钢材强化和韧化的途径有哪些(钢材强化和韧化的途径不包括)

导语：钢材强化和韧化的途径

1、钢材强化的途径

（1）固溶强化

向钢中加入能溶于铁素体的合金元素。例如Mn、Si、Cu等元素都可以溶入铁素体，并能引起晶格畸变，从而提高钢材的强度。

（2）沉淀强化

凡是在钢中能形成碳化物或氮化物，并在一定条件下以细小的质点沉淀析出，以弥散状态分布在晶内和晶界上的元素都可以产生沉淀强化，例如Ti、V、Mo、Nb等元素。因为碳化物或氮化物能阻碍基体的位错移动。

（3）晶界强化

晶界具有阻止裂纹扩展的作用，因而钢的晶粒越细小，单位体积的晶界面积越大，越有利于提高钢的强度，而且还可以提高钢的塑性和韧性。

（4）组织强化

金属组织不同，其强度也不同，因此当钢中存在强度比较高的组织时，其强度也高。

（5）形变强化

对钢进行冷变形，能产生加工硬化现象，使其强度明显提高。其原因是变形能使基体的位错密度提高，位错数量越多, 位错运动时越容易发生相互交割，形成割阶和形成位错缠结等位错运动的障碍。

2、钢材韧化的途径

（1）提高微孔聚集型断裂抗力

微孔聚集型断裂在多数情况下是延性断裂，但在有些情况也会出现脆性断裂。为了消除脆性断裂，可以采取尽量减少钢中第二相（如氧化物、硫化物夹杂等）数量、提高基体组织的塑性、提高组织的均匀性等措施。

（2）提高解理断裂的抗力

晶粒越细小，形成解理裂纹和裂纹扩展的阻力越大，因此，加入合金元素细化晶粒是一个十分重要的方法。此外，还可以通过向钢中加镍来提高钢材的韧性。

（3）提高沿晶断裂的抗力

造成沿晶断裂的原因主要有两个：一是溶质原子如P、As、Sb、Sn等在晶界偏聚，降低原子间的结合力，导致晶界弱化；二是第二相如MnS、Fe3C等沿晶界分布，使裂纹易于在晶界形成并扩展。为此，应设法防止溶质原子沿晶界分布和第二相沿晶界析出，例如，加入Mo、W等元素对晶界偏聚有抑制作用。

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