金属和陶瓷的力学性能

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陶瓷的分类及性能

陶瓷的分类及性能

陶瓷材料的力学性能陶瓷材料陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料之间的主要区别在于化学键不同。

金属:金属键高分子:共价键(主价键)范德瓦尔键(次价键)陶瓷:离子键和共价键。

普通陶瓷,天然粘土为原料,混料成形,烧结而成。

工程陶瓷:高纯、超细的人工合成材料,精确控制化学组成。

工程陶瓷的性能:耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。

硬度高,弹性模量高,塑性韧性差,强度可靠性差。

常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。

一、陶瓷材料的结构和显微组织1、结构特点陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物;以离子键和共价键为主要结合键。

可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。

如“六方氮化硼为松散的绝缘材料;立方结构是超硬材料”2、显微组织晶体相,玻璃相,气相晶界、夹杂(种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。

(可通过热处理改善材料的力学性能)陶瓷的分类玻璃—工业玻璃(光学,电工,仪表,实验室用);建筑玻璃;日用玻璃陶瓷—普通陶瓷日用,建筑卫生,电器(绝缘),化工,多孔……特种陶瓷-电容器,压电,磁性,电光,高温……金属陶瓷--结构陶瓷,工具(硬质合金),耐热,电工……玻璃陶瓷—耐热耐蚀微晶玻璃,光子玻璃陶瓷,无线电透明微晶玻璃,熔渣玻璃陶瓷…2.陶瓷的生产(1)原料制备(拣选,破碎,磨细,混合)普通陶瓷(粘土,石英,长石等天然材料)特种陶瓷(人工的化学或化工原料--- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物)(2)坯料的成形(可塑成形,注浆成形,压制成形)(3)烧成或烧结3. 陶瓷的性能(1)硬度是各类材料中最高的。

(高聚物<20HV,淬火钢500-800HV,陶瓷1000-5000HV)(2)刚度是各类材料中最高的(塑料1380MN/m2,钢MN/m2)(3)强度理论强度很高(E/10--E/5);由于晶界的存在,实际强度比理论值低的多。

2 (E/1000--E/100)。

陶瓷材料的力学性能检测方法.

陶瓷材料的力学性能检测方法.

陶瓷材料力学性能的检测方法为了有效而合理的利用材料,必须对材料的性能充分的了解。

材料的性能包括物理性能、化学性能、机械性能和工艺性能等方面。

物理性能包括密度、熔点、导热性、导电性、光学性能、磁性等。

化学性能包括耐氧化性、耐磨蚀性、化学稳定性等。

工艺性能指材料的加工性能,如成型性能、烧结性能、焊接性能、切削性能等。

机械性能亦称为力学性能,主要包括强度、弹性模量、塑性、韧性和硬度等。

而陶瓷材料通常来说在弹性变形后立即发生脆性断裂,不出现塑性变形或很难发生塑性变形,因此对陶瓷材料而言,人们对其力学性能的分析主要集中在弯曲强度、断裂韧性和硬度上,本文在此基础上对其力学性能检测方法做了简单介绍。

1. 弯曲强度弯曲实验一般分三点弯曲和四点弯曲两种,如图1-1所示。

四点弯曲的试样中部受到的是纯弯曲,弯曲应力计算公式就是在这种条件下建立起来的,因此四点弯曲得到的结果比较精确。

而三点弯曲时梁各个部位受到的横力弯曲,所以计算的结果是近似的。

但是这种近似满足大多数工程要求,并且三点弯曲的夹具简单,测试方便,因而也得到广泛应用。

图1-1 三点弯曲和四点弯曲示意图由材料力学得到,在纯弯曲且弹性变形范围内,如果指定截面的弯矩为M ,该截面对中性轴的惯性矩为I z ,那么距中性轴距离为y 点的应力大小为:zI My =σ在图1-1的四点弯曲中,最大应力出现在两加载点之间的截面上离中性轴最远的点,其大小为:=∙⎪⎭⎫⎝⎛∙=zI y a P max max 21σ⎪⎩⎪⎨⎧圆形截面 16矩形截面 332DPa bh Paπ其中P 为载荷的大小,a 为两个加载点中的任何一个距支点的距离,b 和h 分别为矩形截面试样的宽度和高度,而D 为圆形截面试样的直径。

因此当材料断裂时所施加载荷所对应的应力就材料的抗弯强度。

而对于三点弯曲,最大应力出现在梁的中间,也就是与加载点重合的截面上离中性轴最远的点,其大小为:=∙⎪⎭⎫⎝⎛∙=zI y a P l max max 4σ⎪⎩⎪⎨⎧圆形截面 8矩形截面 2332DPl bh Plπ式中l 为两个支点之间的距离(也称为试样的跨度)。

金属陶瓷材料检验标准国标

金属陶瓷材料检验标准国标

金属陶瓷材料检验标准国标
一、金属材料力学性能试验方法:
GB/T 228.1—2010金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法GB/T 228.2—2015金属材料拉伸试验第2部分:高温试验方法GB/T 229—2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 230.1—2009金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)
GB/T 231.1—2009金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法GB/T 232—1999金属材料弯曲试验方法
GB/T 233—2000金属材料顶锻试验方法
GB/T 235—2013金属材料薄板和薄带反复弯曲试验方法
GB/T 238—2013金属材料线材反复弯曲试验方法
GB/T 239.1—2012金属材料线材第1部分:单向扭转试验方法GB/T 239.2—2012金属材料线材第2部分:双向扭转试验方法GB/T 241—2007金属管液压试验方法
GB/T 242—2007金属管扩口试验方法
GB/T 244—2008金属管弯曲试验方法
GB/T 245—2008金属管卷边试验方法
GB/T 246—2007金属管压扁试验方法
GB/T 1172—1999黑色金属硬度及强度换算值
GB/T 2038—1991金属材料延性断裂韧度JIC试验方法
GB/T 2039—2012金属材料单轴拉伸蠕变试验方法
GB/T 2107—1980金属高温旋转弯曲疲劳试验方法
GB/T 2358—1994金属材料裂纹尖端张开位移试验方法。

力学性能指标

力学性能指标

力学性能指标:拉伸强度、断裂伸长率、硬度、弹性模量、冲击强度。

影响力学性能的因素:温度、拉伸速度、环境介质、压力等。

弹性变形特点:可逆变形虎克定律弹性变形量很小,一般不超过0.5%-1% 材料的弹性模量主要取决于结合键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大共价键的弹性模量最高.弹性比功:又称弹性比能,表示金属材料吸收弹性变形功的能力。

