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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 交流互助 » 【讨论】《材料科学基础》中弹性模量的讨论
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xinqingzhao

铁虫 (小有名气)

晶体结构改变导致弹性模量变化

★
yin18(金币+1):谢谢参与
yin18(金币+1):英雄所见略同 2010-09-09 09:20:20
我认为，弹性模量和晶体结构关系密切。因为晶体结构改变，可以在某种程度上改变原子间的结合状态，从而导致弹性模量的变化。
例如：通过控制冷却速度，可以将相同成分的钛合金在室温下具有alpha（HCP）结构，也可以获得alpha+beta（BCC）结构，但是其弹性模量具有较大差异。
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11楼2010-09-08 22:30:13
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yin18

银虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by Platinum at 2010-09-08 14:35:29:
弹性模量与晶体结构的关系非常密切，那个说法是错误的。
事实上，弹性模量还是判断某种晶体结构的力学稳定性的重要依据。例如，如果立方晶体结构的c44或(c11-c12)/2小于零，那么这种晶体结构就不稳定。


“弹性模量还是判断某种晶体结构的力学稳定性的重要依据”这个是指同一晶体中吧，也就是不同晶向上，原子距离不一样造成弹性模量不一样？！！那如果是这样的话可以不可以推广到两个不同晶体结构，这种原子间距离不一样造成他们的弹性模量变化的本质原因？？？
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厚积薄发
12楼2010-09-09 09:30:33
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yin18

银虫 (小有名气)
内容已删除
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厚积薄发
13楼2010-09-09 16:25:13
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comma

专家顾问 (知名作家)

材料人
★
yin18(金币+1):谢谢参与
yin18(金币+2):谢谢评论，不过抛开那些，怎么解释高弹低弹钛合金如10楼说的情况？请指教 2010-09-10 10:33:08
楼主看书有些断章取义。
这句话的前提是多晶材料伪各向同性条件下讲的。在p528有明确的说法。

就单晶体或有织构材料，弹性模量与晶体结构、取向有着密切联系；但对于伪各向同性多晶材料就不敏感了。
引用回帖:
Originally posted by yin18 at 2010-09-06 17:13:15:
余永宁版P529页讲到：“弹性模量的大小表示使原子离开平衡位置的难以程度，它是结合能的表征量，所以弹性模量只取决于晶体的原子结合本性，不依赖与晶体结构和晶粒大小等组织形貌，这种意义上，它是一种对结构不敏 ...

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每天一小步也有新高度
14楼2010-09-09 16:40:50
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rll

至尊木虫 (著名写手)
★
yin18(金币+1):谢谢参与
yin18(金币+1):最好的学习就是参与讨论，说出你的见解撒 2010-09-10 10:33:37
学习一下！
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知足常乐，吃亏是福！
15楼2010-09-09 17:00:16
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yin18

银虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by comma at 2010-09-09 16:40:50:
楼主看书有些断章取义。
这句话的前提是多晶材料伪各向同性条件下讲的。在p528有明确的说法。

就单晶体或有织构材料，弹性模量与晶体结构、取向有着密切联系；但对于伪各向同性多晶材料就不敏感了。



多谢回复！！
    关键是没有织构前提下，然后也不是单晶。
就讨论晶体结构对弹性模量是否有影响，前面例子有
1:
比如说材料ni50ti50合金在20度的弹性模量是其80度弹性模量的三分之一，其中就是因为20度时马氏体，晶体结构是单斜B19'，100度时是奥氏体体心立方B2相。

2:
   在低弹钛合金和高弹弹合金时，低弹性模量是是BETA相（立方相），高弹是alph相（密排六方）相。有老师指出是因为ALPH向致密度比较高，其键合能高，所以弹性模量大。

照此2例子，那是不是说明同一个合金成分的多晶无取向材料因为本身的晶体结构不同从而对弹性模量不同，那是不是晶体结构对弹性模量也是有影响的？！！

期待群内大侠热诚讨论。

[ Last edited by yin18 on 2010-9-9 at 17:41 ]
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厚积薄发
16楼2010-09-09 17:35:07
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yin18

银虫 (小有名气)
追点金币，希望大家各抒己见，讨论讨论
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厚积薄发
17楼2010-09-10 10:26:05
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loevers

新虫 (正式写手)
★
yin18(金币+1):谢谢参与
yin18(金币+2):嗯！那和晶体结构呢？同种化学成分的材料会因为晶体结构不同的弹性模量会不同吗 2010-09-10 13:50:49
弹性模量只与材料的化学成分有关，与其组织变化无关，与热处理状态无关。各种钢的弹性模量差别很小，金属合金化对其弹性模量影响也很小。
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简单就是美！
18楼2010-09-10 13:32:52
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hooge

木虫 (正式写手)
yin18(金币+5):谢谢回复，你的观点是否可以认同为弹性模量与晶体结构有关系？ 2010-09-10 16:56:37
看来本版要把这个话题讨论进行到底阿。继续说说我的看法。弹性模量应该是纯粹力学的量，是属于宏观的量，连续介质的量。也就是说在拉伸实验中，由于应力和应变之间有一定的关系，为了表征这种最简单的单向拉伸情况下的应力应变关系提出的一个量值。至于怎么到了材料学人提出的与结构相关的研究，也可能说是学科交叉的缘故。在力学里这个就是一个宏观量。而所谓的结构，晶体结构，多晶结构，生物结构。晶向，晶相，相变等等全是一个微观量。虽然都是从材料的性质唯象而来，但是各自的出发点不一样。要说这两者之间的关系，定性或者唯理的来讲 ，都是有关系的，任何事情都是有关系的。但是能够给出其之间的具体的数学函数形式，或者定性分析型关系，似乎就不那么好说了。

对于一个弹性材料，弹性模量表征了材料对于外力的一种响应的本质。不仅于材料的组成（化学性质），也与材料的结构（单晶，多晶，复合材料与否）有关系。不同情况自然应该不同。

相同的结构未必有相同的弹性模量，相同的物质组成未必有相同的模量。

相同的弹性模量未必就见得是相同的材料或者相同的结构了。

对于同一种材料，在不同的温度，不同的局部结构，也可能有不同的弹性模量。
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世界是分为你和他人两个方面的！
19楼2010-09-10 15:50:21
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yin18

银虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by hooge at 2010-09-10 15:50:21:
看来本版要把这个话题讨论进行到底阿。继续说说我的看法。弹性模量应该是纯粹力学的量，是属于宏观的量，连续介质的量。也就是说在拉伸实验中，由于应力和应变之间有一定的关系，为了表征这种最简单的单向拉伸情况 ...

第一：对您的如此用心的回答和对讨论支持表示感谢
  第二：的我觉得既然板块内提出一个问题，最好是讨论到底，这样才是论坛存在的意义，不论沦落到...地步吧。
  第三：是不是你也认为弹性模量和晶体结构有关？就拿前面的NI-TI合金不同相时候弹性模量的不同及高弹、低弹钛合金这两个例子来说，参考16楼，11楼的讨论。
  第四：看来大侠你对固体微观力学很有造诣，那像4楼那种键比例的说法有何看法？？
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厚积薄发
20楼2010-09-10 17:03:49
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