提高合金強度的主要途徑是什麼

A. 金屬強化的強化的途徑

金屬材料的強化途徑不外兩個，一是提高合金的原子間結合力，提高其理論強度，並製得無缺陷的完整晶體，如晶須。已知鐵的晶須的強度接近理論值，可以認為這是因為晶須中沒有位錯，或者只包含少量在形變過程中不能增殖的位錯。可惜當晶須的直徑較大時(如大於5μm)，強度會急劇下降。有人解釋為大直徑晶須在生長過程中引入了可動位錯，一旦有可動位錯存在，強度就急劇下降了。從自前來看，只有少數幾種晶須作為結構材料得到了應用。另一強化途徑是向晶體內引入大量晶體缺陷，如位錯、點缺陷、異類原子、晶界、高度彌散的質點或不均勻性（如偏聚）等，這些缺陷阻礙位錯運動，也會明顯地提高金屬強度。事實證明，這是提高金屬強度最有效的途徑。對工程材料來說，一般是通過綜合的強化效應以達到較好的綜合性能。具體方法有固溶強化、形變強化、沉澱強化和彌散強化、細化晶粒強化、擇優取向強化、復相強化、纖維強化和相變強化等,這些方法往往是共存的。材料經過輻照後,也會產生強化效應，但一般不把它作為強化手段。 結晶強化就是通過控制結晶條件，在凝固結晶以後獲得良好的宏觀組織和顯微組織，從而提高金屬材料的性能。它包括：
1） 細化晶粒。細化晶粒可以使金屬組織中包含較多的晶界，由於晶界具有阻礙滑移變形作用，因而可使金屬材料得到強化。同時也改善了韌性，這是其它強化機制不可能做到的。
2） 提純強化。在澆注過程中，把液態金屬充分地提純，盡量減少夾雜物，能顯著提高固態 金屬的性能。夾雜物對金屬材料的性能有很大的影響。在損壞的構件中，常可發現有大量的夾雜物。採用真空冶煉等方法，可以獲得高純度的金屬材料。 金屬材料經冷加工塑性變形可以提高其強度。這是由於材料在塑性變形後
位錯運動的阻力增加所致。 合金化的金屬材料，通過熱處理等手段發生固態相變，獲得需要的組織結構，使金屬材料得到強化，稱為相變強化．
相變強化可以分為兩類：
1) 沉澱強化(或稱彌散強化)。在金屬材料中能形成穩定化合物的合金元素，在一定條件下，使之生成的第二相化合物從固溶體中沉澱析出，彌散地分布在組織中，從而有效地提高材料的強度，通常析出的合金化合物是碳化物相。
在低合金鋼(低合金結構鋼和低合金熱強鋼)中，沉澱相主要是各種碳化物，大致可分為三類。一是立方晶系，如TiC、V4C3，NbC等，二是六方晶系，如M02、W2C、WC等，三是正菱形，如Fe3C。對低合金熱強鋼高溫強化最有效的是體心立方晶系的碳化物。
2) 馬氏體強化。金屬材料經過淬火和隨後回火的熱處理工藝後，可獲得馬氏體組織，使材料強化。但是，馬氏體強化只能適用於在不太高的溫度下工作的元件，工作於高溫條件下的元件不能採用這種強化方法。 晶界部位的自由能較高，而且存在著大量的缺陷和空穴，在低溫時，晶界阻
礙了位錯的運動，因而晶界強度高於晶粒本身；但在高溫時，沿晶界的擴散速度比晶內擴散速度大得多，晶界強度顯著降低。因此強化晶界對提高鋼的熱強性是很有效的。
硼對晶界的強化作用，是由於硼偏集於晶界上，使晶界區域的晶格缺位和空穴減少，晶界自由能降低；硼還減緩了合金元素沿晶界的擴散過程；硼能使沿晶界的析出物降低，改善了晶界狀態，加入微量硼、鋯或硼+鋯能延遲晶界上的裂紋形成過程；此外，它們還有利於碳化物相的穩定。 在實際生產上，強化金屬材料大都是同時採用幾種強化方法的綜合強化，
以充分發揮強化能力。例如：
1）固溶強化十形變強化，常用於固溶體系合金的強化。
2）結晶強化+沉澱強化，用於鑄件強化。
3）馬氏體強化+表面形變強化。對一些承受疲勞載荷的構件，常在調質處理後再進行噴
丸或滾壓處理。
4）固溶強化+沉澱強化。對於高溫承壓元件常採用這種方法，以提高材料的高溫性能。
有時還採用硼的強化晶界作用，進一步提高材料的高溫強度。