一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。

滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象。

循环韧性的意义:循环韧性越高,机件依靠自身的消振能力越好,所以高循环韧性对于降机器的噪声,抑制高速机械的振动,防止共振导致疲劳断裂意义重大金属材料常见的塑性变形方式滑移和孪生金属应变硬化机理与高分子应变硬化机理的区别:金属机理:位错的增殖与交互作用导致的阻碍高分子机理:发生应变诱导结晶、分子链接近最大伸长韧性断裂:金属断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断消耗能量。

脆性断裂:突然发生断裂,基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因此危害性很大。

α值越大,表示应力状态越“软”,金属越易于产生塑性变形和韧性断裂。

α值越小,表示应力状态越“硬”,金属越不易于产生塑性变形而易于产生脆性断裂。

拉伸时塑性很好的材料,在压缩时只发生压缩变形而不断裂。

硬度:布氏、洛氏、维氏缺口效应:缺口根部产生应力集中,同时缺口截面上的应力分布发生改变。

断裂韧性:由于裂纹破坏了材料的均匀连续性,改变了材料内部应力状态和应力分布,所以机件的结构性能就不再相似于无裂纹的试样性能,传统的力学强度理论就不再适用。

断裂力学就是在这种背景下发展起来的一门新型断裂强度科学,是在承认机件存在宏观裂纹的前提下,建立了裂纹扩展的各种新的力学参量,并提出了含裂纹体的断裂判据和材料断裂韧度。

分析裂纹体断裂问题的方法:应力应变分析方法:考虑裂纹尖端附近的应力场强度,得到相应的断裂K判据。

金属陶瓷复合材料的力学性能和应用

金属陶瓷复合材料的力学性能和应用

金属陶瓷复合材料的力学性能和应用金属陶瓷复合材料是一种新型的材料,具有独特的力学性能和
应用价值。

本文将从力学性能和应用两个方面对金属陶瓷复合材
料进行分析。

1、力学性能
金属陶瓷复合材料的力学性能主要包括强度、硬度、韧性和耐
磨性等方面。

一般来说,金属与陶瓷的组合可以使材料既具有金
属的强度和韧性,又具有陶瓷的硬度和耐磨性。

例如,钨钢复合材料具有高强度、高硬度和高耐磨性,是极好
的刀具材料;钨铁热障复合材料具有较高的热稳定性和耐磨性,
可用于高温环境下的摩擦零件等;不锈钢陶瓷复合材料则具有较
高的耐腐蚀性。

2、应用
金属陶瓷复合材料的应用范围广泛,主要在航空、航天、电力、机械、化工等领域。

以下是一些应用案例:
(1)航空领域
飞机零件中,需要同时考虑材料的轻量化和力学性能,金属陶瓷复合材料在此方面有很好的应用前景。

例如,铝陶瓷复合材料可用于制造高温静叶环等;钛合金陶瓷复合材料可用于制造航空发动机部件等。

(2)化工领域
化工领域中,材料要求较高的化学稳定性和机械性能,金属陶瓷复合材料可作为替代方案。

例如,不锈钢陶瓷复合材料可用于制造高强度和耐腐蚀的化工泵和阀门等。

(3)电力领域
金属陶瓷复合材料的高耐磨性在电力领域中也有广泛的应用。

例如,使用陶瓷制成的电气绝缘件,具有较高的耐磨性和耐高温性,可用于高压开关等设备中。

总之,金属陶瓷复合材料是一种具有良好力学性能和广泛应用
前景的新型材料,可用于制造各种机械零件、工具和化学设备等。

随着技术的不断进步,金属陶瓷复合材料的应用范围将会不断扩大。

金属陶瓷合金

金属陶瓷合金

金属陶瓷合金金属陶瓷合金是一种由金属和陶瓷相组成的材料,具有金属和陶瓷的特性和优点,广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。

