【技术】金属材料常用的强化方式及机理是什么？

金属材料常用的强化方式及机理是什么？

1、热处理：改变金属的晶粒的细度或合金中不同分子相对位置来增加晶格的反变形能力

【技术】金属材料常用的强化方式及机理是什么？

【技术】金属材料常用的强化方式及机理是什么？

2、冷作加工：破坏金属晶粒的晶格产生内应力用以反变形

3、渗入其他元素：产生内应力使金属增加反变形能力

常用的强化方式有四种

1、细晶强化：使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，提高材料强度。

原理：通常金属是由许多晶粒组成的多晶体，单位体积内晶粒的数目越多，晶粒越细。在常温下的细晶粒比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。因为细晶粒受到外力发生塑变可分散，塑变较均匀，应力集中较小。晶粒越细，晶界面积越大，晶界越曲折，不利于裂纹的扩展。

原理：晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，使合金固溶体的强度与硬度增加。在溶质原子浓度适当时，可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。

3、第二相强化：第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中产生显著的强化作用。

原理：交互作用阻碍了位碍运动，提高了合金的变形抗力。

4、加工硬化：随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。

原理：塑变时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。

拓展资料

金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。一般分为黑色金属和有色金属两种。黑色金属包括铁、铬、锰等。其中钢铁是基本的结构材料，称为“工业的骨骼”。

由于科学技术的进步，各种新型化学材料和新型非金属材料的广泛应用，使钢铁的代用品不断增多，对钢铁的需求量相对下降。但迄今为止，钢铁在工业原材料构成中的主导地位还是难以取代的。

金属材料疲劳断裂的特点是：

⑴载荷应力是交变的；

⑵载荷的作用时间较长；

⑶断裂是瞬时发生的；

⑷无论是塑性材料还是脆性材料，在疲劳断裂区都是脆性的。

所以，疲劳断裂是工程上常见、危险的断裂形式。

金属材料的疲劳现象，按条件不同可分为下列几种：

⑴高周疲劳：指在低应力（工作应力低于材料的屈服极限，甚至低于弹性极限）条件下，应力循环周数在100000以上的疲劳。它是常见的一种疲劳破坏。高周疲劳一般简称为疲劳。

⑵低周疲劳：指在高应力（工作应力接近材料的屈服极限）或高应变条件下，应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用，因而，也称为塑性疲劳或应变疲劳。

⑶热疲劳：指由于温度变化所产生的热应力的反复作用，所造成的疲劳破坏。

⑷腐蚀疲劳：指机器部件在交变载荷和腐蚀介质（如酸、碱、海水、活性气体等）的共同作用下，所产生的疲劳破坏。

⑸接触疲劳：这是指机器零件的接触表面，在接触应力的反复作用下，出现麻点剥落或表面压碎剥落，从而造成机件失效破坏。

参考资料

金属材料常用的强化方式有细晶强化、固溶强化、第二相强化、加工硬化

一．细晶强化 通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，工业上将通过细 化晶粒以提高材料强度。 其原理是通常金属是由许多晶粒组成的多晶体，晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目 来表示，数目越多，晶粒越细。实验表明，在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属 有更高的强度、硬度、塑性和韧性。这是因为细晶粒受到外力发生塑性变形可分 散在更多的晶粒内进行，塑性变形较均匀，应力集中较小；此外，晶粒越细，晶 界面积越大，晶界越曲折，越不利于裂纹的扩展。故工业上将通过细化晶粒以提 高材料强度的方法称为细晶强化。

二．固溶强化 定义：合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高 的现象。 原理：融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力， 使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过融入某种溶质 元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。在溶质原子浓度适当时， 可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。

三．第二相强化 复相合金与单相合金相比，除基体相以外，还有第二相得存在。当第二相以细小 弥散的微粒均匀分布于基体相中时，将会产生显著的强化作用。这种强化作用称 为第二相强化。第二相强化的主要原因是它们与位错间的交互作用，阻碍了位错 运动，提高了合金的变形抗力。 对于位错的运动来说，合金所含的第二相有以下两种情况： 1、不可变形微粒的强化作用。 2、可变形微粒的强化作用。 弥散强化和沉淀强化均属于第二相强化的特殊情形。

四．加工硬化 定义： 随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、 韧性有所下降。 ： 金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降 低的现象。又称冷作硬化。产生原因是，金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出 现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力等。加工 硬化的程度通常用加工后与加工前表面层显微硬度的比值和硬化层深度来表示 加工硬化。 加工硬化给金属件的进一步加工带来困难。如在冷轧钢板的过程中会愈轧愈硬以 致轧不动，因而需在加工过程中安排中间退火，通过加热消除其加工硬化。

