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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 测试表征 » 氦脆对金属纳米硬度的影响
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笼中鸟Q

木虫 (正式写手)

[交流] 氦脆对金属纳米硬度的影响

如题: 1. 大量的氦泡集聚在晶界，会对金属的硬度造成增加还是降低？？？
  
          2.如果金属近表面出现开裂，会对其硬度造成下降么？ 原因是什么？？

求各位大神帮忙
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1楼 2017-01-12 09:58:53
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笼中鸟Q

木虫 (正式写手)
2楼2017-01-12 10:42:05
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kissego100

铜虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
笼中鸟Q: 金币+5 2017-01-12 12:24:35
1、硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。
2、考虑这个问题，应该从整体意外来进行才好。氦气泡是如何产生的？其产生过程如果是静置过程中材料中自己逸出的，那么这个过程导致系统的能量下降，这会导致硬度的下降。
若氦气泡是外界的强势气氛所导致的，那么系统的能量是增强的，硬度应该是上升。
3、若氦气泡仅仅是在局部加工应力下，导致了开裂，那么其对硬度应该没有影响，因为硬度的属性属于组织结构，局部的裂纹无关。
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眼耳鼻舌身意触，万世丹心归尘舞，悲欢离合共理烹，饮尽前缘醉后土。————《非心》
3楼2017-01-12 11:05:43
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usudc08
★
笼中鸟Q: 金币+1 2017-01-12 12:31:06
祝福
4楼2017-01-12 11:30:20
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笼中鸟Q

木虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by kissego100 at 2017-01-12 11:05:43
1、硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。
2、考虑这个问题，应该从整体意外来进行才好。氦气泡是如何产生的？其产生过程如果是静置过程中材料 ...

首先表示感谢！！！
氦气泡是通过离子注入强势注进金属块体中的，低浓度的氦气泡确实导致了块体硬度的增加，但是当氦泡浓度过大导致块体开裂之后，我测的硬度值开始出现下降。具体的原因我想知道，希望和您交流……
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5楼2017-01-12 12:30:35
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kissego100

铜虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
笼中鸟Q: 金币+4, 十分感谢，膜拜 2017-01-12 16:37:39
引用回帖:
5楼: Originally posted by 笼中鸟Q at 2017-01-12 12:30:35
首先表示感谢！！！
氦气泡是通过离子注入强势注进金属块体中的，低浓度的氦气泡确实导致了块体硬度的增加，但是当氦泡浓度过大导致块体开裂之后，我测的硬度值开始出现下降。具体的原因我想知道，希望和您交流… ...

不知道你了解过马氏体淬火吗？马氏体淬火的过程中，由于过冷，把过量的C元囚禁在晶格中，原子间的距离减小，相互作用斥力增强；宏观现象就是强度硬度提高。
你现在这个过程类似，不过是，你的强化相是在晶格之间；晶格之间的原子大于它本该容纳的体积，导致系统能量提高；宏观现象就是硬度强度增加。
但是，由于你的强化方式是晶格强化，所以，开裂必然是沿晶开裂，当你过度强化，导致沿晶断裂，晶格强化失效了，所以，硬度和强度就会降低。
你这个过程中，你对系统外加的能量因为开裂变成了裂纹块体的表面能，意思就是说，系统的能量被泄露了。

好比你吹气球，在吹的过程中，气球内的压强时上升的，而且，由于能量平衡，气球表面的硬度是升上的；但是，一旦破裂，内部压强降低，气球表面的硬度也会降低。

想象有在密封的空间里，有一大堆气球，你对加气加压，如果体积不变，其整体的刚性使增强的；但是，一旦你的压力使容器壁破裂，那么能量就会泄露。整个系统的刚性就会降低了。

这里的容器壁起到的作用，相等于你的晶界的作用。

如果可以检测的话，单个晶粒本身的硬度应该还是没有改变的。

可以想象，在另一种条件下，容器壁没有破坏，气球破坏了，那么里面的压强还是在增加，系统的刚性还是在增强。
类比一下，这就取决于你的晶间强度大还是晶内强度大。
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眼耳鼻舌身意触，万世丹心归尘舞，悲欢离合共理烹，饮尽前缘醉后土。————《非心》
6楼2017-01-12 13:01:55
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笼中鸟Q

木虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by kissego100 at 2017-01-12 13:01:55
不知道你了解过马氏体淬火吗？马氏体淬火的过程中，由于过冷，把过量的C元囚禁在晶格中，原子间的距离减小，相互作用斥力增强；宏观现象就是强度硬度提高。
你现在这个过程类似，不过是，你的强化相是在晶格之间； ...

听你这么形象的解释，我一下子明白了。十分感谢，大神
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7楼2017-01-12 16:36:50
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kissego100

铜虫 (著名写手)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
7楼: Originally posted by 笼中鸟Q at 2017-01-12 16:36:50
听你这么形象的解释，我一下子明白了。十分感谢，大神...

本来不想回答的，看你在一楼哇哇地哭，
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眼耳鼻舌身意触，万世丹心归尘舞，悲欢离合共理烹，饮尽前缘醉后土。————《非心》
8楼2017-01-13 09:45:18
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