问答题简述细晶强化能同时提高强度和塑韧性的机理？

题目
问答题
简述细晶强化能同时提高强度和塑韧性的机理？
相似考题

1.在一定体积的晶体内晶粒数目多、晶粒细、晶界多，则该金属的（）。A、强度和韧性越差B、强度越高，韧性越好C、强度越低，韧性越好D、强度越高，韧性越差

2.随着钢材中含碳量的提高，钢材的（）A、强度提高，而塑性和韧性下降B、强度提高，塑性和韧性也同时提高C、强度降低，塑性和韧性也同时降低D、强度降低，而塑性和韧性提高

3.加工硬化、固溶强化均使材料强度、硬度显著提高，塑性、韧性明显降低，故可认为它们有相同的强化机理。

4.下列哪项不属于控制轧制提高强度的机理范围（）A、加工硬化B、沉淀析出C、位错强化D、细晶强化

参考答案和解析
正确答案： 细晶强化的关键在于晶界对位错滑移的阻滞效应。位错在多晶体中运动时，由于晶界两侧晶粒的取向不同，加之这里杂质原子较多，也增大了晶界附近的滑移阻力，因而一侧晶粒中的滑移带不能直接进入第二个晶粒，而且要满足晶界上形变的协调性，需要多个滑移系统同时动作。这同样导致位错不易穿过晶界，而是塞积在晶界处，引起了强度的增高。可见，晶界面是位错运动的障碍，因而晶粒越细小，晶界越多，位错被阻滞的地方就越多，多晶体的强度就越高（σs＝σ0＋Kd-1/2）。
细化晶粒是众多材料强化方法中唯一可在提高强度的同时提高材料塑性、韧性的强化方法。其提高塑韧性机制为：晶粒越细，在一定体积内的晶粒数目多，则在同样塑性变形量下，变形分散在更多的晶粒内进行，塑性变形较均匀，且每个晶粒中塞积的位错少，因应力集中引起的开裂机会较少，有可能在断裂之前承受较大的变形量，此外，晶粒越细，晶界面积越大，晶界越曲折，越不利于裂纹的扩展。
解析： 暂无解析
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  • 第1题：

    控制轧制技术提高钢材强度和韧性的三个主要机理是：（）、弥散强化和（）。


    正确答案:晶粒细化；亚晶强化

  • 第2题：

    控制轧制提高钢材强度及韧性的主要机理是（）。

    • A、晶粒细化
    • B、弥散（沉淀）强化
    • C、亚共晶强化
    • D、固溶强化

    正确答案:A,B,C

  • 第3题：

    提高钢的强度的方法有多种，而只有（）是唯一可以同时提高强度和韧性的方法。

    • A、形变强化
    • B、热处理强化
    • C、固溶强化
    • D、细晶强化

    正确答案:D

  • 第4题：

    固溶强化的作用是：不减弱钢的韧性，同时还提高了钢材的强度。


    正确答案:错误

  • 第5题：

    请对比分析加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化和固溶强化的特点和机理有何异同。


    正确答案: （1）加工硬化：随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称加工硬化。原因：随变形量增加，位错密度增加，由于位错之间的交互作用（堆积、缠结），使得位错难以继续运动，从而使变形抗力增加。
    （2）细晶强化：通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬度、塑性和韧性的方法称细晶强化。因为晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，参与变形的晶粒数目也越多，变形越均匀，使在断裂前发生较大的塑性变形。强度和塑性同时增加，金属在断裂前消耗的功也越大，因而其韧性也比较好。该强化机制是唯一的同时增大强度和塑性的机制。
    （3）弥散强化：当在晶内呈颗粒状弥散分布时，第二相颗粒越细，分布越均匀，合金的强度、硬度越高，塑性、韧性略有下降，这种强化方法称弥散强化或沉淀强化。原因：由于硬的颗粒不易被切变，因而阻碍了位错的运动，提高了变形抗力。
    （4）固溶强化：随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降，称固溶强化。原因：由于溶质原子与位错相互作用的结果，溶质原子不仅使晶格发生畸变，而且易被吸附在位错附近形成柯氏气团，使位错被钉扎住，位错要脱钉，则必须增加外力，从而使变形抗力提高。包括弹性交互作用（柯氏气团）、电交互作用（玲木气团）和化学交互作用。
    （5）复相强化：由于第二相的相对含量与基体于同数量级是产生的强化机制。其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。

