第二节热处理的理论基础 热处理是将金属材料以一定的速度加热到预定温度 并保持预定的时间,再以预定的冷却速度进行冷却的综 合工艺方法。 在铸造、压力加工和焊接成形过程中,不可避免地 存在组织缺陷。对金属材料进行热处理主要源于提高其 综合机械性能,符合材料在设计和制备过程中所遵循的 “成分一组织一性能”的原则
在铸造、压力加工和焊接成形过程中，不可避免地 存在组织缺陷。对金属材料进行热处理主要源于提高其 综合机械性能，符合材料在设计和制备过程中所遵循的 “成分－组织－性能”的原则。 第二节 热处理的理论基础 热处理是将金属材料以一定的速度加热到预定温度 并保持预定的时间，再以预定的冷却速度进行冷却的综 合工艺方法
口金属材料的强化机制 结构材料 金属材料高分子材料陶瓷材料 强度 屈服强度断裂强度抗拉强度疲劳强度 材料强度的唯一性判据 导致材料失效 的最大应力
❑ 金属材料的强化机制 导致材料失效 的最大应力 结构材料 金属材料 高分子材料 陶瓷材料 强 度 屈服强度 断裂强度 抗拉强度 疲劳强度 材料强度的唯一性判据
通常研究的结构材料在室温工作条件下,最需要考虑的是屈服 强度和断裂强度。 屈服强度 断裂强度 0h20 Ohok 脆性材料 塑性材料 脆性材料的强度 塑性材料的强度 通常以σ表示 通常以G表示 大部分金属材料属于塑性材料,其塑性变形是靠位 错的运动而发生的,因此,任何阻止位错运动的因素都 可以成为提高金属材料强度的途径
通常研究的结构材料在室温工作条件下，最需要考虑的是屈服 强度和断裂强度。 屈服强度 断裂强度 σb≥σk σb≤σk 脆性材料 塑性材料 脆性材料的强度 通常以σk表示 塑性材料的强度 通常以σb表示 大部分金属材料属于塑性材料，其塑性变形是靠位 错的运动而发生的，因此，任何阻止位错运动的因素都 可以成为提高金属材料强度的途径
固溶强化: 当合金由单相固溶体构成时,随溶质原子含量的增 加,其塑性变形抗力大大提高,表现为强度和硬度上升, 塑性和韧性值下降。 400 300 Mg IIB 200 3,228% 22060 30 1.617% 1.097% 5 s100 l00 0.55 020460go 00.10.20.30.4 Ni% 真应变 Cu一N固溶体的机械 Al-Mg固溶体的应力一应变曲线 性能与成分的关系
➢ 固溶强化： 当合金由单相固溶体构成时，随溶质原子含量的增 加，其塑性变形抗力大大提高，表现为强度和硬度上升， 塑性和韧性值下降。 Cu－Ni固溶体的机械 性能与成分的关系 Al－Mg固溶体的应力－应变曲线 σb δ δ
固溶强化的实质:晶体结构中的弹性交互作用、电 交互作用和化学交互作用。其中最主要的是:溶质 原子与位错的弹性交互作用阻碍了位错的运动。 A B 不同溶质原子在位错周围的分布状态 Corel气团模型:溶质原子与位错弹性交互作用的结果, 使溶质原子趋于聚集在位错的周围,以减小点阵畸变, 降低体系的能量。(它对位错有“钉扎”作用)
固溶强化的实质：晶体结构中的弹性交互作用、 电 交互作用和化学交互作用。其中最主要的是：溶质 原子与位错的弹性交互作用阻碍了位错的运动。 不同溶质原子在位错周围的分布状态 Cotrell气团模型：溶质原子与位错弹性交互作用的结果， 使溶质原子趋于聚集在位错的周围，以减小点阵畸变， 降低体系的能量。（它对位错有“钉扎”作用）