金属材料的5种强化方法（总结版）

csl01514218

一、强化的理论基础 从根本上讲，金属强度来源于原子间结合力。
, H$ F, @* r( [! I. w" L) S二、强化途径 金属材料的强化途径不外乎两个，
一是提高合金的原子间结合力，提高其理论强度，并制得无缺陷的完整晶体
另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷，如位错、点缺陷晶体缺陷阻碍位错运动，也会明显地提高金属强度。
提高金属强度有效的途径。对工程材料来说，一般是通过综合的强化效应以达到较好的综合性能。具体方法有固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细化晶粒强化等,这些方法往往是共存的。

三、金属材料的强化方法
金属材料的强化途径，主要有以下几个方面；
. q& s+ u3 l' n4 S4 b6 b; A（1）固溶强化
固溶强化．通过合金化(加入合金元素)组成固溶体，使金属材料得到强化称为固溶强化。
1 r  ^. ]3 ?9 }7 D合金化的主要目的之一是产生固溶强化。合金元素对基体的固溶强化作用决定于溶质原子和溶剂原子在尺寸、弹性性质、电学性质和其他物理化学性质上的差异，固溶强化的实现主要是通过溶质原子与位错的交互作用。
（2）形变强化
随着塑性变形量增加，金属的流变强度也增加，这种现象称为形变强化或加工硬化。
金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。
& w- J( v8 h8 _: X4 \0 c5 }6 A形变强化是金属强化的重要方法之一，它能为金属材料的应用提供安全保证，也是某些金属塑性加工工艺所必须具备的条件（如拔制）。 形变强化是位错运动受到阻碍的结果。
（3）沉淀强化（时效强化）与弥散强化
; n3 |8 j& r4 ^- A% G过饱和固溶体随温度下降或在长时间保温过程中（时效）发生脱溶分解。时效过程往往是很复杂的。细小的沉淀物分散于基体之中,阻碍着位错运动而产生强化作用，这就是“沉淀强化”或“时效强化”。
# K; p- ?- K( n& D6 X/ c: Q为了提高金属，特别是粉末冶金材料的强度，往往人为地加入一些坚硬的细质点，弥散于基体中，称为弥散强化。

( Q4 q6 c  f8 C# X) n5 F9 l（4）细化晶粒
% j2 s* W- y; W5 c- D$ g6 D' }' C  细化晶粒可以使金属组织中包含较多的晶界，由于晶界具有阻碍滑移变形作用，因而可使金属材料得到强化。同时也改善了韧性，这是其它强化机制不可能做到的。
6 b/ P2 g- a8 k2 @% a+ z) p+ U7 i  在所有金属强化方法中，细化晶粒是目前唯一可以做到既提高强度，又改善塑性和韧性的方法。所以近年来细化晶粒工艺受到高度重视和广泛应用。有上述优异性能的原因可以从两方面考虑：①晶界所占比例较大，晶界结构近似非晶态，在常温下具有比晶粒更高的强度；②细小晶粒使位错塞积所产生的正应力随之降低，不容易产生裂纹，从而表现为提高强度而不降低塑性。但细晶粒金属的高温强度下降，这是因为
# A! a' |& w' N$ v+ ~在高温下晶界强度降低了，特别在变形速度很低的情况下（蠕变），这种效应更为突出。
; g  \0 V8 r- s0 T细晶粒的强度和塑性都高
（5）相变强化。合金化的金属材料，通过热处理等手段发生固态相变，获得需要的组织结构，使金属材料得到强化，称为相变强化。

newell123

过剩相（第二相）强化：
   当合金元素加入量超过极限溶解度时，合金固溶处理时就有一部分合金元素不能溶入固溶体，这部分组成第二相，称为过剩相，，过剩相一般为硬而脆的金属间化合物（如渗碳体），当其数量一定且分布均匀时，对合金有较好的强化作用，但也会使塑性，韧性下降，数量过多还会使合金脆化，其强度也降低。可能也就是你上面提到的沉淀强化