问答题

根据材料的强化机制说明下列材料所采用的强化方式,并根据位错理论加以 解释。(1)碳固溶在 α-Fe 中;(2)冷拔钢丝;(3)变质处理;(4)粒状珠光体中 的碳化物。

【正确答案】

碳固溶在 α-Fe 中形成固溶体-固溶强化;冷拔钢丝-加工硬化;变质处理-细晶 强化;粒状珠光体中的碳化物-第二相强化。
加工硬化是指金属晶体在塑性变形过程中,材料的强度随着塑性形变量的增 加而增加。加工硬化产生的主要机制有位错塞积、林位错阻力和形成割阶时产生 对位错运动的阻力及产生割阶消耗外力所做的功,宏观表现出金属强度提高。
固溶强化指金属中由于溶质原子的存在,使得其强度提高。固溶强化的根本 原因在于溶质原子与位错的交互作用,这种交互作用又分为溶质沿位错聚集并钉 扎位错的弹性交互作用和化学交互作用两类。
弥散强化依靠弥散分布于金属基体中的细小第二相强化金属。其强化的原因 在于细小第二相与位错的交互作用,主要有位错绕过颗粒的 Orowan 机制以及位 错切过颗粒机制。
细晶强化是指多晶体的屈服强度随晶粒尺寸的减小而增加。可以用 Hall-Petch关系表示:

【答案解析】