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合金元素对钢材机械性能的影响
双击自动滚屏 发布者:www.hbggbj.com 发布时间:2019/10/16 阅读:2653次 【字体:

合金元素对钢材机械性能的影响

 金属材料的强化途径,主要有以下几个方面;
    (1)结晶强化。结晶强化就是通过控制结晶条件,在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织,从而提高金属材料的性能。它包括:
    1) 细化晶粒。细化晶粒可以使金属组织中包含较多的晶界,由于晶界具有阻碍滑移变形作用,因而可使金属材料得到强化。同时也改善了韧性,这是其它强化机制不可能做到的。
    2) 提纯强化。在浇注过程中,把液态金属充分地提纯,尽量减少夹杂物,能显著提高固态 金属的性能。夹杂物对金属材料的性能有很大的影响。在损坏的构件中,常可发现有大量的夹杂物。采用真空冶炼等方法,可以获得高纯度的金属材料。
    (2)形变强化。金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。这是由于材料在塑性变形后
    位错运动的阻力增加所致。
    (3)固溶强化.通过合金化(加入合金元素)组成固溶体,使金属材料得到强化称为固溶强化。
    (4)相变强化。合金化的金属材料,通过热处理等手段发生固态相变,获得需要的组织结构,使金属材料得到强化,称为相变强化。
    相变强化可以分为两类:
    1) 沉淀强化(或称弥散强化)。在金属材料中能形成稳定化合物的合金元素,在一定条件下,使之生成的第二相化合物从固溶体中沉淀析出,弥散地分布在组织中,从而有效地提高材料的强度,通常析出的合金化合物是碳化物相。在低合金钢(低合金结构钢和低合金热强钢)中,沉淀相主要是各种碳化物,大致可分为三类。一是立方晶系,如TiC、V4C3,NbC等,二是六方晶系,如M02、W2C、WC等,三是正菱形,如Fe3C。对低合金热强钢高温强化最有效的是体心立方晶系的碳化物。
    2) 马氏体强化。金属材料经过淬火和随后回火的热处理工艺后,可获得马氏体组织,使材料强化。但是,马氏体强化只能适用于在不太高的温度下工作的元件,工作于高温条件下的元件不能采用这种强化方法。
    (5)晶界强化。晶界部位的自由能较高,而且存在着大量的缺陷和空穴,在低温时,晶界阻
    碍了位错的运动,因而晶界强度高于晶粒本身;但在高温时,沿晶界的扩散速度比晶内扩散速度大得多,晶界强度显著降低。因此强化晶界对提高钢的热强性是很有效的。





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