金属的强化是指经过合金化、塑性变形、热处置等手腕进步金属资料的强度。金属的实践强度只要理论强度的几非常之一,以至几千分之一。为了进步金属的强度,常用的强化办法有形变强化、固溶强化、第二相强化、析出强化。
1、 形变强化
随变形水平的增加,资料的强度、硬度升高,塑性、韧性降落的现象叫形变强化或加工硬化。
随塑性变形的停止,位错密度不时增加,招致位错运动时的互相作用加强,位错运动阻力增大,变形抗力增加,从而进步金属的强度。
变形水平增加,位错密度不时增加,依据公式Δσ=αbGρ1/2 ,强度与位错密度(ρ)的二分之一次方成正比,位错的柏氏矢量(b)越大强化效果越显著。
通常采用冷变形(挤压、滚压、喷丸等)的办法停止强化。形变强化是强化金属的有效办法,特别关于一些不能用热处置强化的资料;还能够使金属平均变形,进步零件或构件在运用过程中的平安性。
形变强化也给资料消费和运用带来费事,变形使强度升高、塑性降低,需求停止再结晶退火,增加消费本钱。
2、 固溶强化
固溶强化的本质是将合金元素溶入基体相中构成固溶体,由于两者原子半径的差别及晶格改动形成内部晶格畸变,使金属的强度、硬度升高,塑性、韧性降落。固溶强化的机理一是溶质原子使固溶体的晶格发作畸变,对滑移面上运动的位错有障碍作用;二是位错线上偏聚的溶质原子构成的柯氏气团对位错起钉扎作用,增加了位错运动的阻力;三是溶质原子在层错区的偏聚障碍扩展位错的运动。在固溶体溶解度范围内,合金元素的质量分数越大,则强化作用越大;溶质原子与溶剂原子的尺寸差越大,强化效果越显著;构成间隙固溶体的溶质元素的强化作用大于构成置换固溶体的元素;溶质原子与溶剂原子的价电子数差越大,则强化作用越大。固溶强化通常采用的办法是合金化,即参加合金元素。