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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 » 有关强度和塑性的问题
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zhe_summer

铁杆木虫 (正式写手)

[交流] 有关强度和塑性的问题

一般情况下，强度越好，塑性就越差，但是细晶强化就可以同时提高强度和塑性，但是我想问的是：随着晶粒的长大，强度越来越低，而塑性怎么变呢？
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1楼 2011-11-01 07:42:25
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linden023

禁虫 (小有名气)
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aishan(金币+1): 感谢交流 2011-11-01 10:55:50
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5楼2011-11-01 09:18:45
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qlf_126

至尊木虫 (知名作家)
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aishan(金币+1): 感谢交流 2011-11-01 10:56:22
是不是可以这样解释呢？
随着晶粒的长大   材料的脆性增加   所以塑性是下降滴！
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2楼2011-11-01 07:58:55
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毛猴

铁杆木虫 (知名作家)
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aishan(金币+1): 感谢交流 2011-11-01 10:56:13
在>100nm的范围内，这个可以根据Hall-Petch公式来看了。强度通常是和塑性是矛盾的。
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3楼2011-11-01 08:23:47
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dongyue208

银虫 (著名写手)
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aishan(金币+1): 感谢交流 2011-11-01 10:56:04
zhe_summer(金币+3): 非常感谢 2011-11-01 22:51:29
我认为斑竹的说法是错误的！当晶粒尺寸小于1000nm时，随着晶粒减小 ，强度升高，塑性降低！对于晶粒尺寸大于1000nm，随着晶粒增大，强度下降，塑性上升；但是等晶粒尺寸很大的时候，强度和塑性基本上变化不大！晶粒尺寸再大极端一点变成几个晶粒或单晶的时候，强度下降的很多，塑性还可以
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4楼2011-11-01 08:30:01
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lhy1988428

木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by dongyue208 at 2011-11-01 08:30:01:
我认为斑竹的说法是错误的！当晶粒尺寸小于1000nm时，随着晶粒减小 ，强度升高，塑性降低！对于晶粒尺寸大于1000nm，随着晶粒增大，强度下降，塑性上升；但是等晶粒尺寸很大的时候，强度和塑性基本上变化不大！晶 ...

正解  顶一个
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6楼2011-11-01 14:16:50
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zhe_summer

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by linden023 at 2011-11-01 09:18:45:
晶粒尺寸越小，在晶界处塞积的位错就少，导致晶界处得附加内应力较小，不能推动位错继续运动，因此材料不发生宏观变形。同时晶粒越小，晶界面积越大，类似于纳米材料，晶界强化很显著，材料的强度提高。
而且，晶 ...

我理解你的意思就是说：当晶粒小的时候塑性是提高的，当晶粒大的时候也是提高的，在某一个尺寸处发生了变化，对吗？
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7楼2011-11-01 22:50:16
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linden023

禁虫 (小有名气)
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zhe_summer(金币+1): 非常感谢 2011-11-02 22:44:33
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9楼2011-11-02 08:03:43
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dongyue208

银虫 (著名写手)
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小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
细化晶粒的工作已经做了30多年！目前超细晶和纳米晶的强度很高！但是塑性很差，基本上没有均匀延伸率！
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10楼2011-11-02 08:16:30
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dongyue208

银虫 (著名写手)
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zhe_summer(金币+2): 感谢进一步的讲解，受益匪浅 2011-11-02 22:44:07
我们讨论晶粒尺寸越小，概念最好限制在超细或纳米尺度！纳米晶强度提高主要是由于晶粒太小，位错萌生困难，当然了一旦位错从晶界一侧萌生，很快运动到另一侧，也湮灭在晶界处！
！前30年几乎所有做材料力学性能的人都想提高纳米晶的塑性！由于制备的纳米晶材料变形的时候没有位错的交互作用空间，没有加工硬化的能力，所以很容易出现应力/应变集中点
而导致材料失稳造成失效，从而出现没有均匀延伸率的情况。至于纳米晶本征能否有塑性，最近有了突破，上面说的晶粒旋转的事情可以看看Lu K 2011年的science工作。主要是GNG：纳米梯度材料，表面
是纳米晶，里面是超细晶，心部是粗晶！梯度的结构减小了材料变形时的应力集中！纳米晶附着在粗晶基体上，一起变形而造成纳米晶晶界迁移而导致晶粒长大，从而贡献塑性！
但是问题还很多，还有争论！
晶粒变化是否影响塑性，主要看看材料能否有位错的交互作用，这主要贡献加工硬化能力！我们知道在抗拉强度时，均匀延伸率和加工硬化指数n是相等的。所以如果加工硬化率比材料
的流变应力小的话，很容易出现应变集中而失稳，导致塑性下降。当然了，晶界和位错的交互作用也能贡献一部分加工硬化率。但是问题是，对于晶粒尺寸大于几个微米
的粗晶，加工硬化的主要贡献者是位错与位错的交互作用；纳米晶的晶粒太小，晶界可以作为位错的source，产生位错，也可以作为位错的sink,所以在计算模拟和实验的结果里，晶界对于加工硬化的贡献很小！
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11楼2011-11-02 08:37:17
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dongyue208

银虫 (著名写手)
如果还有什么争议的话！可以看看几个大牛的综述
[1] H. Gleiter, Nanostructured Materials, 6 (1995) 3-14.
[2] H. Gleiter, Progress in Materials Science, 33 (1989) 223-315.
[3] H. Gleiter, Acta Materialia, 48 (2000) 1-29.
[4] R.Z. Valiev, R.K. Islamgaliev, I.V. Alexandrov, Progress in Materials Science, 45 (2000) 103-189.
[5] R.Z. Valiev, T.G. Langdon, Progress in Materials Science, 51 (2006) 881-981.
最近十年金属所Lu L组非常漂亮的细化孪晶片层同时贡献强度和塑性的几篇science 工作
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12楼2011-11-02 08:42:33
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xingfengchu8楼
2011-11-02 00:03   回复  
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