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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 » 【交流】沉淀强化和弥散强化的共同点与区别
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marsyue

金虫 (正式写手)

[交流] 【交流】沉淀强化和弥散强化的共同点与区别

沉淀强化和弥散强化的共同点与区别，有些书上说的是一样的，有些书上说的不一样，各位一起来讨论下！！
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1楼2011-03-07 11:01:01
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

tttl060

金虫 (著名写手)
marsyue(金币+1): 2011-03-08 09:43:52
引用回帖:
Originally posted by marsyue at 2011-03-07 11:01:01:
沉淀强化和弥散强化的共同点与区别，有些书上说的是一样的，有些书上说的不一样，各位一起来讨论下！！

这两种强化本质完全不一样

首先：用词不准确，应该叫析出强化和弥散强化；

其次：析出强化，要经历高温熔解，增强相与基体形成supersatuated solid solution，之后快速cooling，然后aging；弥散强化，难溶物质（一般是难溶氧化物）均匀弥散，当然，也有原位生成的弥散强化，比如interal oxidization;


最后：析出的强化相，多为metastable物质，在intermediated temperature下发挥要比弥散强化的效果好，但由于析出相是亚稳态的，所以高温下的熔解导致材料强度迅速下降；对于弥散强化，由于强化相是难熔的，尽管intermediated temperature温度下材料的强度不如析出强化，但是elevated temperature下的效果是析出强化望尘莫及的；

至于强化的模型，就是位错与强化相的相互作用，很复杂，要具体讨论，比如什么时候形成orowan  loops, 什么时候强化相 be  cutted, 都是在一定条件下的， 这里的orowan loops强化相的颗粒大小必须在1 micron 以下，超过这个数量，orowan effects可以忽略。所以关于这个讨论足够开一个专题。

重视定义的理解。。
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7楼2011-03-08 06:55:53
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ttkxgp7978

木虫 (正式写手)
marsyue(金币+1): 2011-03-08 09:43:59
不同学者著作确实有所差别，最近也在研究这方面，但总结起来个人理解大概意思是这样。
沉淀强化，指与基体组织呈共格关系的析出相，过饱和引起的沉淀析出，应变诱导析出等，所引起的强度增加，例如钢铁材料中，铁素体组织内析出相VC，通常与基体组织有共格（半共格）关系。
弥散强化，是单纯从分布行为上说明，不考虑析出相与基体的共格关系，一般钢铁材料中，奥氏体中析出相，在相变以后，会均匀分布在铁素体中，但并不存在共格关系，被称为弥散强化。
两者都属于析出相强化。
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8楼2011-03-08 08:18:51
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zhe_summer

铁杆木虫 (正式写手)
沉淀强化是材料本身析出的，又又称析出强化
弥散强化是加入外界粒子进行的强化。
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6楼2011-03-07 22:30:26
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qing_quan

木虫 (正式写手)
★
ding2008212(金币+1): 谢谢参与。 2011-03-07 12:10:09
marsyue(金币+1): 2011-03-07 18:27:15
引用回帖:
Originally posted by marsyue at 2011-03-07 11:01:01:
沉淀强化和弥散强化的共同点与区别，有些书上说的是一样的，有些书上说的不一样，各位一起来讨论下！！

对金属而言，沉淀强化，一般指析出沉淀强化，是强化机制的一种类型，与位错强化、细晶强化、固溶强化等并列；
弥散强化应该特指析出粒子呈弥散析出特征，而产生沉淀强化中的一种方式；析出类型还可以是非弥散形式析出，也产生沉淀强化效果，只是强化效果不如弥散析出强化。
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2楼2011-03-07 11:30:53
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marsyue

金虫 (正式写手)
谢谢各位参与
特别感谢6楼7楼4楼2楼

总结：
以下根据上面所述个人理解，望指正，谢谢！

沉淀强化又称时效强化，弥散强化又称过剩相强化（两者都属于析出强化？是与否，我个人觉得是，望指正）

沉淀强化主要指有限固溶体，随着温度降低固溶度下降，形成过饱和固溶体，自发析出第二相
弥散强化主要是添加某一合金元素或者是氧化物及熔炼过程中生成氧化物，超过了极限溶解度，超过的一部分不能溶入而形成过剩的第二相

不同点：1.沉淀强化中，固溶物可以是化合物，也可以是单质，随着温度降低形成不平衡的过饱和固溶体，体系自发从不平衡到平衡过度而析出第二相，析出相的分布用弥散度衡量，弥散强化没有这一个过程

2.沉淀强化主要在热处理过程中产生，弥散强化是在熔炼过程中产生。

相同点：1.两者都经过溶解度达到上限而析出第二相
2.两者都有强化基体的效果

（6楼，这一段：析出的强化相，多为metastable物质，在intermediated temperature下发挥要比弥散强化的效果好，但由于析出相是亚稳态的，所以高温下的熔解导致材料强度迅速下降；对于弥散强化，由于强化相是难熔的，尽管intermediated temperature温度下材料的强度不如析出强化，但是elevated temperature下的效果是析出强化望尘莫及的。望详细解释下，谢谢）