B. 提高高溫合金性能的途徑和方法有哪些

途徑是:固溶強化 加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(鉻、鎢、鉬等)引起基體金屬點陣的畸變，加入能降低合金基體堆垛層錯能的元素（如鈷）和加入能減緩基體元素擴散速率的元素（鎢、鉬等），以強化基體。 沉澱強化 通過時效處理，從過飽和固溶體中析出第二相（γ』、γ"、碳化物等），以強化合金。γ『相與基體相同，均為面心立方結構，點陣常數與基體相近，並與晶體共格，因此γ相在基體中能呈細小顆粒狀均勻析出，阻礙位錯運動，而產生顯著的強化作用。γ』相是A3B型金屬間化合物，A代表鎳、鈷，B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩、鎢，而鉻、鉬、鐵既可為A又可為B。鎳基合金中典型的γ『相為Ni3(Al,Ti)。γ』相的強化效應可通過以下途徑得到加強： ①增加γ『相的數量； ②使γ』相與基體有適宜的錯配度，以獲得共格畸變的強化效應； ③加入鈮、鉭等元素增大γ』相的反相疇界能，以提高其抵抗位錯切割的能 高溫合金 高溫合金 力； ④加入鈷、鎢、鉬等元素提高γ『相的強度。γ"相為體心四方結構，其組成為Ni3Nb。因γ"相與基體的錯配度較大,能引起較大程度的共格畸變，使合金獲得很高的屈服強度。但超過700℃，強化效應便明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相，而用碳化物強化。

C. 如何提高金屬材料的強度 詳細�0�3

答：可通過以下5 種途徑提高金屬材料的強度 1）進行熱處理工藝，按照所需要的性能和組織進行熱處理，淬火 回火 正 火等。汽車零件，既要保留心部的韌性，又要改變表面的組織以提高硬 度就是採用表面高頻淬火或滲碳、氰化等熱處理工藝來提高。 2）表面進行噴丸處理也可以提高強度。高速彈丸流噴射到彈簧表面，使彈 簧表層發生塑性變形，而形成一定厚度的強化層，強化層內形成較高的 殘余應力，由於彈簧表面壓應力的存在，當彈簧承受載荷時可以抵消一 部分抗應力，從而提高彈簧的疲勞強度 3）晶界強化。進行控制軋制和控製冷卻獲得較細小的晶粒。如拖拉機的履 帶、破碎機的顎板以及鐵路的道岔等是利用加工硬化來提高其硬度和耐磨性的4）位錯強化。如一些單晶的物質有較高的強度，主要是裡面位錯較少，所 以減少位錯也可以提高強度 5）通過形變和時效析出一些化合物可以提高強度。如合金淬火形成過飽 和固溶體後，將其置於室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間，以 提高合金的硬度、強度等。

D. 鋁合金強化手段

方式1、鋁合金冷變形強化，冷作硬化。強化程度隨變形度、變形溫度及材料本身的性質而不同。金屬鋁合金材料在再結晶溫度以下冷變形的方式。

方式2、細化組織強化。在鋁合金中添加微量元素細化組織。鑄造鋁合金中常加入微量元素作變質處理來細化合金組織，提高強度和塑性。變形鋁合金中添加微量鈦、鋯、鈹、鍶以及稀土元素，提高合金的強度和塑性的方式。

方式3、細化晶粒，從熔鑄開始改善鑄錠的晶粒度。加工硬化，抗拉強度提高，延伸率降低。鋁合金分為可熱處理強化合金和不可熱處理強化合金。

方式4、時效強化。時效過程中使合金的強度、硬度增高的現象稱為時效強化或時效硬化。鋁合金熱處理後可以得到過飽和的鋁合金基固溶體的方式。

方式5、固溶強化。合金元素加入純鋁中形成無限固溶體或有限固溶體，強度增加，塑性與抗壓力增加。常用銅、鎂、錳、鋅、硅、鎳等。鋁合金

方式6、過剩相強化。合金中過剩相的數量愈多，其強化效果愈好，但過剩相多時，由於合金變脆而導致強度、塑性降低的方式。當合金中加入的合金元素含水量超過其極限溶解度時，淬火加熱時便有一部分不能溶入固溶體的第二相出現稱之為過剩相。

E. 提高金屬強度的方法有什麼

一是提高合金的原子間結合力，提高其理論強度，並製得無缺陷的完整晶體，如晶須。已知鐵的晶須的強度接近理論值，可以認為這是因為晶須中沒有位錯，或者只包含少量在形變過程中不能增殖的位錯。這種強化方法只有在幾種特殊的金屬中才得到應用。

另一強化途徑是向晶體內引入大量晶體缺陷，如位錯、點缺陷、異類原子、晶界等，這些缺陷阻礙位錯運動，也會明顯地提高金屬強度。事實證明，這是提高金屬強度最有效的途徑。

對工程材料來說，一般是通過綜合的強化效應以達到較好的綜合性能。具體方法有固溶強化、形變強化、沉澱強化和彌散強化、細化晶粒強化、擇優取向強化、復相強化、纖維強化和相變強化等,這些方法往往是共存的。

(5)提高合金強度的主要途徑是什麼擴展閱讀：

結晶強化就是通過控制結晶條件，在凝固結晶以後獲得良好的宏觀組織和顯微組織，從而提高金屬材料的性能。它包括：

（1）細化晶粒。細化晶粒可以使金屬組織中包含較多的晶界，由於晶界具有阻礙滑移變形作用，因而可使金屬材料得到強化。同時也改善了韌性，這是其它強化機制不可能做到的。

（2）提純強化。在澆注過程中，把液態金屬充分地提純，盡量減少夾雜物，能顯著提高固態金屬的性能。夾雜物對金屬材料的性能有很大的影響。採用真空冶煉等方法，可以獲得高純度的金屬材料。