晶粒的大小对材料的力学性能有哪些影响? 晶粒大小对金属力学性能有何影响?

作者&投稿:岳纪 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
晶粒大小对金属力学性能影响有一个曲线图:两头的强度大,中间低。
解释一下:单晶的金属力学性能很好,晶粒越细小力学性能也很好,但是单晶的尺寸无限大的金属力学性能要比晶粒无限细小的要好很多!
控制晶粒大小方法很多,主要原理有两个:
1、增大金属结晶时的过冷度
2、增加结晶晶核
具体方法:电磁搅拌,加晶粒细化剂(如铝合金加Al-Ti-C中间合金作为晶粒细化剂),降低凝固温度,加细化晶粒的合金元素等等很多。

晶粒小会产生细晶强化,使的材料的强度和韧性会更好。细晶强化可以简单的解释为晶界能阻止位错在材料中的运动,所以晶粒越小,晶界越多,位错运动的阻力越大,材料的强度和韧性更好。(纯手打,望采纳)

晶粒的大小对材料的力学性能有哪些影响?~

金属结晶后是由许多晶粒组成的多晶体,晶粒大小可以用单位体积内晶粒数目来表示。数目越多,晶粒越小。为了测量方便常以单位截面上晶粒数目或晶粒的平均直径来表示。金属的晶粒大小对金属的许多性能有很大影响。晶粒度的影响,实质是晶界面积大小的影响。晶粒越细小则晶界面积越大,对性能的影响也越大。对于金属的常温力学性能来说,一般是晶粒越细小,则强度和硬度越高,同时塑性和韧性也越好。这是因为,晶粒越细,塑性变形也越可分散在更多的晶粒内进行,使塑性变形越均匀,内应力集中越小;而且晶粒越细,晶界面越多,晶界越曲折;晶粒与晶粒中间犬牙交错的机会就越多,越不利于裂纹的传播和发展,彼此就越紧固,强度和韧性就越好。表列出晶粒大小对纯铁的力学性能影响。由表可见细化晶粒对于提高金属的常温力学性能作用很大,因此,通常总是希望钢铁材料的晶粒越细越好。 但是在高温工作的金属材料,晶粒过大或过小都不好。因此通常希望得到适中的晶粒度,在有些情况下反而希望晶粒越粗越大越好。例如,制造电动机和变压器的硅钢片就是这样,晶粒越粗大,其磁带损耗越小,效率越高。总之,晶粒度对金属性能的影响是多方面的,要具体情况具体分析。

一般情况下晶粒越细小力学性能也很好,因为晶粒越小,晶界越多。晶界处的晶体排列是非常不规则的,晶面犬牙交错,互相咬合,因而加强了金属间的结合力。
控制晶粒大小方法有:
1、细晶强化
2、增大金属结晶时的过冷度:过冷度越大,产生的晶核越多,导致晶粒越细小。通常采用改变浇注温度和冷却条件的办法来细化晶粒。
3、变质强化:通常采用浇注前添加变质剂的办法来促进晶核产生,以拟制晶粒长大。
这些方法都是使晶粒变小来改善金属的力学性能。

细晶粒为什么会比粗晶粒具有更好的力学性能?
答:晶界就愈多,出现相同位相的可能性就越小,滑移阻力就越大,具体体现就是材料的强度、硬度越高。晶粒越细小,适合变形的晶粒就越多,这就避免了单个晶粒因变形过量发生断裂的现象,也就是说承受更大的塑性变形或冲击才可能断裂,即材料的塑性、韧性提高了。所以细晶粒金属的力学性能优于粗晶粒金属。

晶粒度对力学性能影响的说法符合实际情况的是( )。
答:3、金属材料:金属材料在许多领域都有广泛的应用,如航空航天、机械制造、电子产品等。晶粒度对金属材料的力学性能、物理性能和化学性能都有重要影响。例如,细晶粒的金属材料通常具有更高的强度和韧性,可以用于制造高性能的机械部件;而粗晶粒的金属材料则具有更好的耐腐蚀性和高温性能,适用于制造化学设...

为什么细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的力学性能?
答:因为通过细化晶粒,金属材料力学性得到了提高:细晶粒受到外力发生塑性变形可分散在更多的晶粒内进行,塑性变形较均匀,应力集中较小。通常金属是由许多晶粒组成的多晶体,晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目来表示,数目越多,晶粒越细。实验表明,在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、...

晶体的形状和大小对陶瓷材料的力学性能有何影响
答:晶粒越细小则晶界面积越大,对性能的影响也越大。 对于金属的常温力学性能来说,一般是晶粒越细小,则强度和硬度越高,同时塑性和韧性也越好。

为什么晶粒越细,金属的强度越高,塑性,韧性就越好
答:近日,前沿院王昭老师课题组近日发表在纳米材料领域权威期刊《纳米快报》(NanoLetters,影响因子13.592)上的一篇论文尝试给出答案:当材料尺寸下降到10纳米以下,会因为表面能的变化而发生原子扩散的快速加剧,而正是这种微扩散使得材料的力学性能发生巨变,甚至打破了多年来确信不疑的Hall–Petch关系。这些结果使得解释纳米材料...

有两个关于材料科学方面的问题请高手指点,不甚感激!
答:1、在金属凝固时,有时需要使液态金属开始结晶的温度尽量低,也即使液态金属结晶时获得尽可能大的结晶过冷度,试问在冷却速度相同的情况下,组成较纯的液态金属和含有一些未熔固态质点的同种液态金属哪一种在结晶时易获得较大的过冷度,为什么?2、晶粒大小对材料的力学性能有显著影响。试问采用什么样的塑性变形方法可以...

材料的力学性质有哪些
答:材料的力学性能:主要是指材料的宏观性能,如弹性性能、塑性性能、硬度、抗冲击性能等。它们是设计各种工程结构时选用材料的主要依据。各种工程材料的力学性能是按照有关标准规定的方法和程序,用相应的试验设备和仪器测出的。表征材料力学性能的各种参量同材料的化学组成、晶体点阵、晶粒大小、外力特性(静力、...

材料的力学性能的材料的力学性能
答:主要是指材料的宏观性能,如弹性性能、塑性性能、硬度、抗冲击性能等。它们是设计各种工程结构时选用材料的主要依据。各种工程材料的力学性能是按照有关标准规定的方法和程序,用相应的试验设备和仪器测出的。表征材料力学性能的各种参量同材料的化学组成、晶体点阵、晶粒大小、外力特性(静力、动力、冲击力等...

材料力学的五大力学性能?
答:材料的五个基本力学性能:弹性,刚度,强度,塑性,硬度。

粗骨料对混凝土的影响
答:这也属于粒径效应在混凝土性能上的反映。可以认为,骨料粒径的大小反映了骨料对混凝土收缩的限制能力不同,在混凝土内部产生的收缩应力也不同。粒径小的骨料在混凝土中形成的内应力较小,相应地减少了混凝土材料内部结构中的微裂缝,从而使混凝土具有较好的力学性能。此外骨料粒径小的混凝土也具有较好的匀质...