本文将从材料性质、制备工艺、应用领域等方面详细介绍金属陶瓷合金。

一、材料性质金属陶瓷合金具有优良的力学性能和化学稳定性。

其力学性能主要表现在高强度、高硬度和良好的耐磨性上。

与普通金属相比,金属陶瓷合金的硬度更高,可达到1000~2000HV,甚至更高。

此外,金属陶瓷合金还具有较好的抗腐蚀性能,能够在高温、酸碱等恶劣环境下长期稳定工作。

二、制备工艺制备金属陶瓷合金的主要工艺包括粉末冶金、熔融冶金和溶胶-凝胶法等。

其中,粉末冶金是最常用的制备方法之一。

该方法主要通过粉末混合、压制和烧结等步骤来获得金属陶瓷合金。

熔融冶金方法则是将金属和陶瓷相一起熔炼,形成均匀的合金液,然后通过冷却凝固得到金属陶瓷合金。

溶胶-凝胶法是一种比较新颖的制备方法,通过溶胶和凝胶的转变过程来制备金属陶瓷合金。

三、应用领域金属陶瓷合金由于其独特的性能,在多个领域得到广泛应用。

在航空领域,金属陶瓷合金常用于制造高温结构件,如涡轮叶片、燃烧室等。

其高温强度和耐磨性使其能够在高速飞行和高温环境下保持良好的性能。

在汽车领域,金属陶瓷合金常用于制造发动机零部件,如活塞环、气门等。

其高硬度和耐磨性使其能够承受高速运动和高温高压环境的考验。

在电子领域,金属陶瓷合金常用于制造半导体封装材料、电子陶瓷等。

其高导电性和优良的热稳定性使其成为电子器件的重要材料。

在医疗领域,金属陶瓷合金常用于制造人工关节、牙科修复材料等。

其生物相容性和耐磨性使其能够在人体内长期稳定使用。

金属陶瓷合金是一种具有优良性能和广泛应用的材料。

通过不同的制备工艺,可以获得不同性能和形态的金属陶瓷合金。

随着科学技术的不断进步,金属陶瓷合金在各个领域的应用将得到更加广泛和深入的发展。

陶瓷的力学性能包括哪些内容

陶瓷的力学性能包括哪些内容

陶瓷的力学性能包括哪些内容
陶瓷作为一种常见材料,在工程领域中有着广泛的应用。

其独特的力学性能是其被广泛使用的重要原因之一。

陶瓷的力学性能主要包括硬度、抗弯强度、抗压强度、韧性等几个方面。

硬度
陶瓷通常具有较高的硬度,这使得陶瓷在抗磨损方面表现突出。

陶瓷的硬度主要取决于其晶体结构和化学成分。

硬度高意味着陶瓷在磨擦和表面损耗方面有着良好的表现,使其在耐磨领域得到广泛应用。

抗弯强度
陶瓷的抗弯强度是指陶瓷在受到弯曲载荷时抵抗变形和破坏的能力。

由于陶瓷在工程上通常用于承受一定的弯曲应力,其抗弯强度是评估其在这种情况下表现的重要参数。

抗压强度
陶瓷的抗压强度是指陶瓷在受到压缩载荷时抵抗破坏的能力。

在一些工程应用中,陶瓷可能需要承受来自各个方向的压力,因此抗压强度是评估陶瓷材料综合承载能力的重要指标之一。

韧性
尽管陶瓷通常以其高硬度和脆性著称,但某些陶瓷材料也具有一定的韧性。

韧性是指材料抵抗断裂的能力,而不是材料硬度。

在一些需要承受冲击或振动载荷的工程应用中,具有一定韧性的陶瓷材料表现出色。

综上所述,陶瓷的力学性能主要包括硬度、抗弯强度、抗压强度和韧性等方面。

根据不同的工程需求,选择合适的陶瓷材料可以充分发挥其优异的力学性能,实现更广泛的应用。

1。

5-陶瓷材料的力学性能

5-陶瓷材料的力学性能
山形切口法切口宽度对KIC值影响较小,测定值误差也较 小,也适用于高温和在各种介质中测定KIC值,但是测试 试样加工较困难,且需要专用的夹具。
二、陶瓷材料的增韧
工程陶瓷材料的脆性大,应用受到限制,所以陶瓷材料 的增韧一直是材料学界研究的热点之一。
通常金属材料的强度提高,塑性往往下降,断裂韧度也 随之降低。
产生的应力腐蚀后都会在没 有明显预兆的情况下发生脆 断,会造成严重事故。
(二)循环疲劳
1987年,研究发现单相陶瓷、相变增韧陶瓷以及陶瓷基复 合材料缺口试样,在室温循环压缩载荷作用下也有疲劳裂 纹萌生和扩展现象。
图10-13是多晶氧化铝(晶粒尺寸10微米)在室温空气环境 对称循环加载(f=5Hz)及在静载下的裂纹扩展特征。
应用主要取决于电绝缘性、半导体性、导电性、压电 性、铁电性、磁性及生物适应性、化学吸附性等。
第一节 陶瓷材料的变形与断裂
一、陶瓷材料的弹性变形
弹性模量
1、弹性模量的本质 弹性模量的大小反映材料原子间结合
力的大小,越大,材料的结合强度越高。 2、陶瓷材料高弹性模量的原因
1) 由于陶瓷材料具有离子键或共价键的 键合结构,因此陶瓷材料表现出高的熔点, 也表现出高的弹性模量。
断裂韧性:
K IC (2E s )1/ 2
金属材料要吸收大量的塑性变性能,而塑性变性能要比表面 能大几个数量级,所以陶瓷材料的断裂韧性比金属材料的药 低1~2数量级,最高达到12~15MPa.m1/2
陶瓷是脆性材料,弯曲或拉伸加载时,裂纹一旦出现, 极易产生失稳断裂。
山形切口法中切口剩余部分为三角形,其顶点处存在应 力集中现象,易在较低载荷下产生裂纹,所以不需要预 制裂纹。当试验参数合适时,这种方法能产生裂纹稳定 扩展,直至断裂。

陶瓷材料的化学性能和力学性能

陶瓷材料的化学性能和力学性能

陶瓷的组织结构十分稳定,不但在室温下不会氧化,即使在1000℃以上的高温卜也不会氧化.由于陶瓷具有稳定的化学结构,因而对酸、碱、盐类以及熔融的有色金属均有较强的抵抗能力,所以在工业中得到广泛应用。

陶瓷是多晶固体资料,它多是由离子键构成的离子晶体,也有由共价键组成的共价晶体,这类晶体布局具有显着的方向性。

联系健和晶体构造决议了陶瓷具有很高的抗压强度和硬度,而抗拉强度和剪切强度则于刻氏,陶瓷的朔性变形才能极差,很容易发作脆性断裂,其抗冲击才能很低,耐疲惫的性能也很差,这是陶瓷资料在工程应用中的最大缺点。

陶瓷材猜中很多气孔的存在,也是陶瓷出现脆性的因素。

陶瓷资料的组成相不同时,其弹性模量也不相同.各类陶瓷资料弹性模量由大到小的排列顺序为:碳化物、氮化物、硼化物、氧化物。

陶瓷的弹性模量一般比金属高。

陶瓷资料的硬度值取决其内部组成和结构。

陶瓷资料常用的划痕硬度叫傲莫氏硬度,是以资料间彼此刻划能否发生划痕来测定的,由此反映资料抵抗破坏的才能,它只表明各种资料硬度的相对巨细。

莫氏硬度分为15级,莫氏硬度按照硬度由小到大的顺序排列,硬度等级高的资料能够划破低硬度的资料表面陶瓷资料的熔点高,大多在2000℃以上,有的可达3000℃以上。

而且具有优秀的高温强度。

大都陶瓷的高温抗端变才能较强,陶瓷是常用的耐高温工程资料。

陶瓷资料线胀系数一般都比较小.不同的陶瓷资料,其导热功能相差悬殊,有的是良导热体,有的则是绝热资料.热导率极低的陶瓷资料具有热安稳性好、耐高温、耐热冲击、红外线透过率高等许多特性,因此,可用于特殊冶金、高温模具、航天航空等各工业领域。

陶瓷的组织布局十分安稳,不但在室温下不会氧化,即便在1000℃以上的高温卜也不会氧化.因为陶瓷具有安稳的化学布局,因而对酸、碱、盐类以及熔融的有色金属均有较强的抵抗才能,所以在工业中得到广泛应用。

水泥垫块 1v1。

陶瓷的力学性能.

陶瓷的力学性能.

