[交流] 【求助】晶粒尺寸材料性能关系(请尽量详细一些）

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1楼2011-01-07 19:38:46

tttl060

金虫 (著名写手)

★ ★
ding2008212(金币+2): 谢谢参与。 2011-02-19 22:39:54
小蚂蚁3281(金币+2): 2011-02-21 14:57:18

引用回帖:

Originally posted by jkl_jkl at 2011-01-08 00:26:46:
粗晶的时候，HALL-PATCH关系起作用，即随着有效晶粒尺寸的减小材料的强度（屈服应力）逐渐提高，但当晶粒尺寸减小到一定程度时（称为临界晶粒尺寸，大概为20或10纳米，我记不清楚了），Hall-patch关系失去作用，开 ...

晶粒与材料性能间的关系，个人认为不能单单的从HALL-PETCH公式本身去考虑，而应从其本质去理解问题。

首先，HALL-PETCH的强化原理是dislocations作为shear stress 的obstacles，从这一点出发，这个公式应该要求高的dislocation density。对于HP公式高的dislocation density 主要来源于晶界，所以就与晶粒联系起来了。

其次，要构架起grain size, grain boundaries and dislocatios三者之间的相互关系。晶粒小，晶界多，小晶粒内部都有可能引起不同程度的畸变，这也是纳米材料强度高的主要来源；很多晶界充当三个角色：1）a source of dislocations, i.e., grain boundaries emit dislocations; 2）effective barriers to movement of dislocations; 3) a sink for dislocations。

最后，通过HP公式去理解。

请参见 Nanocrystalline of Hall-Petch relationship in nanocrystalline materials C.S.Pande, K.P.Cooper
Progress in Materials Science 54 (2009) 689-706.

8楼2011-02-19 05:37:05

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zhaojie2008

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★
小蚂蚁3281(金币+1): 2011-01-10 23:28:17
ding2008212(金币+1): 2011-02-19 22:38:40

楼主说的太笼统了，对于同一种金属材料而言，晶粒度是影响材料性能很重要的因素，但不是唯一因素

2楼2011-01-07 21:57:00

peter_fling

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小蚂蚁3281(金币+2): 2011-01-10 23:25:08
ding2008212(金币+1): thanks! 2011-02-19 22:38:59

Hall-Pech relation 最基本的了。直接对Yield strength、cleavage fracture stress、DBTT, Hardness等都有影响。推荐一篇最近文章也许对你有用，ISIJ International, Vol. 48 (2008), No. 8, pp. 1063–1070，看第四页左边部分，别的不用看。
it should be noticed that the grain size,d, in these relations must be "the effective grain size "

[ Last edited by peter_fling on 2011-1-8 at 02:50 ]

3楼2011-01-08 02:41:07

jkl_jkl

铜虫 (初入文坛)

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小蚂蚁3281(金币+2): 2011-01-10 23:25:39
ding2008212(金币+1): 2011-02-19 22:39:12

粗晶的时候，HALL-PATCH关系起作用，即随着有效晶粒尺寸的减小材料的强度（屈服应力）逐渐提高，但当晶粒尺寸减小到一定程度时（称为临界晶粒尺寸，大概为20或10纳米，我记不清楚了），Hall-patch关系失去作用，开始出现随着晶粒尺寸的减小材料的强度下降的反常现象。

由于楼主你问的太笼统，我仅以材料强度和晶粒尺寸的关系来回答你。

5楼2011-01-08 08:26:46