1。2。2   细晶强化

细晶强化是材料强化方式中最为有效、最理想的强化方式，一般金属材料都是多晶 体，强度随着晶粒的尺寸减小而不断提高，除此之外，材料的塑韧性也会随着晶粒细化 而得到提高，因此它是材料强化的最理想方式。原理是随着晶粒尺寸的减小，材料内晶 粒的数量就会不断增多，当有外部载荷作用在材料上时，致使材料发生塑性变形，晶粒 越多，一方面使每个晶粒所分当的变形量就相对减少，减少了材料的应力集中，晶粒的 增多使各晶粒的变形协调性也越好，因此材料的强度、塑韧性得到提高；另一方面，随 着晶粒尺寸的细化，数量的增多，晶界也会随之增加，晶界能够阻碍材料内部位错的移 动，位错在材料内部要继续移动就必须提高外部应力，才能让位错跨过晶界的阻碍，因 此材料强度得到有效提高。

根据相关资料文献，可知，材料的屈服强度与晶粒的尺寸 d-1/2 呈线性关系，即为著 名的霍尔-佩奇（Hall-Patch）公式：

σs=σi+Kd-1/2 （1-1）

式中，σi 与 K 是与材料有关的两个常数，σi 对应于单晶材料的屈服强度，而 K 与晶界 有关。

1。2。3   形变强化来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

形变强化是金属材料在实际生产中常用的一种强化方式，是对要强化的金属材料进行适量的冷变形，常用的拉伸变形与压缩变形，本试验中对 Co-Si-Cu 材料使用的为拉 伸变形。金属材料进过适量的变形后，材料内部的位错将会增多，位错在运动中由于密 度较高会发生缠结，形成位错塞积，使材料的强度提高。形变强化不具有细晶强化的效 果，因为形变强化增加强度是以牺牲材料塑性为代价的，位错塞积提高强度，但是时合 金的塑韧性变差，对导电率也会有一定的影响。在高温时，经过冷变形的材料具有较大 的储存能，会发生回复、再结晶，致使材料的硬度会下降，因此，时效的温度与时间对 材料的硬度有较大影响。

形变强化一般分为三个阶段，第一阶段为单系滑移阶段，应力较小，只开动了一个 滑移系，此阶段位错受到阻碍很小，加工硬化率小，也是滑移阶段。第二阶段的加工硬 化率大，应力应变曲线呈一条直线，多个滑移系开动，因此此阶段硬化率较高，硬度提 高较大。第三阶段 切应力进一步增高，使已产生的滑移障碍能够被克服，并通过交滑 移的运动方式继续进行变形，硬化系数随应变增大而不断下降，此阶段称为抛物线型硬 化阶段。

金属材料经过形变强化后，观察内部显微组织可以发现具有较多数量的孪晶、孪晶 带，且原始的等轴晶粒会沿着形变方向发生变形，拉伸或者压缩。内部位错随着变形量 的增加发生缠结、形成胞状亚结构等变化。形变后的强度与位错密度有一定关系