参考答案:通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料强度的方法,称为材料的强化。其强化基本形式有:固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细化晶粒强化等。
这些强化方式总的来说是向晶体内引人大量晶体缺陷,如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散的质点或不均匀性(如偏聚)等,这些缺陷阻碍位错运动,也会明显地提高材料强度。
固溶强化:无论是代位原子或是填隙原子,在条件合适的情况下,都可能发生原子偏聚而形成气团。对代位点阵来说,当溶质原子比溶剂原子的直径大时,溶质原子有富集在刃型位错受胀区的趋向;反之,富集于受压区。填隙原子则总是向受胀区富集。这种靠扩散在位错附近富集的现象,称为柯氏气团(Cottrell atmosphere)。柯氏气团对位错有钉扎作用,从而使强度提高。
沉淀强化和弥散强化:过饱和固溶体随温度下降或在长时间保温过程中(时效)发生脱溶分解。时效过程往往是很复杂的,如铝合金在时效过程中先产生GP区,继而析出过渡相(θ"及θ’),最后形成热力学稳定的平衡相(θ)。细小的沉淀物分散于基体之中,阻碍着位错运动而产生强化作用,这就是“沉淀强化”或“时效强化”。
加工硬化:冷变形金属在塑性变形过程中形成大量位错,这些位错部分成为不可动位错,从而导致其对可动位错的阻力增大,引起材料继续变形困难,形成加工硬化或形变强化。
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