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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 基础研究 » 【求助】为什么细化晶粒可以增加晶体的塑性？
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chuyezuo

铁虫 (小有名气)

[交流] 【求助】为什么细化晶粒可以增加晶体的塑性？已有13人参与

众所周知，细晶强化是同时提高强度和塑性的方法，提高强度是根据霍尔派奇关系所得，那增加塑性是什么原因呢？可以从位错滑移的角度解释吗？
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1楼2011-04-06 09:18:10
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

wyb1988

木虫 (正式写手)
★ ★ ★
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imrsfb(金币+1): 欢迎交流~ 2011-04-06 16:11:50
imrsfb(金币+1): 鼓励新虫，多多发言哦~ 2011-04-06 16:12:18
晶粒细化时，晶内空位数目与位错数目都减少，位错与空位、位错间的交互作用几率减小，位错易于运动，即塑性好。
位错数目少，塞积位错数目少，使应力集中降低。
晶粒细化使晶界总面积增加，致使裂纹扩展的阻力增加，推迟了裂纹的萌生，增加了断裂应变。
晶粒细小，裂纹穿过晶界进入相邻晶粒并改变方向的频率增加，消耗的能量增加，韧性增加。
另外晶界总面积增加可以降低晶界上的杂质浓度，减轻沿晶脆性断裂倾向。
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2楼2011-04-06 11:04:53
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comma

专家顾问 (知名作家)

材料人
★ ★
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imrsfb(金币+1): 欢迎交流~ 2011-04-06 16:12:36
引用回帖:
Originally posted by chuyezuo at 2011-04-06 09:18:10:
众所周知，细晶强化是同时提高强度和塑性的方法，提高强度是根据霍尔派奇关系所得，那增加塑性是什么原因呢？可以从位错滑移的角度解释吗？

对于强度，关键在于晶界对位错滑移的阻滞效应。位错在多晶体中运动时，由于晶界两侧晶粒的取向不同，加之这里杂质原子较多，也增大了晶界附近的滑移阻力，因而一侧晶粒中的滑移带不能直接进入第二个晶粒，而且要满足晶界上形变的协调性，需要多个滑移系统同时动作。这同样导致位错不易穿过晶界，而是塞积在晶界处，引起了强度的增高。可见，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。

而对于塑性，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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每天一小步也有新高度
3楼2011-04-06 13:42:46
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zhaofeng_2

金虫 (著名写手)
★
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神马众所周知，晶粒细化几乎所有情况是强度提高塑性降低！
你说的塑性提高应该是热处理后的情况
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5楼2011-04-07 08:44:52
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普通回帖

nwpu_ranger

木虫 (正式写手)

铁血川军团
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
这个问题 前不久还有相同的帖子 楼主可以翻翻旧历 应该有
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没有过人的天赋，唯有超人的勤奋
4楼2011-04-06 22:54:40
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supermight

铜虫 (著名写手)
★
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引用回帖:
Originally posted by zhaofeng_2 at 2011-04-07 08:44:52:
神马众所周知，晶粒细化几乎所有情况是强度提高塑性降低！
你说的塑性提高应该是热处理后的情况

嗯，强度提高塑性降低的情况比较常见
用位错塞积和晶界效应可以解释
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6楼2011-04-10 00:59:25
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skpstudy

禁虫 (小有名气)
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imrsfb(金币+1): 谢谢交流！ 2011-08-21 00:31:40
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7楼2011-04-10 08:52:35
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lgl702

新虫 (小有名气)
★
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塑韧性好，是因为晶粒细，单位体积中的晶粒数多，变形可在更多的晶粒中发生，且比较均匀，减少了应力集中，使金属发生大的塑性变形也不断裂。
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8楼2011-04-22 08:49:03
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swt198338

铜虫 (小有名气)
受益匪浅
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9楼2011-04-23 13:45:47
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boer1018

铁杆木虫 (小有名气)
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引用回帖:
3楼: Originally posted by comma at 2011-04-06 13:42:46:
对于强度，关键在于晶界对位错滑移的阻滞效应。位错在多晶体中运动时，由于晶界两侧晶粒的取向不同，加之这里杂质原子较多，也增大了晶界附近的滑移阻力，因而一侧晶粒中的滑移带不能直接进入第二个晶粒，而且要 ...

大角度晶界是不是更容易引起位错塞积？
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10楼2011-08-17 17:22:42
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