01 固溶强化

定义

合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高的现象。

原理

溶入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过溶入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。在溶质原子浓度适当时，可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。

影响因素

溶质原子的原子分数越高，强化作用也越大，特别是当原子分数很低时，强化作用更为显著。溶质原子与基体金属的原子尺寸相差越大，强化作用也越大。

间隙型溶质原子比置换原子具有较大的固溶强化效果，且由于间隙原子在体心立方晶体中的点阵畸变属非对称性的，故其强化作用大于面心立方晶体的；但间隙原子的固溶度很有限，故实际强化效果也有限。

溶质原子与基体金属的价电子数目相差越大，固溶强化效果越明显，即固溶体的屈服强度随着价电子浓度的增加而提高。

固溶强化的程度

主要取决于以下因素：

（1）基体原子和溶质原子之间的尺寸差别。尺寸差别越大，原始晶体结构受到的干扰就越大，位错滑移就越困难。

（2）合金元素的量。加入的合金元素越多，强化效果越大。如果加入过多太大或太小的原子，就会超过溶解度。这就涉及到另一种强化机制，分散相强化。

（3）间隙型溶质原子比置换型原子具有更大的固溶强化效果。

（4）溶质原子与基体金属的价电子数相差越大，固溶强化作用越显著。

效果

屈服强度、拉伸强度和硬度都要强于纯金属；

大部分情况下，延展性低于纯金属；

导电性比纯金属低很多；

抗蠕变，或者在高温下的强度损失，通过固溶强化可以得到改善。

02 加工硬化

定义

随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度提高，但塑性、韧性有所下降。

简介

金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度....