低合金高强钢的强化方法

• 析出弥散强化
在材料中析出弥散分布的硬质微粒，利用弥散的超细微粒阻碍位错的 运动，从而提高材料强度。
固溶强化
• 固溶强化是融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大 了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬 度增加。
碳能产生大的固溶强化效果，同 时成本很低。但随着碳含量的提 高韧脆转变温度显著提高，故碳 含量一般限制在0.2％以下
低合金高强钢的强化方法
低合金高强钢的强化方法
钢的屈服主要是由于位错的滑移和增殖，影响位错运动的主要有固溶 强化、细晶强化和析出弥散强化
• 固溶强化
固溶强化是融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了 位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度 增加。
• 细晶强化
通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化。
提高低合金高强度钢的工艺方法
• 提高低合金高强度钢的工艺方法主要是用Al脱氧和在钢中加入Nb、V 、Ti等微合金元素，生成弥散的碳化物、氮化物和碳氮化物，它们能 钉扎晶界，抑制晶粒的长大。
• 同时析出的碳氮化物降低铁素体中的碳氮含量，提高钢的韧性、塑形 、成型性和焊接性。
• 另外还可以通过提高冶金质量，改善加工工艺（如通过热机制控制工 艺TMCP生产）
细化晶粒减少位错塞积数量
降低因位错塞积引起的应力集中，减轻裂纹的形成 即使裂纹形成，晶界增多也会阻碍裂纹扩展
析出弥散强化
• 在材料中析出弥散分布的硬质微粒，利用弥散的超细微粒阻碍位错的 运动，从而提高材料强度。 • 位错遇到障碍时通过绕过机制和位错的切过机制越过这些障碍，而这 将会消耗更大的能量，宏观表现为强度和硬度的提高
细晶强化
通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化。
霍尔-配奇关系式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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随着晶粒尺寸d的减小，钢的屈服强度将提高
细化晶粒也同时能改善韧性
• 采用细化晶粒的方法，每提高15MPa可使韧脆转变温度下 降10℃。细化晶粒是既能使钢强化又能改善韧性的唯一方 法。