Sau khi vật liệu bị uốn, hiện tượng độ bền và độ cứng của nó tăng lên trong khi độ dẻo và độ dẻo dai của nó giảm khi biến dạng ngày càng tăng được gọi là độ cứng biến dạng hoặc độ cứng gia công.
02
Cơ chế
Khi biến dạng dẻo tiến triển, mật độ trật khớp liên tục tăng lên. Do đó, sự giao nhau của các trật khớp trong quá trình di chuyển tăng cường, dẫn đến sự phân cắt cố định, vướng mắc trật khớp và các trở ngại khác. Điều này làm tăng khả năng chống lại chuyển động trật khớp, dẫn đến tăng khả năng chống biến dạng và làm cho việc biến dạng dẻo trở nên khó khăn hơn, do đó làm tăng độ bền của kim loại.
Quy luật: Khi mức độ biến dạng tăng lên, độ bền và độ cứng của vật liệu tăng lên, trong khi độ dẻo và độ dẻo dai giảm xuống. Mật độ trật khớp liên tục tăng lên. Theo sơ đồ công thức, cường độ tỷ lệ thuận với lũy thừa bậc nhất của mật độ trật khớp ρ. Vector Burgers b của các sai lệch càng lớn thì tác dụng tăng cường càng đáng kể.
03
phương pháp
Biến dạng nguội, chẳng hạn như ép nguội, lăn, bắn bi, v.v.
04
Ví dụ
Dây thép kéo nguội có thể tăng cường độ bền lên nhiều lần.
05
Ý nghĩa thực tế của việc tăng cường sức căng (Ưu điểm và nhược điểm)
(1) Ưu điểm:
① Tăng cường sức căng là một phương pháp hiệu quả để tăng cường kim loại. Đối với những vật liệu không thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt, việc tăng cường sức căng có thể tăng cường độ của chúng lên nhiều lần.
② Đây là một yếu tố quan trọng trong việc tạo hình các phôi hoặc bán thành phẩm nhất định, cho phép biến dạng đồng đều của kim loại và tạo ra khả năng tạo hình các phôi hoặc bán thành phẩm, chẳng hạn như dây thép kéo nguội-và dập các bộ phận.
③ Tăng cường sức căng cũng có thể cải thiện độ an toàn của các bộ phận hoặc bộ phận trong quá trình sử dụng. Khi sự tập trung ứng suất hoặc quá tải xảy ra ở một số phần nhất định của bộ phận, biến dạng dẻo sẽ xảy ra tại vị trí đó. Do công việc được làm cứng lại, sự biến dạng của bộ phận quá tải sẽ dừng lại, do đó cải thiện độ an toàn.
(2) Nhược điểm:
① Tăng cường sức căng cũng gây rắc rối cho việc sản xuất và sử dụng vật liệu. Biến dạng làm tăng độ bền nhưng giảm độ dẻo, khiến việc biến dạng trở nên khó khăn hơn và đòi hỏi nhiều năng lượng hơn.
② Để vật liệu tiếp tục biến dạng, cần phải ủ kết tinh lại ở giữa để vật liệu tiếp tục biến dạng mà không bị nứt, làm tăng chi phí sản xuất. Hình ảnh Hình ảnh II. Hình ảnh tăng cường dung dịch rắn 01 Định nghĩa Tăng cường dung dịch rắn là hiện tượng cường độ và độ cứng của dung dịch rắn tăng lên trong khi độ dẻo và độ dẻo dai của nó giảm khi hàm lượng nguyên tử chất tan tăng. 02 Cơ chế (1) Sự hòa tan của các nguyên tử chất tan làm biến dạng mạng tinh thể của dung dịch rắn, cản trở sự chuyển động của các trật tự trên bề mặt trượt. (2) Bầu khí quyển Cotillard được hình thành do các nguyên tử chất tan phân tách trên các đường trật khớp chốt, làm tăng khả năng chống lại chuyển động trật khớp. (3) Sự phân chia các nguyên tử chất tan trong các vùng đứt gãy xếp chồng lên nhau cản trở sự di chuyển của các sai lệch kéo dài. Tất cả các yếu tố cản trở chuyển động trật khớp và tăng khả năng chống chuyển động trật khớp đều có thể tăng cường độ. 03 Quy tắc ① Trong phạm vi hòa tan của dung dịch rắn, phần khối lượng của nguyên tố hợp kim càng lớn thì hiệu quả tăng cường càng lớn. ② Chênh lệch kích thước giữa nguyên tử chất tan và nguyên tử dung môi càng lớn thì tác dụng tăng cường càng đáng kể. ③ Tác dụng tăng cường của các nguyên tố hòa tan tạo thành dung dịch rắn xen kẽ lớn hơn tác dụng tăng cường của các nguyên tố tạo thành dung dịch rắn thay thế.
