合金的塑性变形.pdf

金属学及热处理

合金的塑性变形

金属学及热处理

合金的塑性变形

(a)单相固溶体的塑性变形

单相固溶体的显微组织与纯金属相似，因而其塑性变形过程也基本

相同

而由于固溶体中存在着溶质原子，使其塑性变形抗力增加，强度、

硬度提高，而塑性、韧性有所下降，这种现象称为固溶强化

晶格畸变

固溶强化的原因：位错运动困难

钉扎位错

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合金的塑性变形

(a)单相固溶体的塑性变形

合金元素形成固溶体时其固溶强化的规律：

➢在固溶体的溶解度范围内，合金元素的质量分数越大，则

强化作用越大

➢溶质原子与溶剂原子的尺寸相差越大，则造成的晶格畸变

越大，因而强化效果越大

➢形成间隙固溶体的溶质元素的强化作用大于形成置换固溶

体的元素

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合金的塑性变形

(b)多相合金的塑性变形——合金中两相的性能相近

合金中两相的含量相差不大，且两相的变形性

能相近，则合金的变形性能为两相的平均值。

合金的强度σ可以用下式表达：

s

σ＝φσ＋φσ

sααββ

σ和σ分别为两相的强度极限，φ、φ分别为两

αβαβ

相的体积分数（φ＋φ＝1）

αβ

可见，合金的强度极限随较强的一相的含

量增加而呈线性增加

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合金的塑性变形

(b)多相合金的塑性变形——合金中两相的性能差很大

①硬而脆的第二相呈连续网状分布在塑性相的晶界上

脆性相在空间把塑性相分割开，从而使

其变形能力无从发挥，经少量的变形后，即

沿着连续的脆性相开裂，使合金的塑性和韧

性急剧下降

脆性相越多，网越连续，合金的塑性也

就越差，甚至强度也随之下降

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合金的塑性变形

(b)多相合金的塑性变形——合金中两相的性能差很大

②脆性的第二相呈片状或层状分布在塑性相的基体上

可用类似霍尔——配奇公式的形式描述

珠光体的屈服强度：

σ＝σ＋KS-1/2

s0

式中，σ为铁素体的屈服强度，K为材料

0

常数，S为珠光体片间距

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合金的塑性变形

(b)多相合金的塑性变形——合金中两相的性能差很大

③脆性相在塑性相中呈颗粒状分布