“根据为位错理论,我们对塑性加工方式进行更为精细且精准的改进控制,已经能做到拘束一部分位错的运动,以此增强材料的力学性能。”
单晶体的塑性变形的方式有滑移和孪生两种。位错的运动造成滑移,是以拘束位错的运动,也变更改进材料的性能。
工程上使用的金属绝大部分都是多晶体。多晶体中每个晶粒的变形基本方式与单晶体相同。但由于多晶体材料中各个晶粒位向不同,且存在许多晶界,因此变形要复杂得多。
多晶体中,由于晶界上原子排列不很规则,阻碍位错的运动,使变形抗力增大。金属晶粒越细,晶界越多,变形抗力越大,金属的强度就越大。
在发生滑移是,软位向晶粒先开始,当位错在晶界受阻逐渐堆积时,其他晶粒发生滑移。拘束位错、引导位错,那么也就间接的影响了晶粒。
当多晶体变形时,晶粒分批地、逐步的变形,变形分散在材料各处。晶粒越细,金属的变形越分散,减少了应力集中,推迟裂纹的形成和发展,使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形,因此使金属的塑性提高。
至于合金的塑性变形,分为两类。
当合金的组成相为固溶体时,溶质原子会造成晶格畸变,增加滑移抗力,产生固溶强化,溶质原子还常常分布在位错附近,降低了位错附近的晶格畸变,使位错易动性减小,形变抗力增加,强度升高。
合金的组织由固溶体和弥散分布的金属化合物组成时,第二相银质点成为位错移动的障碍物。在外力作用下,位错线遇到第二相质点时发生弯曲,位错通过后再第二相质点周围留下一个位错环。
第二相硬质点的存在增加了位错移动的阻力,使滑移抗力增加,从而提升合金的强度。
当然了,真正做起来没有说起来这么简单。
“我们发现这种塑性加工方式对金属材料有着普遍的适用性,当前的效果还不太明显,根据我们的测试,只能提升20%的力学性能。”
“不过随着往后的研究,我们有信心能做到40%的力学性能提升。”
慕景池的脸上喜意自然而然的跃上来,通过董仁信的口中说出来,这基本上已经算是准确了。
“辛苦你们了。”
材料加工方面,慕景池不太了解,他现在比较擅长的是材料学以及材料物理和化学这两大方面。
但他也知道通过材料加工来改进材料性能有多困难,就算是有着位错理论作为基础
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