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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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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。
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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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……
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。
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
7楼2017-01-12 16:36:50
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