陶瓷的力学性能陶瓷材料的化学健大都为离子键和共价健,健合牢固并有明显的方向性,同一般的金属相比,其晶体结构复杂而表面能小。

因此,它的强度、硬度、弹性模量、耐磨性、耐蚀性和耐热性比金属优越,但塑性、韧性、可加工性、抗热震性及使用可靠性却不如金属。

因此搞清陶瓷的性能特点及其控制因素,不论是对研究开发还是使用设计都具有十分重要的意义。

本节主要讨论弹性、硬度、强度、韧性及其组织结构因素、环境因素的影响。

一.弹性性能1.弹性和弹性模量陶瓷材料为脆性材料,在室温下承载时几乎不能产生塑性变形,而在弹性变形范围内就产生断裂破坏。

因此,其弹性性质就显得尤为重要。

与其他固体材料一样。

陶瓷的弹性变形可用虎克定律来描述。

陶瓷的弹性变形实际上是在外力的作用下原子间里由平衡位置产生了很小位移的结果。

弹性模量反映的是原子间距的微小变化所需外力的大小。

表11.3给出一些陶瓷在室温下的弹性模量。

2.温度对弹性模量的影响由于原子间距和结合力随温度的变化而变化,所以弹性核量对温度变化很敏感、当温度升高时。

原子间距增大,由成j变为d,(见图11.2而该处曲线的斜率变缓,即弹性模量降低。

因此,固体的弹性模量一般均随温度的升高而降低。

图11.3给出一些陶瓷的弹性模量随温度的变化情况。

一般来说,热膨胀系数小的物质,往往具有较高的弹性模量。

3.弹性模量与熔点的关系物质熔点的高低反映其原子间结合力的大小。

一般来说,弹性模量与熔点成正比例关系。

不同种类的陶瓷材料样性模量之间大体上有如下关系氧化物<氯化物<硼化挪<碳化物。

泊松比也是描述陶瓷材料弹性变形的重要参数。

表11.4给出一些陶瓷材料和金属的泊松比。

可以看出除BeO与MgO外大多数陶瓷材料的泊松比都小于金属材制的泊松比。

4.弹性模量与材料致密度的关系陶瓷材料的致密度对其弹性模量影响很大。

图11.5给出AL2O3陶瓷的弹性模量随气孔率的变化及某些理论计算值的比较。

Fros指出弹性模量与气孔率之间将会指数关系E=E0exp(-BP式中B--常数。

金瓷结合的机制

金瓷结合的机制

金瓷结合的机制1. 引言金瓷结合是一种将金属和陶瓷材料结合在一起的技术,通过金属和陶瓷的特性互补,实现了新材料的性能优化。

本文将详细介绍金瓷结合的机制,包括金瓷结合的原理、常见的金瓷结合方法以及金瓷结合材料的应用领域。

2. 金瓷结合的原理金瓷结合是通过金属和陶瓷之间的化学键和物理键结合来实现的。

金属和陶瓷具有不同的特性,金属具有良好的导电性、导热性和可塑性,而陶瓷具有优异的耐磨性、耐高温性和化学稳定性。

金瓷结合的原理可以概括为以下几点:•化学键结合:金属和陶瓷在界面处形成化学键,通过原子之间的电子共享或转移来实现结合。

这种化学键结合可以增强金瓷结合材料的力学性能和化学稳定性。

•物理键结合:金属和陶瓷在界面处形成物理键,通过原子之间的静电作用力、范德华力等相互作用来实现结合。

这种物理键结合可以提高金瓷结合材料的界面结合强度和耐磨性。

•界面相容性:金属和陶瓷之间的界面需要具有相容性,即界面处的晶格结构、热膨胀系数等物理特性要匹配。

如果界面相容性不好,会导致金瓷结合材料在使用过程中出现开裂、剥离等问题。

3. 常见的金瓷结合方法金瓷结合可以通过多种方法实现,下面介绍几种常见的金瓷结合方法:3.1 焊接结合焊接结合是将金属和陶瓷材料进行熔接,使它们在界面处形成结合。

常见的焊接结合方法有电弧焊、激光焊、等离子弧焊等。

焊接结合可以实现金属和陶瓷之间的高强度结合,但需要注意控制焊接温度和焊接过程中的气氛,以避免材料的烧结和氧化。

3.2 粘接结合粘接结合是将金属和陶瓷材料通过粘接剂进行结合。

粘接剂可以是有机胶、无机胶、金属粉末等。

粘接结合的优点是可以实现大面积的结合,并且可以在室温下进行。

但粘接结合的界面强度较低,容易受到外界环境的影响。

3.3 烧结结合烧结结合是将金属和陶瓷材料一起进行烧结,使它们在界面处形成结合。

烧结结合可以在高温下进行,通过烧结过程中的扩散和晶界迁移来实现结合。

烧结结合可以实现金属和陶瓷之间的高强度结合,但需要控制烧结温度和烧结时间,以避免材料的烧结不完全和晶粒长大过度。

金属和陶瓷的力学性能材料科学基础

金属和陶瓷的力学性能材料科学基础
若只研究该原子列的原子排列情况, 则晶向 [110]与[ ]可用一指数[110]表示。
原子排列情况相同而在空间位向不同(即不 平行)的晶向统称为晶向族, 用尖括号表示, 即<uvw>。如:
<100> = [100] + [010] + [001]
在立方晶系中, 一个晶面指数与一个晶向指 数数值和符号相同时, 则该晶面与该晶向互 相垂直, 如(111) [111]。
拉伸试验可获得的力 学性能指标:
1、弹性模量: 2、规定非比例伸
长应力:
是金属材料有明显 塑性变形时的强度
3、抗拉强度: 4、断后伸长率: 5、截面收缩率:
三、塑性变形材料学基础
(一)、金属单晶体的塑性变形 单晶体的塑性变形的基本方式有两种: 滑移 孪生。 金属常以滑移方式发生塑性变形。
2、孪生:
孪生是指晶体的一部分 沿一定晶面和晶向相对 于另一部分所发生的切 变。
发生切变的部分称孪生 带或孪晶,沿其发生孪 生的晶面称孪生面。
孪生的结果使孪生面两 侧的原子排列呈镜面对 称。
孪生与滑移相比:
孪生使晶格位向发生改变; 所需切应力比滑移大得多, 变形速度极快, 接近声速; 孪生时相邻原子面的相对位移量小于一个原子间距. 金属表面的基本差别:滑移产生一系列台阶,而孪
Cu-Ni合金成分与性能关系
产生固溶强化的原因,是由于溶质原子与位错相互作 用的结果,溶质原子不仅使晶格发生畸变,而且易被 吸附在位错附近形成柯氏气团,使位错被钉扎住,位 错要脱钉,则必须增加外力,从而使变形抗力提高.
Cu-Ni合金成分与性能关系
2、多相合金的塑性变形与弥散强化
当合金的组织由多相(二相)混合物组成时,合 金的塑性变形除与合金基体的性质有关外,还 与第二相的性质、形态、大小、数量和分布有 关。第二相可以是纯金属、固溶体或化合物, 工业合金中第二相多数是化合物。

