行,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

,可知强度与位错密度ρ的二分之一次方成正比,位错的伯氏矢量b越大,强化效果越显著。


  加工硬化曲线:曲线分为三阶段1)易滑移阶段(位错少干扰)2)线性硬化阶段(位错塞积)3)抛物线硬化阶段(螺旋位错启动,位错密度下降)


  加工硬化曲线


  加工硬化的实质:是金属塑性变形时内部产生滑移,使晶粒变形和细化亚组织,因而产生大量的位错,晶格严重畸变,内部应力增加,其宏观效应就是加工硬化。


  晶粒度对加工硬化曲线的影响


  时效强化

  时效强化是指获得过饱和固溶体后,在一定温度下保温析出过渡相、第二相等而实现对材料强化的方法。



  铝合金通过得到过饱和固溶体后通过时效可实现对材料强化的效果。

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