为什么金属的实际强度比理论强度低的多_百度知道
为什么金属的实际强度比理论强度低的多
为什么金属的实际强度比理论强度低的多？
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因为杂质，如其中含碳较多，则刚性增强但韧性减弱理论研究的一般是纯态或接近纯态的，而现实中一般很难达到此要求，所以理论和实际是有偏差的
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其强度也比理论强度低，另外位错附近的原子发生错排，处于能量较高的状态，容易运动这个可以用断裂力学的理论--应力集中的观点。也可以从材料的位错理论解释。材料发塑性变形，发生屈服实质上是材料内部位错开动，发生变形需要克服原子间的作用力，而此局部区域是有缺陷的区域 ,此处子本来就处于亚稳状态 ,秩序很低的外应力能离开平衡位置 ，开始滑移。对于理想晶体来说，而所加外力仅需破坏局部区域滑移面两边原子结合键,发生局部滑移。通过大量研究人们认识到，晶体的滑移并非是刚性的，滑移过程也不是原子面之间整体同步地发生相对位移，而是一部分先发生位移。 而对于有缺陷的实际晶体的塑性变形来说，然后另一部分再发生位移，是通过局部滑移进行，如此循序渐进。 因而实际临界分切变应力要比理论值低得多
理论强度是什么？是标准值吗？不会啊，金属的理论强度都是实验出来的，你所谓的实际强度低得多，有可能是计算错误，也有可能是金属在处理过程中加入了其他物质导致的，要不就是次品了。楼上的说什么金属的理论强度是在纯态的情况下测出来的，有点搞笑了哦，纯态的金属很少见吧，除了千足金的首饰，我还很少见过纯金属。一般纯态的金属是很软的，强度比较低。楼主问到强度，大概指工程用的吧，假如你拿到的金属强度比理论值低很多，那除了是次品外可能没有什么更好的解释了。
这个就和手机电池宣称的能待机N天一样，是在实验室得出的数据，一款手机在实验室中的确能待机很长时间，但在日常使用中是没有实验室的环境的，所以待机时间都大大小于标称的时间，金属强度也一样，在完结外界的现实中会有无数的意外来降低它的数值，比如空气的温度或湿度等等。所以金属的实际强度比理论强度低的多
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通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料的强度，称为金属的强化。所谓强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力，用给定条件下材料所能承受的应力来表示。随试验条件不同，强度有不同的表示方法，如室温准静态拉伸试验所测定的屈服强度、流变强度、抗拉强度、断裂强度等（见金属力学性能的表征）；压缩试验中的抗压强度；弯曲试验中的抗弯强度；疲劳试验中的疲劳强度（见疲劳）；高温条件静态拉伸所测的持久强度（见蠕变）。
金属强化金属的强化
通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料的强度，称为金属的强化。所谓强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力，用给定条件下材料所能承受的应力来表示。随试验条件不同，强度有不同的表示方法，如室温准静态拉伸试验所测定的屈服强度、流变强度、抗拉强度、断裂强度等（见金属力学性能的表征）；压缩试验中的抗压强度；弯曲试验中的抗弯强度；疲劳试验中的疲劳强度（见疲劳）；高温条件静态拉伸所测的持久强度（见蠕变）。每一种强度都有其特殊的物理本质，所以金属的强化不是笼统的概念，而是具体反映到某个强度指标上。一种手段对提高某一强度指标可能是有效的，而对另一强度指标未必有效。影响强度的因素很多。最重要的是材料本身的成分、组织结构和表面状态；其次是受力状态，如加力快慢、加载方式，是简单拉伸还是反复受力，都会表现出不同的强度；此外，试样几何形状和尺寸及试验介质也都有很大的影响，有时甚至是决定性的，如超高强度钢在氢气氛中的拉伸强度可能成倍地下降（见应力腐蚀断裂和氢脆）。
金属强化相关名词
时效强化aging strengthening：是指在固溶了合金元素以后，在常温或加温的条件下，使在高温固溶的合金元素以某种形式析出（金属间化合物之类），形成弥散分布的硬质质点，对位错切过造成阻力，使强度增加，韧性降低。
solution strengthening：就是合金元素在基体金属晶格中存在使晶格产生畸变，位错运动阻力加大。通常也是强度增加，韧性降低。
细晶强化(也叫晶界强化)grain refining strengthening：可以通过形变-再获得较细的晶粒，使强度和韧性同时提高。
working hardening：随着塑性变形量的增加，金属流变强度也增加，这种现象称为形变强化或加工硬化。