材料综合实验报告

材料综合实验报告

材料综合实验报告材料综合实验报告导言:材料科学是一门研究材料性质、结构和性能的学科,其研究对象包括金属、陶瓷、聚合物等各类材料。

为了深入了解材料的性能和应用,我们进行了一系列综合实验。

本报告将对实验过程、结果和结论进行详细描述和分析。

实验一:材料力学性能测试在这个实验中,我们选择了两种常见的材料,金属和聚合物,来测试它们的力学性能。

首先,我们使用万能材料试验机对金属样品进行拉伸实验。

通过加载和测量样品上的力和位移,我们获得了应力-应变曲线。

曲线的斜率表示了材料的弹性模量,而曲线的最大值则表示了材料的屈服强度。

接下来,我们对聚合物样品进行了压缩实验。

通过加载和测量样品上的力和位移,我们获得了应力-应变曲线。

通过比较两种材料的力学性能,我们可以得出结论:金属具有较高的强度和刚度,而聚合物则具有较高的韧性和延展性。

实验二:材料热性能测试热性能是材料在高温下的表现,对于材料的应用非常重要。

在这个实验中,我们选择了陶瓷和聚合物两种材料,通过热重分析仪对它们的热性能进行测试。

首先,我们将样品放入热重分析仪中,然后逐渐升温。

在升温过程中,热重分析仪会测量样品的质量变化,并绘制质量-温度曲线。

通过分析曲线,我们可以得出结论:陶瓷具有较高的热稳定性,能够在高温下保持较好的性能,而聚合物则具有较低的热稳定性,会在高温下发生分解或熔化。

实验三:材料电性能测试电性能是材料在电场作用下的表现,对于电子器件的设计和制造至关重要。

在这个实验中,我们选择了金属和半导体两种材料,通过电阻测试仪对它们的电性能进行测试。

首先,我们将样品连接到电阻测试仪上,然后施加电压并测量通过样品的电流。

通过计算电阻值,我们可以得出结论:金属具有较低的电阻,能够有效导电,而半导体则具有较高的电阻,能够在一定条件下控制电流的流动。

实验四:材料光学性能测试光学性能是材料对光的相互作用的表现,对于光学器件的设计和制造非常重要。

在这个实验中,我们选择了玻璃和塑料两种材料,通过光谱仪对它们的光学性能进行测试。

陶瓷材料的力学性能

陶瓷材料的力学性能
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工程陶瓷材料的塑性、韧性值比金属材料低得多, 对缺陷十分敏感,因而其力学性能数据的分散性 大,强度可靠性较差,常用韦伯模数表征其强度 均匀性。 工程陶瓷材料的制备技术、气孔、夹杂物、晶界、 晶粒结构均匀性等因素对其力学性能有显著影响, 因此,在讨论工程陶瓷的力学性能前,应首先了 解这种材料的组成和结构特点。
核电站:能耐2000℃高温
[耐温能力:900℃ →1200~1300℃
发动机 热效率:30%→50% 重量 ↓20% 耗油量 ↓ 30%
由此可见,工程陶瓷材料较好地适应了 近代科学技术发展的需要,具有广阔的应用 前景。目前在机械、冶金、化工、纺织等行 业中,用工程陶瓷材料制作耐高温、耐磨损、 耐腐蚀的零部件越来越多。
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如图10-2所示,陶瓷在压缩加载时,其σ-ε曲 线斜率比拉伸时的大,此与陶瓷材料复杂的 显微结构和不均匀性有关。从该图中还可看 出,陶瓷材料的抗压强度值比其抗拉强度值 大得多。这是由于材料中的缺陷对拉应力十 分敏感所致。在工程应用中,选用陶瓷材料 时要充分注意这一特点。
15
§10.2.2 陶瓷材料的塑性变形
27
由表10-4可见,陶瓷材料的抗压强度远大于其抗拉强 度,两者相差10倍左右,因而陶瓷材料特别适于制造受压 缩载荷作用的零件。压缩试样尺寸为直径9.0±0.05mm,长 度18±0.10mm,两端面研磨成平面并互相平行。
表10-4 某些材料的抗拉强度和抗压强度
材料
抗拉强度/MPa 抗压强度/MPa 抗拉强度/抗压强度
这是由其共价键和离子键的键合结构所决 定的。
共价键具有方向性,使晶体具有较高的抗 晶格畸变、阻碍位错运动的阻力。离子键晶 体结构的键方向性虽不明显,但滑移系受原 子密排面与原子密排方向的限制,还受静电 作用力的限制,其实际可动滑移系较少。此 外,陶瓷材料都是多元化合物,晶体结构较 复杂,点阵常数较金属晶体大,因而陶瓷材 料中位错运动很困难。 (见表10-2)

