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銅合金材料的強化途徑有哪些?

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銅合金材料的強化途徑有哪些?

發布日期:2018-08-29 00:00 來源:http://www.4423812.live 點擊:

銅合金材料的強化途徑有哪些?

細晶強化 細晶強化的效果可以用Hall-Petch關系式表示,晶粒尺寸減小,合金的強度提高。這是因為多晶體在受力變形過程中,位錯被晶界阻擋而塞積在晶界表面,這樣停留在晶界處的滑移帶在位錯塞積群的頂部會產生應力集中;位錯塞積群可以與外加應力發生作用,當該應力大到足以開動近鄰晶粒內部的位錯源時,滑移帶才能從一個晶粒傳到下一個晶粒。由于晶界及相鄰晶粒取向不同,這就阻礙了位錯從一個晶粒向另一個晶粒的運動,晶粒越細,單位體積內的晶界體積就越大,對位錯的阻力也越大,材料的強度就越高。由于晶體的傳導性能與結晶取向無關,晶粒細化僅使晶界增多,因而對銅的導電性能影響很小。此外細晶強化在提高材料強度的同時還可以提高材料的塑性。

這是由于晶粒細化后,材料變形時晶界處位錯塞積所造成的應力集中可以得到有效緩解,推遲了裂紋的萌生,在材料斷裂前可以實現較大的變形量。 為了得到細晶粒組織,有幾種方法可以采用:改變結晶過程中的凝固條件,如快速凝固法;形變配合再結晶細化晶粒;強塑性變形法,利用脫溶反應、紡錘分解、粉末燒結、內氧化等方法在合金內產生彌散的第二相以限制基體組織的晶粒長大;通過同素異形轉變的多次反復實現晶粒的細化;通過加入某種微量合金元素來細化晶粒,稀土對銅合金晶粒有明顯細化作用,可以顯著細化銅合金晶粒。

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