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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 » 晶粒度对屈服强度和抗拉强度的影响哪个大？ 为什么？
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TivonGuo

新虫 (初入文坛)

[求助] 晶粒度对屈服强度和抗拉强度的影响哪个大？ 为什么？

各位高手，请教！

我们都知道细化晶粒可以同时提高屈服强度和抗拉强度，但是到底哪个提高的多呢？为什么？

先谢谢各位赐教！
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1楼 2011-05-16 11:14:07
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wwx985

木虫 (小有名气)
,这是一个很基础的问题，也涉及到很多方面的知识，晶粒细化后，不仅晶界增多，同时还有可能影响到织构的变化，对于有些材料，晶粒细化后，屈服强度反而降低，而延伸率升高，所以晶粒细化的实际作用还应该视具体情况而定。
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10楼2011-05-19 09:29:46
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sorceress

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

TivonGuo(金币+2): 我的具体情景没有很好的描述，不过还是谢谢了 2011-05-17 17:09:28
楼主问了一个很庞大的问题，感觉这个问题提得有些怪怪的，个人粗浅理解：
屈服强度σs反映了金属抵抗塑性变形的能力。应该从位错、孪晶等亚结构方面入手分析。

抗拉强度σb反映了金属抵抗断裂的能力。应该从裂纹的萌生、扩展的断裂力学角度入手分析。

再说句没营养的话，晶粒尺寸的减小，到底影响σs多一些还是影响σb多一些，就要具体问题具体分析了。
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桃李不言，下自成蹊
2楼2011-05-16 12:19:39
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leeyl

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
Originally posted by TivonGuo at 2011-05-16 11:14:07:
各位高手，请教！

我们都知道细化晶粒可以同时提高屈服强度和抗拉强度，但是到底哪个提高的多呢？为什么？

先谢谢各位赐教！

赞同4楼的说法，但是需要补充。该问题其实只需要两个公式就可以回答了，第一个就是屈服强度与晶粒大小的关系式：（Hall-Petch）关系式σy＝σ0＋kyd。第二个就是Stroh提出的断裂强度与晶粒大小的关系式σc＝σi＋kc*d(-1/2）.
也就是说，晶粒大小对断裂强度的影响是开二次方后取倒数关系（即，负二分之一次方）。所以没有对屈服强度影响强烈。第二个公式见北航院士种群鹏的断口学P179.
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道法自然
8楼2011-05-17 16:15:03
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普通回帖

zhaochong85

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by sorceress at 2011-05-16 12:19:39:
楼主问了一个很庞大的问题，感觉这个问题提得有些怪怪的，个人粗浅理解：
屈服强度σs反映了金属抵抗塑性变形的能力。应该从位错、孪晶等亚结构方面入手分析。

抗拉强度σb反映了金属抵抗断裂的能力。应该从裂 ...

说的好啊
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人生若只如初见何事秋风悲画扇等闲变却故人心却道故人心易变。
3楼2011-05-16 13:48:08
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chensijie

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
Originally posted by TivonGuo at 2011-05-16 11:14:07:
各位高手，请教！

我们都知道细化晶粒可以同时提高屈服强度和抗拉强度，但是到底哪个提高的多呢？为什么？

先谢谢各位赐教！

细化晶粒强化 从位错塞积或其他模型可以推导出多晶金属的屈服强度（σy）与晶粒直径(d)的关系,表示为：
σy＝σ0＋kyd称为霍耳-派赤（Hall-Petch）关系式。式中σ0、ky均为材料常数。对α-Fe来说,ky值与位错钉扎情况有关,位错被钉扎得愈牢, ky值愈大；在严重钉扎情况下，ky可达2kgf/mm2。据此进行计算,低碳钢的晶粒度每提高两级(即晶粒直径减少一半)，屈服强度可提高约2.8kgf/mm2。如果低碳钢的晶粒度从ASTM标准的0级细化到12级,即其平均直径由0.359mm降至0.00561mm，则屈服强度可提高16kgf/mm2左右。而且，随着晶粒的细化,断裂强度比屈服强度有更大幅度的提高,同时冲击韧性也得到改善,如同属体心立方金属的低碳钢和钼，晶粒每细化一级，韧性－脆性转变温度可分别降低10～20℃及24℃。
通常晶粒细化对屈服强度影响要大一些。
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一分耕耘一分收获。
4楼2011-05-16 14:00:13
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lbjcqu

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
Originally posted by chensijie at 2011-05-16 14:00:13:
细化晶粒强化 从位错塞积或其他模型可以推导出多晶金属的屈服强度（σy）与晶粒直径(d)的关系,表示为：
σy＝σ0＋kyd称为霍耳-派赤（Hall-Petch）关系式。式中σ0、ky均为材料常数。对α-Fe来说,ky值与位错 ...

这也是对于钢铁材料来说的，对于其他材料还是要具体问题具体分析！
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5楼2011-05-16 21:46:19
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arkmix

木虫 (正式写手)
晶粒尺寸减小，那相应的晶界数量就变多，位错滑移遇到晶界，滑移就会减缓，这在一定程度上应该是增加了屈服强度的。
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6楼2011-05-16 22:40:37
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am007

铁杆木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

应该都提高，但是具体哪个更高，应该具体分析了
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7楼2011-05-17 10:57:10
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TivonGuo

新虫 (初入文坛)
谢谢各位，可能前提没有介绍清楚，这里特指高碳钢丝（比如0.9%）的拉拔成形。
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9楼2011-05-17 17:16:25
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