  • 第6题：

    能提高金属材料强度、硬度的同时，又能提高其塑性、韧性的强化方法称为（）。


    正确答案:细晶强化

  • 第7题：

    简述铸锭表面细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区产生的机理和性能特点。


    正确答案: 1.表面细晶区：组织是很细小的等轴晶粒，形成原因是型壁形成很大的过冷。主要影响因素有模壁形核能力和模壁处所能达到的过冷度。
    性能特点：该区晶粒十分细小，组织致密，机械性能好，但是很薄，没有多大的实际意义。
    2.柱状晶区：组织是垂直于模壁的柱状晶，形成的原因主要是晶粒的择优生长
    外因：传热的方向性。内因：晶体生长的各向异性。生长方向垂直模壁指向中心区。
    也可以答：
    ①金属凝固后的收缩，空气层，冷却减缓。
    ②过冷度小，形核困难，依附原有晶核，继续长大。
    ③横向发展困难，纵向发展。
    性能特点：组织致密，有方向性，但易形成杂质、气泡等脆弱界面。
    3.中心等轴晶区：组织是等轴晶，形成原因一方面是心部液态金属温度低，另一方面杂质原子在结晶时被排斥到结晶前沿分布中心形成晶核。生长方式是枝晶间相互交叉。
    性能特点：性能好，各向同性，无明显脆弱界面，但易产生缩孔、缩松等缺陷。

  • 第8题：

    判断题
    所有强化金属的手段，都在提高强度的同时降低了韧性。
    A

    对

    B

    错


    正确答案： 对
    解析： 暂无解析

  • 第9题：

    问答题
    请对比分析加工硬化、细晶强化、弥散强化、复相强化和固溶强化的特点和机理有何异同。

    正确答案： （1）加工硬化：随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称加工硬化。原因：随变形量增加，位错密度增加，由于位错之间的交互作用（堆积、缠结），使得位错难以继续运动，从而使变形抗力增加。
    （2）细晶强化：通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬度、塑性和韧性的方法称细晶强化。因为晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，参与变形的晶粒数目也越多，变形越均匀，使在断裂前发生较大的塑性变形。强度和塑性同时增加，金属在断裂前消耗的功也越大，因而其韧性也比较好。该强化机制是唯一的同时增大强度和塑性的机制。
    （3）弥散强化：当在晶内呈颗粒状弥散分布时，第二相颗粒越细，分布越均匀，合金的强度、硬度越高，塑性、韧性略有下降，这种强化方法称弥散强化或沉淀强化。原因：由于硬的颗粒不易被切变，因而阻碍了位错的运动，提高了变形抗力。
    （4）固溶强化：随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降，称固溶强化。原因：由于溶质原子与位错相互作用的结果，溶质原子不仅使晶格发生畸变，而且易被吸附在位错附近形成柯氏气团，使位错被钉扎住，位错要脱钉，则必须增加外力，从而使变形抗力提高。包括弹性交互作用（柯氏气团）、电交互作用（玲木气团）和化学交互作用。
    （5）复相强化：由于第二相的相对含量与基体于同数量级是产生的强化机制。其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。
    解析： 暂无解析