金属陶瓷复合材料的性能研究

金属陶瓷复合材料的性能研究

金属陶瓷复合材料的性能研究近年来,金属陶瓷复合材料作为一种新兴材料,受到了广泛的关注和研究。

金属陶瓷复合材料是由金属和陶瓷两个或多个不同材料的组合而成的复合材料,具有独特的性能和应用潜力。

本文将对金属陶瓷复合材料的性能进行研究和探讨。

首先,金属陶瓷复合材料具有优异的力学性能。

由于金属材料的高韧性和陶瓷材料的高硬度的特点相结合,金属陶瓷复合材料具有较高的强度和硬度,能够承受较大的载荷。

此外,金属陶瓷复合材料还具有较好的抗疲劳性能,能够在长时间循环加载的情况下保持较高的耐久性能。

其次,金属陶瓷复合材料具有良好的耐腐蚀性能。

金属材料的腐蚀性是其应用中的一个重要问题,在某些环境中容易受到腐蚀而失去力学性能。

然而,通过将金属与陶瓷复合,可以大大提高材料的耐腐蚀性能。

陶瓷材料具有优异的耐腐蚀性,能够有效地保护金属基体,延长材料的使用寿命。

另外,金属陶瓷复合材料具有良好的导热性能。

金属材料具有良好的导热性能,而陶瓷材料的导热性能较差。

通过将金属与陶瓷复合,可以综合利用两种材料的特点,提高材料的导热性能。

这使得金属陶瓷复合材料在许多高温应用领域具有广阔的前景,例如航空航天、核工程等领域。

此外,金属陶瓷复合材料还具有良好的高温稳定性。

陶瓷具有高熔点和较低的热膨胀系数,能够在高温环境下保持良好的性能稳定性。

通过与金属的复合,可以克服纯陶瓷材料在高温下易碎的缺点,提高材料的机械性能和热稳定性。

最后,金属陶瓷复合材料的制备和加工技术也是研究的热点之一。

目前,常用的制备金属陶瓷复合材料的方法主要包括粉末冶金法、熔体浸渍法和表面改性法等。

这些方法各有优缺点,需要根据具体需求选择合适的制备方法。

同时,加工技术也对金属陶瓷复合材料的性能有着重要的影响。

在材料的加工过程中,需要注意控制温度、压力和速度等参数,以保证材料的微观结构和力学性能。

综上所述,金属陶瓷复合材料具有优异的力学性能、良好的耐腐蚀性能、良好的导热性能和高温稳定性。

口腔材料学知识点

口腔材料学知识点

第一章口腔材料:为了对缺损或缺失的软硬组织进行人工修复,恢复其外形和功能,所使用的主要是人工合成的材料或其组合物,这些材料被称为口腔材料口腔材料的分类:1.按材料性质分类:有机高分子材料,无机金属材料,金属材料2.按材料用途分类:修复材料,辅助材料第二章构成现在材料科学的三大支柱:无机非金属材料、金属材料和高分子材料合金特性:1.熔点和凝固点:合金没有固定的熔点和凝固点,多数合金的熔点一般比各成分金属的低2.力学性能:合金强度及硬度较其所组成的金属大,而延性及展性一般均较所组成的金属为低3.传导性:合金的导电性和导热性一般均较组成的金属差,其中尤以导电性减弱更为明显4.色泽:合金的色泽与所组成金属有关5.腐蚀性:加入一定的铬、镍、锰和硅等可提高合金的耐腐蚀性口腔金属分类:1.贵金属:金(Au),铂(Pt),铱(Ir),锇(0s),钯(Pd),铑(Rh),钉(Ru).(不包括银)2.非贵金属贵金属合金:合金中一种或几种贵金属总含量不小于25wt%的合金金属的成型方法:铸造,锻造,机械加工,粉末冶金,电铸和选择性激光烧结成型金属的腐蚀:化学腐蚀和电化学腐蚀口腔内可以形成原电池的情况:1.摄取的食物中含有一些弱酸、弱碱和盐类物质,食物残屑经分解发酵可产生有机酸等均可构成原电池。

2.口腔内两种不同组成的金属相并存或相接触,可形成原电池,使相对活泼的金属被腐蚀,两种金属间的活泼程度差异越大腐蚀越快。

3.口腔捏金属表面的裂纹、铸造缺陷及污物的覆盖等能降低该处唾液内的氢离子浓度而形成原电池正极,金属呈负极,由此构成原电池使金属腐蚀。

4.因冷加工所致金属内部存在残余应力,有应力部分将成为负极而被腐蚀影响金属腐蚀的因素:1,组织结构的均匀性5.材料本身的组成、微结构、物理状态、表面形态以及周围介质的组成和浓度6.环境变化如湿度和温度的改变,金属表面接触的介质的运动和循环7.腐蚀产物的溶解性和其性质等金属的防腐蚀:1.使合金组织结构均匀2.避免不同金属的接触3.经冷加工后所产生的应力需通过热处理减小或消除4.修复体表面保持光洁无缺陷5.加入耐腐蚀元素。

