金屬材料強(qiáng)化原理

在包括地面運(yùn)輸車輛、空間運(yùn)載工具以及各種技術(shù)裝備在內(nèi)的工程
技術(shù)發(fā)展中，有一個(gè)幾乎完全一致的要求，就是在保證安全使用外，應(yīng)
盡可能地減輕自身質(zhì)量，縮小構(gòu)件體積，節(jié)約能源、材料和降低成本。
為適應(yīng)這些要求，采用的材料應(yīng)具有高的力學(xué)和物理化學(xué)性能，尤其是
前者，即提高材料的強(qiáng)度，改善其韌性，并發(fā)展高性能和特殊物理功能
的材料。

通過合金化、塑性變形和熱處理等手段提高金屬材料的強(qiáng)度，稱為
金屬的強(qiáng)化。所謂強(qiáng)度，是指材料對(duì)塑性變形和斷裂的抗力，用給定條
件下材料所能承受的應(yīng)力來表示。隨試驗(yàn)條件不同，強(qiáng)度有不同的表示
方法，如室溫準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)所測(cè)定的屈服強(qiáng)度、流變強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度
、斷裂強(qiáng)度等；壓縮試驗(yàn)中的抗壓強(qiáng)度、彎曲試驗(yàn)中的抗彎強(qiáng)度、疲勞
試驗(yàn)中的疲勞強(qiáng)度、高溫條件靜態(tài)拉伸所測(cè)的持久強(qiáng)度。每一種強(qiáng)度都
有其特殊的物理本質(zhì)，所以金屬的強(qiáng)化不是籠統(tǒng)的概念，而是具體反映
到某個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)上的。一種手段對(duì)提高某一強(qiáng)度指標(biāo)可能是有效的，而
對(duì)另一強(qiáng)度指標(biāo)未必有效。影響強(qiáng)度的因素很多，最重要的是材料本身
的成分、組織結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)；其次是受力狀態(tài)，如加力快慢、加載方
式，是簡(jiǎn)單拉伸還是反復(fù)受力，都會(huì)表現(xiàn)出不同的強(qiáng)度；此外，試樣幾
何形狀和尺寸及試驗(yàn)介質(zhì)也都有很大的影響。應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出：提高強(qiáng)度并
不是改善金屬材料性能唯一的目標(biāo)，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)材料來說，除了不斷提
高強(qiáng)度以外，也還必須注意材料的綜合性能，即根據(jù)使用條件，要有足
夠的塑性和韌性以及對(duì)環(huán)境與介質(zhì)的適應(yīng)性。

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