钢的强韧性

钢的强韧性能

金属的强韧性能包括强度(屈服强度σs和抗拉强度σb)、塑性(延伸率δ和断面收缩率ψ)和韧性(脆性转变温度Tc和冲击功Ak)，它们之间是互相牵连又是相互矛盾的，很难使其中的某一项性能单独地发生变化。结构钢材的发展方向是要获得高强韧性的材料，因此，控制钢材的强韧化是钢材生产中重要的一环。钢材强韧化机制主要包括有变形强化、晶界强化、析出强化、亚晶强化、相变强化和织构强化几种。不同的强韧化机制可以通过不同的控制手段加以实现。

变形强化:多晶体的塑性变形可以导致金属的力学、物理及化学性能改变，随着变形程度的增加，σs、σb、硬度都将增加，塑性指标下降，电阻增加，抗腐蚀性和导热性下降。金属在塑性变形过程中产生的这种综合现象称为变形强化。变形强化现象可以用位错理论来解释。晶体中存在的各种缺陷、障碍物等作为变形初期的位错源，增殖出更多的位错，位错边缠结边移动(见位错缠结)。然而，由于析出相、晶界等障碍物的作用，位错运动逐渐被阻止。在同一滑移面上依次移动过来的位错在障碍物前停止，并塞积起来(见位错塞积)。塞积位错不能运动，其反作用应力同时抑制住位错源的活动。位错从析出物之间通过时，即使能通过，在析出物的周围也要留下位错环，它与析出物间隔变小具有相同的效果，使得通过越来越困难，即需要更大的应力才能通过。不仅如此，位错的互相交截(见位错交截)、互相反应(见位错反应)，造成割阶、空位，形成更多的妨碍位错运动的因素。随着变形的进行，位错运动更加困难，位错密度增加，位错源的活动

也受到抑制，需要更大的应力才能继续变形，这就形成了变形强化。