常用的有固溶强化、弥散强化、细晶强化、时效强化四种方式，其机理较为复杂，楼主有兴趣可以找一本金属学方面的书籍看看

1 细晶强化

通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，工业上将通过细 化晶粒以提高材料强度。

其原理是通常金属是由许多晶粒组成的多晶体，晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目 来表示，数目越多，晶粒越细。

二．固溶强化

合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高 的现象。

原理：融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力， 使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。

常用的有固溶强化、弥散强化、细晶强化、时效强化四种方式，其机理较为复杂，楼主有兴趣可以找一本金属学方面的书籍看看

晶粒细化

机理：hall-petch公式，晶粒越小，强度越大

强化金属材料的基本方法有哪些

1、固溶强化：融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。

2、细晶强化：指的是通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法，工业上将通过细化晶粒以提高材料强度。

3、位错强化：是金属材料中为有效的强化方式之一。在易于交滑移的金属中，应变量超过一定程度后，位错将排列成三维亚结构，当这些亚结构的位错墙呈松散的缠结形貌时，称为"胞状结构"。

4、加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。

5、第二相强化：意思是当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中时，将会产生显著的强化作用。

6、弥散强化：指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段。

简述金属的强化方法有哪些？

强化机理就4种：

1.固溶强化

2.弥散强化

3.细晶强化

4.形变强化

根据这4种原理，强化金属材料的方法大概有以下几种：

1.调制处理方法

2.正火+回火方法

3.渗氮

4.渗碳

5.固溶处理

6.喷丸喷砂

7.锻打

。。。。。。

提高金属强度的方法有什么

答：可通过以下5 种途径提高金属材料的强度

1）进行热处理工艺，按照所需要的性能和组织进行热处理，淬火 回火 正

火等。汽车零件，既要保留心部的韧性，又要改变表面的组织以提高硬

度就是采用表面高频淬火或渗碳、氰化等热处理工艺来提高。

2）表面进行喷丸处理也可以提高强度。高速弹丸流喷射到弹簧表面，使弹

簧表层发生塑性变形，而形成一定厚度的强化层，强化层内形成较高的

残余应力，由于弹簧表面压应力的存在，当弹簧承受载荷时可以抵消一

部分抗应力，从而提高弹簧的疲劳强度

3）晶界强化。进行控制轧制和控制冷却获得较细小的晶粒。如拖拉机的履

带、的颚板以及的道岔等是利用加工硬化来提高其硬度和耐磨性的4）位错强化。如一些单晶的物质有较高的强度，主要是里面位错较少，所

以减少位错也可以提高强度

5）通过形变和时效析出一些化合物可以提高强度。如合金淬火形成过饱

和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以

提高合金的硬度、强度等。

1. 热处理:用淬火+火通改变钢碳化物形态细化晶粒2.冷作硬化:属于变形强化改变原排列形位错组织3. 化份增加C或合金含量碳效强化元素与Fe或合金形碳化物

提高强度的方法有很多，典型的工艺有弥散强化、共格强化和细晶强化等。

1、进行热处理工艺,按照所需要的性能和组织进行热处理,淬火 回火 正火等。

2、表面进行喷丸处理也可以提高强度。

3、进行控制轧制和控制冷却获得较细小的晶粒,更具霍尔-佩奇公式。

4、还有一些单晶的物质有较高的强度,主要是里面位错较少,所以减少位错也可以提高强度。

5、通过形变和时效析出一些化合物可以提高强度。

强化金属常用的方法是什么

1、时效强化：是指在固溶了合金元素以后，在常温或加温的条件下，使在高温固溶的合金元素以某种形式析出，形成弥散分布的硬质质点，对位错切过造成阻力，使强度增加，韧性降低。

2、固溶强化：就是合金元素在基体金属晶格中存在使晶格产生畸变，位错运动阻力加大。通常也是强度增加，韧性降低。

3、细晶强化也叫晶界强化：可以通过形变，再结晶获得较细的晶粒，使强度和韧性同时提高。

4、形变强化：随着塑性变形量的增加，金属流变强度也增加，这种现象称为形变强化或加工硬化。

5、弥散强化：材料通过基体中分布有细小弥散的第二相细粒而产生强化的方法，称为弥散强化。

6、纤维强化：用高强度的纤维同适当的基体材料相结合，来强化基体材料的方法称为纤维强化。

7、辐照强化：由于金属在强射线条件下产生空位或填隙原子，这时缺陷阻碍位错运动，从而产生强化效应。

金属材料强化的方式有哪些，马氏体是通过什么工艺得到

常用的金属强化机制有：1、固溶强化；2、细晶强化；3、位错强化；4、加工硬化；

5、第二相强化；6、弥散强化.

强化方法：正火、回火、淬火

马氏体：将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织.

马氏体强化机制：固溶强化，相界面强化，弥散强化！

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