各项强化机制对材料的韧性有何影响？_钢铁百科

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各项强化机制对材料的韧性有何影响？

一切提高材料强度的因素也同时会影响材料的韧性。

(1)固溶强化的影响固溶强化是利用点缺陷对金属基体进行强化，加入基体的合金元素在基体的固溶强化中可以有两种形式，即间隙式固溶强化和置换式固溶强化。间隙式固溶强化造成晶格的强烈畸变，因而对提高强度十分有效，但同时又由于间隙原子在铁素体晶格中造成的畸变是不对称的，所以随着间隙原子浓度的增加塑性和韧性明显降低。

置换式溶质原子造成的晶格畸变比较小，而且畸变大都是球面对称的，因此置换式溶质原子的强化作用要比间隙式溶质原子小得多，但对韧性的削弱不明显，或基本上不削弱基体的塑性和韧性。此外，合金元素的添加对钢材的焊接性能也有不利的影响。

(2)位错强化的影响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解缓尖端的应力集中，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。

(3)沉淀强化的影响沉淀强化造成材料a。值的提高，但是它对裂纹扩展所需要的临界应力值影响不大，因此这种强化方法将使脆性转化温度升高。在铁素体晶粒内析出的质点阻碍位错运动，使材料延伸性能降低。

但是在用控制轧制技术生产的微合金化钢中，Nb、V、Ti等微合金元素的碳化物在起到沉淀析出强化作用的同时还能细化晶粒，而后者却能使强度和韧性都得到改善。因而，对这类碳化物的析出影响就要看在总的强度中细化晶粒导致的强化和析出强化之间的比例，它决定着在强度提高的同时是否能改善脆性转化温度。

(4)晶界强化的影响晶界是位错运动的障碍，细化晶粒可使材料的屈服强度提高。晶界可把塑性变形限定在一定的范围内，使变形均匀化，晶粒细化可以提高材料的塑性；晶界又是裂纹扩展的阻力，所以细化晶粒还可以改善材料的韧性。晶粒越细，裂纹扩展临界应力a。越大，材料的韧性越高。

除了晶粒大小外，晶粒的均匀程度对Ak值也有影响，均匀的晶粒能提高Ak值。由此可见，只有晶界强化机理才能既使材料强化又使材料韧塑性得到提高，所以细化晶粒就成为控制轧制工艺的基本目标。

(5)相变强化的影响马氏体的形成使材料的强度有很大的提高，但是在通常的情况下材料的淬火状态造成了很高的内应力，使韧性大大下降。回火处理可不同程度地消除内应力而恢复部分韧性。塑性变形可以细化奥氏体或形成位错亚结构，造成亚晶粒。塑性变形也可能使淬火钢中残余奥氏体减少或使板条状马氏体的比例增大。这一切都会使淬火材料的强度和塑性提高而脆性减小。这就使形变热处理材的性能优于通常的热处理材。

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更新时间：2016-02-25 16:03:48

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编辑者：lusz#1
修改日期：2016-02-25 16:03:48
词条信息：各项强化机制对材料的韧性有何影响？

编辑者：lusz#2
修改日期：2016-02-25 16:03:34
词条信息：各项强化机制对材料的韧性有何影响？

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