数量级为, 其中它还包括了位错的排列,b 是柏氏矢量,G 是抗剪摩数, ?是位错密度。位错对金属材料的塑性和韧性有双重作用。一方面位错的合并以及在障碍处的塞积会促使裂纹形核, 可以使塑性和韧性降低。另一方面由于位错在裂纹尖端塑性区内的移动可减缓尖端的应力集中, 可以使塑性和韧性升高。在这两者中通常前者起主要作用, 因而在冷加工变形中, 位错增加使材料强度提高, 但材料延伸性下降, 韧性恶化, 冲击韧性、脆性转化温度都随冷变形量的增加而受到不利的影响。因而在讨论位错强化与塑性和韧性的关系时,需同时考虑这两方面的影响因素。 2.3 晶界强化晶界是相邻的取向不同的晶粒边界区域, 或者说是周期性排列的点阵的取向发生突然转折的区域。一般分为大角度晶界和小角度晶界。在多晶体金属内存在有大量的晶界, 在晶界上原子排列的正常结构遭到破坏, 在晶界及其附近的区域通常偏聚着比平均浓度高得多的异类原子, 存在有大量的晶格畸变, 在某些情况下还含有第二相或夹杂物。由于晶界上原子排列的正常结构遭到破坏, 因而具有界面能。在研究多晶体的力学行为时, 虽然小角度晶界也有重要影响, 不过作用更大的还是大角度晶界, 后者的晶界能比小角度晶界要高 1?2 个数量级,在强化金属的作用上,大角度晶界起的作用是主要的。 Hall-Petch( 霍尔—配奇) 公式多晶体有由许多晶粒组成的, 在同一体积内, 晶粒越细小, 晶界所占的体积越大, 金属强度也越高。下式是根据位错理论计算得到的屈服强度与晶粒尺寸的关系: 2 11 ???dK is??( 2-2 ) 式中? i 是常数,大体相当于单晶体时的屈服强度。 K 1 反映晶界对强度影响程度的常数,它和晶界结构有关,而和温度关系不大。 2.4 亚晶强化亚晶界是晶内界面, 晶粒内取向差在几度范围的各个小区域为亚晶。亚晶界可用位错墙描述。在强化作用方面与晶界具有类似的性质。
全文预览
