位错强化理论

通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料的强度，称为金属的强化。所谓强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力。从根本上讲，金属强度来源于原子间结合力，而根据理论计算的金属切变强度一般是其切变模量的1/10～1/30，而金属的实际强度只是这个理论强度的几十分之一，甚至几千分之一。造成这样大差异使位错理论应运而生，晶体的滑移不是晶体的一部分相对于另一部分同时做整体运动，而是位错在切应力的作用下沿着滑移面逐步移动的结果。位错虽然移动了一个原子间距，但位错中心附近的的少数原子只做远小于一个原子间距的弹性偏移，而晶体其他区域的原子仍处于正常位置，这样，位错运动只需要一个很小的应力（P169）就能实现，位错理论的发展揭示了晶体实际切变强度（和屈服强度）低于理论切变强度的本质。
金属材料的强化途径不外两个，一是提高合金的原子间结合力，提高其理论强度，并制得无缺陷的完整晶体，如晶须。铁的晶须强度接近理论值，可以认为这是因为晶须中没有位错，或者只包含少量在形变过程中不能增殖的位错。从自前来看，只有少数几种晶须作为结构材料得到了应用。
另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷，如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散的质点或不均匀性（如偏聚）等，这些缺陷阻碍位错运动，也会明显地提高金属强度。具体方法有固溶强化、形变强化（加工硬化）、沉淀强化和弥散强化（质点强化）、细晶强化、相变强化：
1.固溶强化它的实现主要是通过溶质原子与位错的交互作用。固溶体中存在着溶质原子，使合金的强度硬度提高，而塑性韧性有所下降，即产生固溶强化。其原因在于，一是固溶体中溶质与溶剂的原子半径所引起的弹性畸变，与位错之间产生的弹性交互作用，对滑移面上运动着的位错有阻碍作用；二是在滑移线上偏聚的溶质原子（柯氏气团）对位错的束缚和钉扎作用。（P176）
2.形变强化，即加工硬化：随着变形程度的增加，金属的强度硬度增加，而塑性韧性下降。其原因与位错的交互作用有关，随着变形程度的增加，位错密度不断增加。因此位错在相互运动中的交割加剧，产生固定割阶，位错缠结等障碍使位错运动的阻力增打，引起变形抗力增加，提高了金属的强度。（P183）
3.沉淀强化和弥散强化（质点强化），硬脆的第二相呈弥散离子均匀的分布在塑性基体上 ，显著提高了合金强度，强化的主要原因主要在于弥散细小的第二相粒子与位错的交互作用，阻碍了位错的运动，提高了合金变形抗力。依据交互方式的不同有

（1）位错绕过第二相粒子即弥散强化（2）位错切过第二相粒子即沉淀强化（P178）
4.细晶强化（太多了，不打了，具体内容在P175），强调一点，它目前唯一可以做到既提高强度又改善塑性韧性的方法。
5.相变强化即通过相变而产生的强化效应。典型代表为马氏体相变，它可以通过淬火来实现，M的结构有两种类型，一是板条状马氏体，其亚结构为高密度位错，二是片状马氏体，其亚结构为孪晶，其强化作用的实现来源于淬火过程的快速冷却使马氏体的含碳过饱和。
说两点，一，位错强化理论考的可能行很大（倒数第二题）；二，即使没考到也有必要掌握，因为它可以分解为若干小题目来考察，而且可以让你对书本知识有一个系统的掌握，这才是关键！