动态应变时效

科技工作者之家 2020-11-17

动态应变时效是指变形和时效同时发生的过程,它是在金属和合金中移动着的溶质原子和位错交互作用所呈现的一种强化现象。

应变时效简介应变力作用下,材料的组织性能随时间发生变化。当退火状态的低碳钢试样拉伸到超过屈服点发生少量塑性变形后卸载,然后立即重新加载拉伸,则可见其拉伸曲线不再出现屈服点,此时试样不会发生屈服现象。如果将预变形试样在常温下放置几天或经200℃左右短时加热后再行拉伸,则屈服现象又复出现,且屈服应力进一步提高,此现象通常称为应变时效1。

动态应变时效简介应变时效是由间隙原子与位错的脱钉扎和重新钉扎引起的。除此之外,一些些合金在应变时因增加应变硬化速度而导致拉伸极限强度的增加,造成这种现象的原因也是间隙原子与位错的交互作用,但它在应变时同时发生,故称动态应变时效。

如图所示为Ni基高温合金(因瓦600,也俗称股钢,是一种镍铁合金,其成分为镍36%,铁63.8%,碳0.2%)的拉伸极限强度以及屈服应力随温度的变化,图中显示极限强度曲线在某个温度区间升高而拱起。一般材料的强度都是因温度升高而降低的,而讨论的合金却在某个温度区间的强度随温度升高而增加。在有序合金(金属间化合物)的位错结构时看到过这种反常现象,这是因为位错在某个温度区间因热激活形成位错阻塞。在这里的情况并不是这样,这里的原因是因为提高温度使溶质原子移动的速度比位错滑动的速度高,溶质原子能赶上滑动的位错并钉扎位错,导致加工硬化的速率增加,从而导致极限强度的增加。因为只是提高了加工硬化率,所以对屈服强度的影响不大,屈屈服强度随温度的变化不出现像极限强度那样的拱起现象。这种现象是在应变时同时发生的,所以它是动态应变时效2。

动态应变时效的特点动态应变时效是在变形过程中发生的时效。这意味着在合金变形时溶质原子必须至少能作一次扩散跳动,因此这一过程对温度和应变速率是敏感的。动态应变时效有四个突出特点:

1、它伴随有高的加工硬化速率;

2、动态应变时效时流变应力与应变速率有负的相关性,即应变速率增加时流变应力降低;

3、应力-应变曲线是锯齿状的;

4、硬度或在恒定应变速率下给定塑性应变的应力随温度的变化有一极大值3。

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学

科技工作者之家

科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。