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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 » 【求助】【求助】为什么细化晶粒可以同时提高材料的硬度、塑性和韧性
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zqfly

银虫 (初入文坛)

[交流] 【求助】【求助】为什么细化晶粒可以同时提高材料的硬度、塑性和韧性

我知道细化晶粒，使得界面增加，阻碍位错的运动，从而阻碍材料的塑性变形，提高强度。那么细化晶粒得出的结果应该是塑性降低，硬度增大？还有韧性的影响是怎么样的？请高手帮忙解释一下吧，越详细越好！谢谢

[ Last edited by ding2008212 on 2011-3-25 at 12:19 ]
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1楼2011-03-20 10:44:24
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comma

专家顾问 (知名作家)
zqfly(金币+5): 谢谢 2011-03-25 09:54:41
1、晶粒细化并不是硬度的提高因素，硬度的高低更多因为相态的不同，更微观来讲是克服原子键合力的力学性能指标；
2、晶界面是位错运动的障碍，因而晶粒越细小，晶界越多，位错被阻滞的地方就越多，多晶体的强度就越高。
3、细化的晶粒在提高多晶体强度的同时，也使其塑性与韧性得以提高。因为晶粒越细，单位体积内晶粒越多，形变时同样的形变量可分散到更多的晶粒中，产生较均匀的形变而不会造成局部应力过度集中，引起裂纹的过早产生与发展。
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12楼2011-03-24 23:13:11
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muge5307

木虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★
xucz(金币+2): 很棒，谢谢热心回复！！！ 2011-03-20 13:28:08
zqfly(金币+2): 2011-03-24 16:30:05
tttl060(金币+2): 正确的见解任何时候都欢迎。 2011-03-25 11:38:33
楼主把塑性的概念模糊了，所谓塑性是材料抵抗变形的能力，在应力应变曲线上就表现为屈服点到断裂的阶段，而硬度是材料局部抵抗硬物压入其表面的能力，硬度大不一定塑性就好，例如陶瓷材料与金属比硬度一般都大，塑性就比金属差。所以细化晶粒可增加晶界对位错的阻碍，从而提高材料抗变形的能力，从而可以提高材料在室温下的抗变形、抗断裂的强度。而韧性是材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，是材料强度和塑性的综合表现，由于晶界两边的晶粒取向不同，因而晶界是原子排列紊乱的区域，其位错结构比较复杂，当变形由一个晶粒横过晶界达到临近晶粒时，穿过复杂位错结构的晶界比较困难，而穿过后，滑移方向要改变，这种变形过程要消耗较大的能量，因而起了强化和韧化的作用，所以细化晶粒对韧性是有益的。
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2楼2011-03-20 12:59:25
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cameron

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by muge5307 at 2011-03-20 12:59:25:
楼主把塑性的概念模糊了，所谓塑性是材料抵抗变形的能力，在应力应变曲线上就表现为屈服点到断裂的阶段，而硬度是材料局部抵抗硬物压入其表面的能力，硬度大不一定塑性就好，例如陶瓷材料与金属比硬度一般都大，塑 ...

说的很详细，细化晶粒，一般情况下硬度是提高了，但是好多试验证明，塑性降低了
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3楼2011-03-20 13:15:12
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zqfly

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
Originally posted by muge5307 at 2011-03-20 12:59:25:
楼主把塑性的概念模糊了，所谓塑性是材料抵抗变形的能力，在应力应变曲线上就表现为屈服点到断裂的阶段，而硬度是材料局部抵抗硬物压入其表面的能力，硬度大不一定塑性就好，例如陶瓷材料与金属比硬度一般都大，塑 ...

谢谢你，但是我还是不明白。
材料的强度是材料抵抗变形和断裂的能力，但是你说塑性是这样的。
塑性反映的应该是材料产生塑性变形的能力吧。也就是说强度和塑性应该是相互矛盾的啊。
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5楼2011-03-20 13:58:39
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