陶瓷材料的力学性能分析

陶瓷材料的力学性能分析

陶瓷材料的力学性能分析引言:陶瓷材料是一种被广泛应用于工业和日常生活中的材料。

与金属材料相比,陶瓷材料具有优异的抗腐蚀性、绝缘性能和高温稳定性。

然而,由于其脆性和低韧性,陶瓷材料在受力时容易发生破裂。

因此,对陶瓷材料的力学性能进行分析非常重要,既有助于优化其设计和优化,又能提高其可靠性和耐用性。

1. 弹性模量的分析:弹性模量是衡量材料在受力时的刚度的物理量。

对于陶瓷材料来说,其分子结构通常较密,键合力较强。

因此,陶瓷材料通常具有高弹性模量。

例如,氧化铝在室温下的弹性模量约为380 GPa,而钢的弹性模量则约为200 GPa左右。

这说明,相同荷载下陶瓷材料通常会产生更小的变形,表现出更好的刚度。

2. 抗弯强度的分析:抗弯强度是衡量材料抵抗弯曲破坏的能力。

由于陶瓷材料的脆性特性,其抗弯强度相较于金属材料较低。

陶瓷材料在弯曲时容易出现裂纹扩展,导致材料的破坏。

因此,设计陶瓷结构或组件时需要注意避免过大的应力集中和裂纹扩展。

3. 硬度的分析:硬度是衡量材料抵抗局部变形或划痕的能力。

陶瓷材料通常具有较高的硬度,这是由于其结构中离子键的特性决定的。

离子键通常具有较高的键能量,使得陶瓷材料表现出较高的硬度。

通常采用维氏硬度测试来评估陶瓷材料的硬度。

4. 破裂韧性的分析:破裂韧性是衡量材料在受到应力时不发生破坏的能力。

陶瓷材料由于其脆性特性,破裂韧性较低。

破裂韧性的分析包括测量陶瓷材料的断裂韧性,研究材料的断裂过程等。

改善陶瓷材料的破裂韧性是提高其可靠性和耐久性的关键。

5. 应力分析与模拟:应力分析与模拟是通过对陶瓷材料施加特定荷载,进行力学性能分析的一种方法。

通过模拟不同应力条件下的材料行为,可以精确地预测材料的破坏点以及应力分布等。

这有助于设计出更优越的陶瓷材料结构。

结论:陶瓷材料的力学性能分析对于材料的设计和应用具有重要意义。

通过分析弹性模量、抗弯强度、硬度和破裂韧性等参数,我们可以更好地理解陶瓷材料在受力时的行为,并采取相应的措施来改善其性能。

陶瓷材料的组织结构和力学性能分析

陶瓷材料的组织结构和力学性能分析

陶瓷材料的组织结构和力学性能分析陶瓷作为一种广泛应用的材料,在各个领域都有重要的作用。

陶瓷具有优异的化学稳定性和耐高温性能,因此常被用于制作高温材料、耐磨材料以及电子材料等。

本文将对陶瓷材料的组织结构和力学性能进行分析。

首先,对于陶瓷材料的组织结构,需要了解陶瓷的基本成分和表面形貌。

陶瓷主要由非金属元素组成,如氧、氮、硼等。

在微观层面上,陶瓷晶体结构可以分为单晶和多晶,这直接影响其物理性质和化学性质。

此外,陶瓷的表面形貌决定了其力学性能和表面活性。

表面粗糙度越小,则材料的疲劳寿命和抗摩擦性能越好。

其次,陶瓷材料的组织结构对其力学性能有着重要的影响。

在应力作用下,陶瓷材料晶体结构中的离子发生位移或位错的移动,从而引发塑性变形或断裂。

一般情况下,陶瓷材料的强度较高,但韧性较差。

这主要是由于陶瓷的结构中具有很多微观裂纹,这些裂纹容易导致材料的破裂。

因此,提高陶瓷材料的韧性是一个重要的课题。

陶瓷材料的力学性能主要包括抗拉强度、硬度、韧性等指标。

抗拉强度是材料抵抗拉伸应力的能力,硬度是材料抵抗表面划伤的能力,而韧性则反映材料抵抗断裂的能力。

一般来说,陶瓷的抗拉强度较高,硬度也较高,但韧性较低。

在实际应用中,陶瓷材料常常通过控制其组织结构来调节其力学性能。

例如,通过添加适量的增韧相或改变烧结工艺,可以提高陶瓷材料的韧性。

此外,研究人员还通过基于陶瓷材料的多尺度模拟来深入理解其组织结构与力学性能之间的关系。

这种方法将实验数据与计算方法相结合,能够预测和解释陶瓷材料的宏观性质。

通过模拟可以更好地理解陶瓷材料的变形机制和断裂行为,为设计和制造具有特定性能的陶瓷材料提供理论依据。

总之,陶瓷材料的组织结构与力学性能之间存在着密切的关系。

了解陶瓷材料的组织结构可以帮助我们更好地理解其力学性能。

通过调控组织结构,可以改变陶瓷材料的力学性能,从而满足不同领域的需求。

此外,多尺度模拟方法为研究陶瓷材料提供了新的途径。

通过深入研究陶瓷材料的组织结构和力学性能,有助于推动陶瓷材料在各个领域的进一步应用和发展。

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一个滑移面和其上的一个滑移方向构成一个滑移
系。(以下以体心立方晶格为例)

滑移系越多,金属发生滑移的可能性越大,塑 性也越好,其中滑移方向对塑性的贡献比滑移
面更大。

因而金属的塑性,面心立方晶格好于体心立方
晶格, 体心立方晶格好于密排六方晶格。
面 心 立 方
密 排 六 方

Байду номын сангаас
⑶滑移时,晶体两部分 的相对位移量是原子间 距的整数倍. 滑移的结果在晶体表面 形成台阶,称滑移线, 若干条滑移线组成一个 滑移带。
同样方法可得晶向OB、OC的晶向指数分别 为[110]、[111]。 晶向指数的一般标记为[uvw]。 [uvw]实际表示一组原子排列相同的平行晶 向。 晶向指数也可能出现负数。(若两组晶向的 全部指数数值相同而符号相反, 如[110]与 [ ], 则它们相互平行或为同一原子列, 但 方向相反。) 若只研究该原子列的原子排列情况, 则晶向 [110]与[ ]可用一指数[110]表示。
第二章
材料力学性能
第一节
金属和陶瓷的力学性能
一、金属中的应力与应变:

1、轴向拉伸时的应 力与应变:
(表达方式及单位)


2、应力与应变之间 的关系(在弹性范围 内)

3、剪切变形时的应 力与应变:
(表达方式及单位)


4、应力与应变之间 的关系(在弹性范围 内)

二、拉伸试验和应 力-应变图:


2、孪生:
孪生是指晶体的一部分 沿一定晶面和晶向相对 于另一部分所发生的切 变。

发生切变的部分称孪生
带或孪晶,沿其发生孪 生的晶面称孪生面。

孪生的结果使孪生面两 侧的原子排列呈镜面对 称。


孪生与滑移相比:
孪生使晶格位向发生改变; 所需切应力比滑移大得多, 变形速度极快, 接近声速; 孪生时相邻原子面的相对位移量小于一个原子间距. 金属表面的基本差别:滑移产生一系列台阶,而孪 生则产生一个小的、范围确定的变形区
金的塑性变形除与合金基体的性质有关外,还
与第二相的性质、形态、大小、数量和分布有
关。第二相可以是纯金属、固溶体或化合物,
工业合金中第二相多数是化合物。
复习:金属化合物
在合金中,当溶质含量超过固溶体的溶解度 时,将出现新相。 若新相的晶格结构与合金中另一组成元素相 同,则新相是以另一组成元素为溶剂的固溶 体。 若新相的晶格结构不同于任一组成元素,则 新相将是组成元素相互作用而生成的一种新 物质,属于化合物或中间相。
生滑移所需切应力最
小。
复习:立方晶系的晶向表示方法
以图中的晶向OA为例, 说明晶向指数的标定 过程。 ①设定一空间坐标系, 原点在欲定晶向的一 结点上。 ②写出该晶向上另一结点的空间坐标 值:100 ③将坐标值按比例化为最小整数:100 ④将化好的整数记在方括号内:[100]得到晶 向OA的晶向指数为[100]。
Cu-Ni合金成分与性能关系

产生固溶强化的原因,是由于溶质原子与位错相互作 用的结果,溶质原子不仅使晶格发生畸变,而且易被 吸附在位错附近形成柯氏气团,使位错被钉扎住,位 错要脱钉,则必须增加外力,从而使变形抗力提高.
Cu-Ni合金成分与性能关系
2、多相合金的塑性变形与弥散强化

当合金的组织由多相(二相)混合物组成时,合
晶面族
在立方晶系中, 由于原子的排列具有高度的 对称性, 往往存在有许多原子排列完全相同 但在空间位向不同(即不平行)的晶面, 这些 晶面的总称为晶面族, 用大括号表示, 即 {hkl}。 在立方晶胞中(111)、( )、( )、( ) 同 属{111}晶面族。
复习:
晶面原子密度: 是指其单位面积中的原子数 。 晶向原子密度:是指其单位长度上的原子数 。 不同晶体结构中不同晶面、不同晶向上原子 排列方式和排列密度不一样。 在体心立方晶格中,原子密度最大的晶面为 {110}, 称为密排面; 原子密度最大的晶向为<111>, 称为密排 方向。 在面心立方晶格中, 密排面为{111}, 密排 方向为<110>。
常见的金属间化合物有以下三类: (1) 正常价化合物 (2) 电子化合物 (3) 间隙化合物
间隙化合物分晶格结构比较简单的间隙相和复杂晶格 结构的间隙化合物两种。钢中的Fe3C(渗碳体)属于 复杂晶格结构的间隙化合物。Fe3C是铁碳合金中的重 要组成相,

