强化方法课件

该应力场阻碍位错的运动，从而提高马氏体的强度和硬度。
b. 相变强化: 马氏体转变时，在晶体内造成晶格缺陷密度很高的
亚结构。如板条马氏体中高密度的位错、片状马氏体中的孪晶
等，这些缺陷都将阻碍位错的运动，使马氏体得到强化。
c. 时效强化: 马氏体形成以后，在随后的放置过程中，碳和其它
合金元素的原子会向位错线等缺陷处扩散而产生偏聚，使位错
溶质溶剂原子尺寸相差越 大，强化效果越显著
溶质原子类型
1 溶质原子造成球对称的点阵畸 变，其强化约为G/10 2溶质原子造成非球对称的点阵 畸变，其强化约为G的几倍。
3. 第二相强化
概念
当第二相以细小弥散的微粒均匀 分布于基体相中时，将阻碍位错 运动, 产生显著的强化作用。
沉淀强化或 时效强化
如果第二相微粒是通过过饱和 固溶体的时效处理而沉淀析出 并产生强化 。
3. 对热处理强化态使用的合金：控 制加热和冷却工艺参数, 利用相变重 结晶来细化晶粒。
5. 马氏体相变强化
通过钢中的相变获得的马氏体，具有高强度、 高硬度的现象。
5. 马氏体相变强化
马氏体相变强化机制:
a. 固溶强化: 首先是碳对马氏体的固溶强化。过饱和的间隙原子
碳在α相晶格中造成晶格的正方畸变，形成一个很强的应力场，
叫形变胞
金属在塑性变形中产生大量 点阵缺陷（空位、间隙原子、 位错等），使点阵中的一部 分原子偏离其平衡形对金属组织与性能的影响
各向异性
形变强化
形成了纤维组织和变 形织构
变形过程中，位错密度升 高，导致形变胞的形成和 不断细化，对位错的滑移
产生巨大的阻碍作用
2.固溶强化
弥散强化
第二相微粒是通过粉末冶金 方法加入并起强化作用。
3. 第二相强化
时效硬化合金的成分特点
固溶处理
当含量大于B0的合金 加热到略低于固相线 的温度，使B组元充分 溶解后，快速冷却， 而形成亚稳定的过饱
和固溶体。
固溶度随温 度降低而显
著减少。
3. 第二相强化
时效
经固溶处理的合金在室温或一定 温度下加热保持一定时间，使过 饱和固溶体趋于某种程度的分解
3. 第二相强化
时效状态与性能
粉末冶金方法
4.细晶强化
1
s o Kd 2
金属的晶粒越细 小，强度和硬度 越高，塑性和韧 性越好的现象。
4.细晶强化
4.细晶强化
4.细晶强化
细化晶 粒方法
1. 对铸态使用的合金：合理控制浇 铸工艺，如增大过冷度、加入变质 剂、进行搅拌和振动等。
2. 对热轧或冷变形后退火态使用的 合金：控制变形度、再结晶退火温 度和时间。
工程材料的强化理论
工程材料的强化理论
1.形变强化 2.固溶强化 3. 第二相强化 4.细晶强化 5.马氏体相变强化
1.形变强化
金属材料经塑性变形后，其强度和硬度升高， 塑性和韧性下降的现象。
1.形变强化
塑性变形对金属组织与性能的影响
亚结构细化
点阵畸变严重
随着变形量的增加，位错交织缠 结，在晶粒内形成胞状亚结构，
难以运动，从而造成马氏体的强化。
（自回火）
d. 晶界强化: 通常情况下，原始奥氏体晶粒越细小，所得到的马
氏体板条束也越细小，而马氏体板条束阻碍位错的运动，使马
氏体得到强化。
固溶强化
溶质原子溶入金属基体而形 成固溶体，使金属的强度、 硬度升高，塑性、韧性有所 下降的现象。
由于溶质原子造成了点阵畸变， 其应力场将与位错应力场发生 弹性交互作用并阻碍位错运动， 这是产生固溶强化的主要原因。
2.固溶强化
溶质原子浓度
影 响 因 溶质溶剂原 素 子尺寸差
溶质原子浓度越高，强化 作用也越大