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zhe_summer

铁杆木虫 (正式写手)

应助: 59 (初中生)
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帖子: 956
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虫号: 1155268

[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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dongyue208

银虫 (著名写手)

应助: 7 (幼儿园)
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虫号: 891504

★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
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！