  • 第10题：

    多选题
    提高建筑钢材（碳素钢）强度的办法有（）。
    A

    固溶强化

    B

    冷拉时效处理

    C

    细晶强化

    D

    适当提高含碳量


    正确答案： B,A
    解析： 暂无解析

  • 第11题：

    判断题
    加工硬化、固溶强化均使材料强度、硬度显著提高，塑性、韧性明显降低，故可认为它们有相同的强化机理。
    A

    对

    B

    错


    正确答案： 错
    解析： 暂无解析

  • 第12题：

    填空题
    能提高金属材料强度、硬度的同时，又能提高其塑性、韧性的强化方法称为（）。

    正确答案： 细晶强化
    解析： 暂无解析

  • 第13题：

    下列哪项属于控制轧制提高强度的机理范围（）

    • A、加工硬化
    • B、沉淀析出
    • C、位错强化
    • D、细晶强化

    正确答案:B,C,D

  • 第14题：

    下列选项中可以提高钢制零件强度但又不降低塑性的措施是（）。

    • A、细晶强化
    • B、形变强化
    • C、固溶强化
    • D、淬火强化

    正确答案:A

  • 第15题：

    当奥氏体晶粒均匀且细小时，钢的强度、塑、韧性的变化是（）。

    • A、强度增加，塑、韧性降低
    • B、强度降低，塑、韧性增高
    • C、强度增加，塑、韧性增高
    • D、强度降低，塑、韧性降低

    正确答案:C

  • 第16题：

    焊缝合金化的目的是保证焊缝金属的焊态强度和韧性，可以采用（）

    • A、固溶强化
    • B、细晶强化
    • C、弥散强化
    • D、相变强化

    正确答案:A,B,C,D

  • 第17题：

    所有强化金属的手段，都在提高强度的同时降低了韧性。


    正确答案:错误

  • 第18题：

    提高建筑钢材（碳素钢）强度的办法有（）。

    • A、固溶强化
    • B、冷拉时效处理
    • C、细晶强化
    • D、适当提高含碳量

    正确答案:A,B,C,D

  • 第19题：

    为什么细金化能提高材料的强度和断裂韧性？


    正确答案:因为晶粒平均直径越小，位错源到晶界的距离越小，所塞积的位错数目越少，所引起的应力集中不严重。此外，晶粒平均直径较小时，与应力集中作用半径差不多，可使晶内与晶界附近的应力度相差不大，使变形更均匀，因应力集中产生的裂纹机会少，故细金化能提高材料的强度和断裂韧性。

  • 第20题：

    单选题
    随着钢材中含碳量的提高，钢材的（）
    A

    强度提高，而塑性和韧性下降

    B

    强度提高，塑性和韧性也同时提高

    C

    强度降低，塑性和韧性也同时降低

    D

    强度降低，而塑性和韧性提高


    正确答案： B
    解析： 暂无解析

  • 第21题：

    多选题
    焊缝合金化的目的是保证焊缝金属的焊态强度和韧性，可以采用（）
    A

    固溶强化

    B

    细晶强化

    C

    弥散强化

    D

    相变强化


    正确答案： C,D
    解析： 暂无解析

  • 第22题：

    问答题
    简述铸锭表面细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区产生的机理和性能特点。

    正确答案： 1.表面细晶区：组织是很细小的等轴晶粒，形成原因是型壁形成很大的过冷。主要影响因素有模壁形核能力和模壁处所能达到的过冷度。
    性能特点：该区晶粒十分细小，组织致密，机械性能好，但是很薄，没有多大的实际意义。
    2.柱状晶区：组织是垂直于模壁的柱状晶，形成的原因主要是晶粒的择优生长
    外因：传热的方向性。内因：晶体生长的各向异性。生长方向垂直模壁指向中心区。
    也可以答：
    ①金属凝固后的收缩，空气层，冷却减缓。
    ②过冷度小，形核困难，依附原有晶核，继续长大。
    ③横向发展困难，纵向发展。
    性能特点：组织致密，有方向性，但易形成杂质、气泡等脆弱界面。
    3.中心等轴晶区：组织是等轴晶，形成原因一方面是心部液态金属温度低，另一方面杂质原子在结晶时被排斥到结晶前沿分布中心形成晶核。生长方式是枝晶间相互交叉。
    性能特点：性能好，各向同性，无明显脆弱界面，但易产生缩孔、缩松等缺陷。
    解析： 暂无解析

  • 第23题：

    问答题
    为什么细金化能提高材料的强度和断裂韧性？

    正确答案： 因为晶粒平均直径越小，位错源到晶界的距离越小，所塞积的位错数目越少，所引起的应力集中不严重。此外，晶粒平均直径较小时，与应力集中作用半径差不多，可使晶内与晶界附近的应力度相差不大，使变形更均匀，因应力集中产生的裂纹机会少，故细金化能提高材料的强度和断裂韧性。
    解析： 暂无解析

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