四種強(qiáng)化機(jī)制及原理

1、細(xì)晶強(qiáng)化：使金屬材料力學(xué)性能提高的方法稱為細(xì)晶強(qiáng)化，提高材料強(qiáng)度。?

原理：通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體，單位體積內(nèi)晶粒的數(shù)目越多，晶粒越細(xì)。在常溫下的細(xì)晶粒比粗晶粒金屬有更高的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性。因?yàn)榧?xì)晶粒受到外力發(fā)生塑變可分散，塑變較均勻，應(yīng)力集中較小。晶粒越細(xì)，晶界面積越大，晶界越曲折，不利于裂紋的擴(kuò)展。

2、固溶強(qiáng)化：合金元素固溶于基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強(qiáng)度提高的現(xiàn)象。

原理：晶格畸變?cè)龃罅宋诲e(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力，使滑移難以進(jìn)行，使合金固溶體的強(qiáng)度與硬度增加。在溶質(zhì)原子濃度適當(dāng)時(shí)，可提高材料的強(qiáng)度和硬度，而其韌性和塑性卻有所下降。

3、第二相強(qiáng)化：第二相以細(xì)小彌散的微粒均勻分布于基體相中產(chǎn)生顯著的強(qiáng)化作用。

原理：交互作用阻礙了位礙運(yùn)動(dòng)，提高了合金的變形抗力。?

4、加工硬化：隨著冷變形程度的增加，金屬材料強(qiáng)度和硬度指標(biāo)都有所提高，但塑性、韌性有所下降。

原理：塑變時(shí)，晶粒發(fā)生滑移，出現(xiàn)位錯(cuò)的纏結(jié)，使晶粒拉長(zhǎng)、破碎和纖維化，金屬內(nèi)部產(chǎn)生了殘余應(yīng)力。

金屬的塑性

金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大，表示該材料的塑性愈好，即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。一般把延伸率大于百分之五的金屬材料稱為塑性材料（如低碳鋼等），而把延伸率小于百分之五的金屬材料稱為脆性材料（如灰口鑄鐵等）。

塑性好的材料，它能在較大的宏觀范圍內(nèi)產(chǎn)生塑性變形，并在塑性變形的同時(shí)使金屬材料因塑性變形而強(qiáng)化，從而提高材料的強(qiáng)度，保證了零件的安全使用。此外，塑性好的材料可以順利地進(jìn)行某些成型工藝加工，如沖壓、冷彎、冷拔、校直等。因此，選擇金屬材料作機(jī)械零件時(shí)，必須滿足一定的塑性指標(biāo)。