④ Sự chênh lệch số lượng electron hóa trị giữa nguyên tử chất tan và nguyên tử dung môi càng lớn thì tác dụng tăng cường càng lớn.
04
Phương pháp
Hợp kim hóa, tức là thêm các yếu tố hợp kim.
05
Ví dụ
Độ bền của hợp kim đồng{0}}niken lớn hơn độ bền của kim loại đồng và niken nguyên chất.
Hình ảnh Hình ảnh
III. Tăng cường tinh chế ngũ cốc
Hình ảnh 01
Sự định nghĩa
Hiện tượng độ bền, độ cứng, độ dẻo và độ dẻo dai của vật liệu tăng lên khi kích thước hạt giảm được gọi là tăng cường sàng lọc hạt.
02
Cơ chế
Nguyên tắc nằm ở tác dụng cản trở của ranh giới hạt đối với sự trượt lệch vị trí. Đối với vật liệu đa tinh thể, chuyển động lệch vị trí phải vượt qua lực cản của ranh giới hạt. Điều này là do hướng của các sai lệch ở cả hai phía của ranh giới hạt là khác nhau. Do đó, ở một hạt nhất định, sự lệch vị trí trượt không thể trực tiếp vượt qua ranh giới hạt vào hạt liền kề. Chỉ sau khi một số lượng lớn các sai lệch tích tụ ở ranh giới hạt, gây ra sự tập trung ứng suất thì sự chuyển động của các sai lệch hiện có ở các hạt liền kề mới có thể được kích thích để tạo ra sự trượt. Do đó, kích thước hạt càng mịn thì độ bền vật liệu càng cao.
03
Luật lệ
Các hạt mịn hơn dẫn đến diện tích ranh giới hạt lớn hơn. Theo công thức trang Hall-, đường kính hạt trung bình d càng nhỏ thì cường độ chảy σs của vật liệu càng cao.
04
Phương pháp tinh chế ngũ cốc
① Trong quá trình kết tinh, các hạt có thể được tinh chế bằng cách tăng tốc độ siêu lạnh, xử lý biến đổi, rung và khuấy để tăng tốc độ tạo mầm.
② Đối với kim loại biến dạng nguội-, các hạt có thể được tinh chế bằng cách kiểm soát mức độ biến dạng và nhiệt độ ủ.
③ Ngũ cốc có thể được tinh chế thông qua quá trình xử lý nhiệt thường hóa và ủ.
④ Các nguyên tố hợp kim có thể được thêm vào thép để tạo thành các pha mới, do đó ức chế sự phát triển của hạt.
Hình ảnh Hình ảnh
IV. Tăng cường giai đoạn thứ hai
Hình ảnh 01
Sự định nghĩa
Sự hiện diện của một hoặc nhiều pha khác trong nền kim loại làm tăng độ bền của kim loại. Tùy thuộc vào quá trình thu được giai đoạn thứ hai, việc tăng cường giai đoạn thứ hai được chia thành: ① Tăng cường lượng mưa: thu được giai đoạn thứ hai thông qua xử lý nhiệt chuyển pha; ② Tăng cường phân tán: thu được pha thứ hai thông qua quá trình thiêu kết bột hoặc oxy hóa bên trong.
02
Cơ chế
Khi trật khớp gặp phải giai đoạn thứ hai trong quá trình di chuyển, nó cần phải bỏ qua hoặc cắt ngang giai đoạn thứ hai. Như vậy, pha thứ hai cản trở chuyển động của trật khớp, từ đó làm tăng độ bền của vật liệu.
03
Ví dụ
Sự hiện diện của xi măng trong thép làm tăng sức mạnh của nó.
