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八角寨

银虫 (著名写手)

[求助] 有过 柱状晶粒结构 的用途(作用)及 优缺点,谢谢!

柱状晶粒结构可以在二次再结晶过程中产生的(比如局部退火等条件下)。
外文文献上说:“Columnar-grained microstructures, with grain boundaries aligned parallel to the applied tensile stress direction, can enhance creep properties , improve fatigue resistance and impart crack-stopping behaviors”
(柱状晶粒结构,其晶界平行于拉应力方向,该结构具有增强材料的蠕变特性,提高抗疲劳能力,Impart crack-stopping等优点。)
定向退火已经成功应用于高温材料中产生柱状晶粒结构。


问题: 产生的柱状晶粒结构是拉长的晶粒(竹节状,纤维状),而且一般较粗大。被拉长方向与其垂直方向的晶粒特征差别非常大。
这种形状的晶粒具体有什么优点或缺点呢?
上述外文文献说其具有 “增强材料的蠕变特性,提高抗疲劳能力,Impart crack-stopping等优点”,这种说法 和 细晶强化 冲突了??
一般情况下,晶粒细化,均匀时,材料的强度和韧性更好。还没有找到详细介绍 柱状晶粒结构 的优缺点及研究意义的相关书籍和资料,如果有的话,帮推荐一下。谢谢。


备注:Impart crack-stopping 该如何翻译呢?

[ Last edited by 八角寨 on 2012-8-5 at 18:08 ]
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comma

专家顾问 (知名作家)

材料人

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
zhyq8767: 金币+2, 专家考核, 感谢专家顾问的详细解答 2012-08-06 11:17:25
八角寨: 金币+20, ★★★★★最佳答案, comma在材料领域,很博学,非常佩服。谢谢comma。祝工作愉快。 2012-08-09 21:35:40
柱状晶在工业生产上很多情况是不利的,但是在另外一些场合它的存在对材料性能有好处。

在钢铁生产方卖弄它普遍存在于现代钢铁生产的连铸坯中,有时候几乎占百分之百,对于钢铁它具有晶粒形状的各向异性和晶体学各向异性(一般长轴为<100>方向)以及尺寸粗大的特点,这些特征将对缺乏固态相变的铁素体钢的后续工艺下的组织、织构产生显著影响,从而影响材料的最终各种性能,甚至恶化板材表面质量,主要表现于表面不平整、瓦楞现象等。这些需要想办法抑制或调整工艺减少它。

柱状晶的影响及控制问题不仅存在于BCC结构的铁素体钢及钼、铊等难熔金属,也普遍存在于FCC结构的奥氏体钢、铝、金、铜及其合金等。

但是,由于其粗大晶界少,有较好的各向异性性能,如在涡轮叶片生产就是控制形成粗大柱状晶,甚至希望得到柱状单晶。有如其在块体材料中界面少,因此具有抗蠕变、疲劳能力。因为粗大界面少,在微观上相当于两个相邻单晶,裂纹跨越强烈各向异性界面困难。Impart crack-stopping应该就是影响裂纹止裂
每天一小步也有新高度
2楼2012-08-06 00:16:23
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