增加,使弹性应力场不断增大,位错间的交互作用不断增强,发生位错的塞积、位错交割、位错反应、易开动的位错源不断消耗,结果产生固定的割阶、位错缠结等障碍,使位错运动的阻力增大,引起变形抗力增加,给继续塑性变形造成困难,从而提高了材料的强度;
固溶强化:利用点缺陷对位错运动的阻力使金属基体获得强化的方法,随着溶质原子含量的增加,固溶体的强度硬度升高,塑性韧性下降的现象称为固溶强化。强化机理:一是溶质原子的溶入,使固溶体的晶格发生畸变,对滑移面上运动的位错有阻碍作用;二是位错线上偏聚的溶质原子形成柯氏气团对位错其扎钉作用,增加了位错运动的阻力;三是溶质原子在层错区的偏聚阻碍扩展位错的运动。所有阻碍位错运动,增加位错滑移阻力的因素都可使强度提高。
细晶强化:随晶粒尺寸的减少,材料的强度硬度升高,塑性、韧性也得到改善的现象称为细晶强化。细晶强化不但可以提高材料的强度又能改善钢的塑性和韧性,是一种较好的强化材料的方法。强化机理:晶粒越细小,位错塞积群中位错个数(
)越小,根据
0,应力集中越小,材料的强度越高。强化的原因在于晶界对位错滑移的阻滞效应,当位错在多晶体中运动时,由于晶界两侧晶粒的取向不同,加之这里杂质原子较多,增大了晶界附近的滑移阻力,因此一侧晶粒中的滑移带不能直接进入第二个晶粒。还需要满足晶界上形变的协调性,需要多个滑移系统同时运作,这样会导致位错不易穿过晶界,而是塞积在晶界处,引起强度的增高。晶粒越细,晶界越多,位错被阻滞的地越多,多晶体的强度就越高。
f第二相粒子强化:是指弥散分布于基体的第二相粒子阻碍位错运动而引起的强化。可以将第二相粒子分为,一类是不易变形粒子(包括弥散强化的粒子以及沉淀强化的大尺寸粒子);另一类是易变形粒子(如沉淀强化的小尺寸粒子)。当位错绕过不易变形的粒子时,其强化机制:由于不易变形粒子对位错的斥力足够大,运动位错在粒子前受阻、弯曲,随着外加切应力的增加,迫使位错以继续弯曲的方式向前运动,最后留下一个围绕粒子的位错环,实现位错的增值。后续的位错线绕过粒子更加困难,从而是材料的强度提高;当位错切过易变形粒子时,分两种机制:第一类短程交互作用(位错与粒子交互作用间距小于10b,b柏氏矢量),位错与粒子作用时会形成新的表面积、错排面(反相畴)、割阶,增加了界面能、畴界能,增大粒子的尺寸或增大体积分数,都能提高强度;第二类是长程交互作用r