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合金元素的强化作用 已有5人参与
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| 钢中加入合金元素，能够从哪几个方面起到强化作用?有例子更好。谢谢 |
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【答案】应助回帖
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合金元素加入钢中主要是通过固溶强化、晶界强化、第二相强化、位错强化等来提高钢的强度。 通过加入合金元素的固溶方法来强化钢，使钢具有高的强度，根据固溶强化的规律，随着溶质原子的增多，强度、硬度上升，而塑性、韧性下降，强化效果越大，则塑性韧性下降得越多，使材料的可靠性受到较大的损害，因此为了使钢既具有较高的强度，又有适当的塑性，对溶质浓度应当加以控制。 细化晶粒不但可以提高钢的强度，，而且可以提高钢的塑性和韧性，这一点是其它强化方式所不具备的。为此，可向钢中加入A1、Ti、V、Zr、Nb等元素，形成难溶的第二相粒子，这些粒子越弥散细小，数量越多，则对奥氏体化时晶界迁移的阻力越大，从而细化奥氏体晶粒。奥氏体晶粒越细小，则冷却转变后得到的铁素体、马氏体等的尺寸越小。 第二相粒子可以有效地阻碍位错运动。第二相粒子越细小，粒子越弥散，其间距越小，则强化效果越好。合金元素的作用主要是为造成均匀弥散分布的第二相粒子提供必要的成分条件。例如，在高温回火条件下，要使碳化物呈细小均匀弥散分布，并防止其聚集长大，需要往钢中加入碳化物形成元素Ti、V、Zr、Nb、Mo、W等元素。对于珠光体来说，珠光体的片间距越细小，则其强度越高。为此需要往钢中加入一些增加过冷奥氏体稳定性的元素，如Cr、Mn、Mo等，便C-曲线右移，在同样的冷却条件下，可以得到片间距细小的珠光体，同时还可细化铁素体晶粒。 第二相粒子对钢的塑性有危害作用。均匀弥散分布的细小球状粒子可改善钢的塑性，可采用控制碳化物的尺寸、数量、形状及分布，减少钢中的夹杂物，将片状珠光体改变为粒状珠光体的方法改善钢的塑性。 金属中的位错密度越高，金属的强度越高。这种用增加位错密度提高金属强度的方法称为位错强化，金属中的位错密度与变形度有关，变形度越大，位错密度便越大，钢的强度便显著提高，但塑性明显下降。塑性变形可以增加位错密度，而且钢中的相变，尤其是马氏体转变，不论是在母相还是在新相中，均能形成大量的位错。 合金元素的作用是在塑性变形时使位错易于增殖，加入合金元素细化晶粒，提高钢的淬透性，造成弥散分布的第二相和形成固溶体等，都是增加位错密度十分有效的方法。这也是马氏体能够提高钢的强度的一个重要原因。 |
5楼2014-05-28 22:57:12
