钢强化机理
通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料的强度,称为金属的强化。
所谓强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力,用给定条件下材料所能承受的应力来表示。
随试验条件不同,强度有不同的表示方法,如室温准静态拉伸试验所测定的屈服强度、流变强度、抗拉强度、断裂强度等(见金属力学性能的表征)
融入固溶体中的原子造成晶格畸变,晶格畸变增大了位错运动的阻力,使塑性变形更加困难,从而使合金固溶体的强度与硬度增加。
这种通过形成固溶体使金属强化的现象称为固溶强化。
合金通过相变得到的合金元素与基体元素的化合物会引起合金强化,为沉淀强化,弥散强化则是机械混掺于基体材料中的硬质颗粒引起的强化。
两者的区别是沉淀强化中沉淀相和基体有化学交互作用,而弥散强化沉淀相和基体无化学交互作用。
形变强化随着塑性变形(或称范性形变)量增加,金属的流变强度也增加,这种现象称为形变强化或加工硬化。
形变强化是金属强化的重要方法之一,它能为金属材料的应用提供安全保证,也是某些金属塑性加工工艺所必须具备的条件(如拔制)。
相变强化通过相变而产生强化效应也是常见的金属强化方法。
相变的种类很多,上述的沉淀相的形成和析出就是其中之一。
现以应用最普遍的马氏体相变强化为例,说明相变强化机理。
马氏体相变是一种以剪切方式进行的非扩散型相变,相变产物与基体间保持共格或半共格联系,在其周围也存在很大的内应力,甚至使周围的奥氏体发生形变而出现形变强化。