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第七章 第八章工程材料强化与韧化的主要途径 1.晶体和非晶体物质塑性变形的机理有什么不同? 材料在外力作用下发生变形，如果卸载后变形不能完全消失，这种不可恢复的变形就称为塑性变形。塑性变形的主要特点是，卸载后材料会留下- -定的残余变形或永久变形;应力和应变不再成线性关系。 塑性变形分为晶体的塑性流动和非晶态物质的粘性流动，塑性流动的主要机理是滑移，滑移是原子面按照晶体学上有规律的方式相互滑动。粘性流动一般发生于流体，是原子或分子小.集团自由置换其相邻集团的位置，非晶体材料也以粘性流动方式产生水久变形，而在晶体中一般不存在这种调换的自由。 2.材料的理论强度与实际强度之间有什么差别?分析造成这种差别的原因。 晶体的实际强度就是实验测得的单晶体的临界分切应力,而理论强度则是按完整晶体刚性滑移模型计算出的强度。按照完整晶体刚性滑移模型，晶体滑移时晶体各部分是作为刚体而相对滑动的，基于这一模型以及原子间作用力正弦近似假定,可以推导出使完整晶体滑移面上所有原子同时滑移的临界切应力,计算出完整晶体的剪切强度约为切变弹性模量的1/6,这是一个很大的数值:但是，只有无缺陷的完整晶体才能发生刚性滑移，即滑移面上所有原子将同时滑移，而实际晶体往往存在缺陷。 因此，晶体的实际滑移过程并不是晶体的一部分相对于另- -部分的刚性滑移，这种实际滑移要比刚性滑移容易进行，从而造成晶体的实际强度远低于其理论强度。 3.分析位错与晶体强度的关系。 一种是要尽可能地减少晶体中的位错密度，使其接近于完整晶体，或者说制成无缺陷的完整晶体，使金属实际强度接近于理论强度:另一种是尽量增大晶体中的位错密度，并且尽可能地给运动着的位错设置阻碍，以及抑制位错源的活动。 4.Cu、Au 等金属的屈服强度较低，而a-Fe、Cr等金属的强度较高，造成这种差别的主要原因是什么? 因为Cu、Au等金属是面心立方品体，而a- Fe. Cr等金属是体心立方晶体，面心立方晶体的滑移方向多于体心立方晶体，所以位错在面心立方晶体上移动时受到的阻力较小，因此造成屈服强度上的差别。 5.指出晶体材料的基本强化途径。 冷变形强化、固溶强化、细晶强化、第二相强化、复合强化 6.比较固溶强化与第二相强化的机理有什么不同。 固溶强化:合金元素溶于金属基体中形成固溶体而使金属强度、硬度升高的现象，称为固溶强化。 机理:一是溶质原子的溶入使固溶体的晶格发生畸变,从而产生附加的应力场，阻碍位错的运动;二是溶质原子常常被吸附在位错线的附近，降低了位错的能量状态。第二相强化:材料通过基体中分布有细小弥散的第二相质点而产生强化的方法，称为第二相强化或分散强化。 机理:当移动的位错与第二相质点相遇时，受到质点的阻挡，位错线无法穿过这些硬质点，位错只有绕着它发生弯曲、随着外加应力的增大,位错线受阻部分的弯曲加剧，以至绕着粒子的位错线在左右两边相遇，于是正负号位错彼此抵消，形成包围粒子的位错环，位错线的 |
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