当在晶界呈网状分布时,对合金的强度和塑性不利;

合金可根据组织分为单相固溶体和多相混合物两种. 合金元素的存在,使合金的变形与纯金属显著不同.
碳在γ-Fe中的 间隙固溶体
铁素体与 渗碳体的 混合物
奥氏体
珠光体
1、单相固溶体合金的塑性变形

单相固溶体的显微组
织与纯金属类似,因
此其塑性变形过程也
与多晶体纯金属相似,
但随溶质含量增加, 固溶体的强度、硬度 提高,塑性、韧性下 降,称固溶强化。
原子排列情况相同而在空间位向不同(即不 平行)的晶向统称为晶向族, 用尖括号表示, 即<uvw>。如: <100> = [100] + [010] + [001] 在立方晶系中, 一个晶面指数与一个晶向指 数数值和符号相同时, 则该晶面与该晶向互 相垂直, 如(111) [111]。
以图中的晶面ABB’A’为例, 晶面指数的标定过程如 下: ①设定一空间坐标系(原点在欲定晶面外, 并使晶面在
堆积起来,称位错的塞积。要使变形继续进行,
则必须增加外力, 从而使金属的变形抗力提高。
多晶粒构成的试样的拉伸 试验的竹节现象

(2)晶粒位向的影响 由于各相邻晶粒位向不同,当一个晶粒发生塑
性变形时,必然会受到它周围不同晶格位向晶
粒的约束和障碍,各晶粒必须相互协调,相互
适应,才能发生变形。由于晶粒间的这种相互
因为晶粒越细,单位体积内晶粒数目越多,参与变形
的晶粒数目也越多,变形越均匀,而不致造成应力集 中,引起裂纹的过早产生和发展,因此在断裂前可发 生较大的塑性变形,金属在断裂前消耗的功也大,因 而其韧性也比较好。
通过细化晶粒来同时提高金属的强度、 硬度、塑性和韧性的方法称细晶强化。

(五)合金的塑性变形
变形。当有大量晶粒发生滑移后,金属
便显示出明显的塑性变形。
3、 晶粒大小对金属力学性能的影响

金属的晶粒越细,其强度和硬度越高。

因为金属晶粒越细,晶界总面积越大,位错障
碍越多;需要协调的具有不同位向的晶粒越多,
使金属塑性变形的抗力越高。
晶 粒 大 小 与 金 属 强 度 关 系


金属的晶粒越细,其塑性和韧性也越高。
1、 滑移

任何晶面上都可分解为
正应力和切应力。正应 力只能引起晶格的弹性 变形及将晶粒拉断。只 有在切应力的作用下金
外 力 在 晶 面 上 的 分 解
切 应 力 作 用 下 的 变 形
锌 单 晶 的 拉 伸 照 片
属晶体的晶格在发生弹
性扭曲后进一步造成滑 移而产生塑性变形。

滑移是晶体在切应力的作用 下, 晶体的一部分相对于另一 部分沿一定的晶面(滑移面) 和晶向发生滑动位移的现象。
三条坐标轴上有截距或无穷大。)
②以晶格常数a为长度单位, 写出欲定晶面在三条坐标 轴上的截距:1∞∞ ③截距取倒数:100 ④截距的倒数化为最小整数:100 ⑤将三整数写在园括号内:(100) 晶面ABB’A’的晶面指数即为(100)。 同样可得晶面ACC’A’和ACD’的晶面指数分别为 (110)、(111)。
(在光学显微镜下无法分辨 出滑移带内滑移台阶,因此, 滑移带也常常称为滑移线)


从滑移带的结构可知, 金属即使进行了大量的 塑性变形,这些变形也 只是集中在一小部分的 滑移面,许多潜在的滑 移面上并没有进行滑移, 大多数原子对于其邻居 来讲并移动。
⑷ 滑移的同时伴随着晶体的转动

如图所示:当外力作 用于单晶体试样时, 它在某些相邻层晶面 上所分解的切应力使 晶体发生滑移,而正 应力则组成一力偶, 使晶体在滑移的同时 向外力方向发生转动。
约束,使得多晶体金属的塑性变形抗力总是高 于单晶体。
2、 多晶体金属的塑性变形过程

多晶体中首先发生滑移的是滑移系与外 力夹角等于或接近于45°的晶粒(切应 力最大)。 当塞积位错前端的应力达到一定程度,

加上滑移时晶粒的转动,促使另一批晶
粒开始滑移变形,

从而使滑移由一批晶粒传递到另一批晶 粒,从少量晶粒开始逐步扩大到大量晶 粒,从不均匀变形逐步发展到比较均匀



第二相质点以两种明显的方式阻碍位错 的运动。当位错运动遇到第二相质点时: 质点被位错切开(软质点); 质点阻拦位错而迫使位错只有在加大外 力的情况下才能通过。 当质点小而软,或为软相时,位错能割 开它并使其变形,如图所示,这时加工 硬化小,但随质点尺寸的增大而增加。

位错切割 第二相粒 子示意图
在这些化合物中,有些具有相当程度的金属键及一 定程度的金属性质,是一种金属化合物,称为金属 间化合物; 有些化合物具有离子键,没有金属性质,属于一般 化合物,称为非金属化合物。 非金属化合物对合金性能影响很坏,一般称为非金 属夹杂。 金属化合物通常能提高合金的强度、硬度及耐磨性, 但会降低塑性和韧性。是各类合金、硬质合金和许 多有色金属的重要组成相。
电 镜 观 察


当质点坚硬而难于被位错切开时,位错 不能直接越过这种第二相质点,但在外 力作用下,位错线可以环绕第二相质点 发生弯曲,最后在质点周围留下一个位 错环而让位错通过。 使位错线弯曲将增加位错影响区的晶格 畸变能,增加位错移动的阻力,使滑移 抗力提高。位错线弯曲的半径越小,所 需外力越大 。
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