（7楼：沉淀强化，指与基体组织呈共格关系的析出相，过饱和引起的沉淀析出，应变诱导析出等，所引起的强度增加，例如钢铁材料中，铁素体组织内析出相VC，通常与基体组织有共格（半共格）关系。
弥散强化，是单纯从分布行为上说明，不考虑析出相与基体的共格关系，一般钢铁材料中，奥氏体中析出相，在相变以后，会均匀分布在铁素体中，但并不存在共格关系，被称为弥散强化。   
对这个共格关系研究很感兴趣，不懂，有没有相关的资料）


回答3楼问题：
固溶强化是相内，强化机理：溶质原子气团即cottrell atmosphere。
沉淀强化是两相，强化机理：位错与强化相的相互作用
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9楼2011-03-08 10:48:27
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zhq75750056

木虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
325356楼: Originally posted by weiweido at 2011-03-07 21:48:03
请问如何区分固溶强化与沉淀强化？...

固溶强化是由于溶质元素或杂质元素溶入基体，由于原子尺寸不同引起晶格畸变而导致材料强度升高。沉淀强化是基体中析出了新相而引起强度增加
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11楼2012-11-09 21:17:38
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普通回帖

zgw318

金虫 (著名写手)
一样的吧
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3楼2011-03-07 21:08:36
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weiweido

禁虫 (初入文坛)
本帖内容被屏蔽
4楼2011-03-07 21:48:03
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tiger808

木虫 (正式写手)
marsyue(金币+1): 2011-03-08 09:44:12
个人认为：弥散强化是在铸造过程中，合金凝固时从液相中析出弥散相（可以是先析出的热稳定相或者最后结晶形成的共晶相），这些弥散相分布于晶界上提高了铸态组织的强度；而沉淀强化往往是针对于热加工（变形）或者热处理时形成的第二相（确切的说由于固态相变产生的第二相），比如在挤压时形成的动态析出相使得合金强度提高。仅供参考。
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5楼2011-03-07 22:29:07
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tttl060

金虫 (著名写手)
marsyue(金币+2): 谢谢 2011-03-09 13:57:51
引用回帖:
Originally posted by marsyue at 2011-03-08 10:48:27:
谢谢各位参与
特别感谢6楼7楼4楼2楼

总结：
以下根据上面所述个人理解，望指正，谢谢！

沉淀强化又称时效强化，弥散强化又称过剩相强化（两者都属于析出强化？是与否，我个人觉得是，望指 ...

（两者都属于析出强化？是与否，我个人觉得是，望指正）

我谈谈我的看法

首先  析出强化 Precipitation hardening 中，有一个溶解度的概念在里面，就是基体与添加的增强间能形成固溶体; 在高温时，只有单一相存在，就简单的情况而言, 迅速降低温度，由于来不及扩散的缘故，supersatuated solid solution形成了。这时在室温或者更低的温度下，添加相将会以单质或者与基体形成的某种不稳定化合物的形式出现，这里析出相多数情况下是与基体间有键和作用，就是cohension，如果这种析出相过小且与基体存在键和的话，在deformation中很容易被cut; 对于弥散强化，一般增强相与基体间不存在任何的溶解度的，且他们之间多为incohension的，所以在deformation中多为orowan-ashby model去解释。

下面解释你提出的问题

由于precipitates多为单质和不稳地的化合物，当温度升高时，一方面溶解度升高，另一方面不稳定的化合物将不再稳定存在，这样导致一些增强相消失，强度显著下降；至于recrystallization and coarsening也因该考虑。

对于oxide dispersion strengthened alloys 高度稳定的弥散相，在高温时发生的知识coarsening,当然也有可能发生phase transformation, 由于这些带来的强度下降要远小于precipitation hardening。 所以，析出强化材料适用于中等温度环境，弥散强化适用于高温环境。两者的结合当然也是高温。
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10楼2011-03-08 11:19:48
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逗奶Orz

铁虫 (小有名气)
★
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引用回帖:
5楼: Originally posted by tiger808 at 2011-03-07 22:29:07
个人认为：弥散强化是在铸造过程中，合金凝固时从液相中析出弥散相（可以是先析出的热稳定相或者最后结晶形成的共晶相），这些弥散相分布于晶界上提高了铸态组织的强度；而沉淀强化往往是针对于热加工（变形）或者热 ...

弥散强化是人为的添加第二相（强化相），并且这种相不溶于基体，使强化相能在高温下均匀分布，起到强化作用
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12楼2014-09-22 19:46:09
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四楼西

铁虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
可不可以理解为与第二相粒子大小有关，用位错线的绕过和切过机制来分?
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13楼2016-03-31 20:56:06
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