弥散强化 dispersion strengthening：材料通过基体中分布有细小弥散的第二相细粒而产生强化的方法，称为弥散强化。
纤维强化 fiber strengthening：用高强度的纤维同适当的基体材料相结合，来强化基体材料的方法称为纤维强化。
辐照强化 radiation hardening：由于金属在强射线条件下产生空位或填隙原子，这时缺陷阻碍位错运动，从而产生强化效应。
金属强化理论基础
从根本上讲，金属强度来源于原子间结合力。如果一个理想晶体，在切应力作用下沿一定晶面和晶向发生滑移形变，根据计算，此时金属的理论切变强度一般是其切变模量的1/10～1/30。而金属的实际强度只是这个理论强度的几十分之一，甚至几千分之一。例如,纯铁单晶的室温切变强度约为5kgf/mm2,而按铁的切变模量(5900kgf/mm2)来估算,其理论切变强度应达650kgf/mm2。造成这样大差异的原因曾是人们长期关注的课题。直到1934年，奥罗万(E.Orowan)、波拉尼(M.Polanyi)和泰勒 (G.I.Taylor)分别提出晶体位错的概念；位错理论的发展揭示了晶体实际切变强度（和屈服强度）低于理论切变强度的本质。在有位错存在的情况下，切变滑移是通过位错的运动来实现的，所涉及的是位错线附近的几列原子。而对于无位错的近完整晶体，切变时滑移面上的所有原子将同时滑移，这时需克服的滑移面上下原子之间的键合力无疑要大得多。金属的理论强度与实际强度之间的巨大差别，为金属的强化提供了可能性和必要性（见形变和断裂）。可以认为实测的纯金属单晶体在退火状态下的临界分切应力表示了金属的基础强度，是材料强度的下限值；而估算的金属的理论强度是经过强化之后所能期望达到的强度的上限。
金属强化强化的途径
金属材料的强化途径不外两个，一是提高合金的原子间结合力，提高其理论强度，并制得无缺陷的完整晶体，如晶须。已知铁的晶须的强度接近理论值，可以认为这是因为晶须中没有位错，或者只包含少量在形变过程中不能增殖的位错。可惜当晶须的直径较大时(如大于5μm)，强度会急剧下降。有人解释为大直径晶须在生长过程中引入了可动位错，一旦有可动位错存在，强度就急剧下降了。从自前来看，只有少数几种晶须作为结构材料得到了应用。另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷，如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散的质点或不均匀性（如偏聚）等，这些缺陷阻碍位错运动，也会明显地提高金属强度。事实证明，这是提高金属强度最有效的途径。对工程材料来说，一般是通过综合的强化效应以达到较好的综合性能。具体方法有固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细化晶粒强化、择优取向强化、复相强化、纤维强化和相变强化等,这些方法往往是共存的。材料经过辐照后,也会产生强化效应，但一般不把它作为强化手段。
金属强化结晶强化
结晶强化就是通过控制结晶条件，在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织，从而提高金属材料的性能。它包括：
1） 细化晶粒。细化晶粒可以使金属组织中包含较多的晶界，由于晶界具有阻碍滑移变形作用，因而可使金属材料得到强化。同时也改善了韧性，这是其它强化机制不可能做到的。
2） 提纯强化。在浇注过程中，把液态金属充分地提纯，尽量减少夹杂物，能显著提高固态 金属的性能。夹杂物对金属材料的性能有很大的影响。在损坏的构件中，常可发现有大量的夹杂物。采用真空冶炼等方法，可以获得高纯度的金属材料。
金属强化形变强化
金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。这是由于材料在塑性变形后
位错运动的阻力增加所致。
金属强化固溶强化
通过合金化(加入合金元素)组成固溶体，使金属材料得到强化称为固溶强化。
金属强化相变强化
合金化的金属材料，通过热处理等手段发生固态相变，获得需要的组织结构，使金属材料得到强化，称为相变强化．
相变强化可以分为两类：
1) 沉淀强化(或称弥散强化)。在金属材料中能形成稳定化合物的合金元素，在一定条件下，使之生成的第二相化合物从固溶体中沉淀析出，弥散地分布在组织中，从而有效地提高材料的强度，通常析出的合金化合物是碳化物相。
在低合金钢(低合金结构钢和低合金热强钢)中，沉淀相主要是各种碳化物，大致可分为三类。一是立方晶系，如TiC、V4C3，NbC等，二是六方晶系，如M02、W2C、WC等，三是正菱形，如Fe3C。对低合金热强钢高温强化最有效的是体心立方晶系的碳化物。
2) 马氏体强化。金属材料经过淬火和随后回火的热处理工艺后，可获得马氏体组织，使材料强化。但是，马氏体强化只能适用于在不太高的温度下工作的元件，工作于高温条件下的元件不能采用这种强化方法。
金属强化晶界强化
晶界部位的自由能较高，而且存在着大量的缺陷和空穴，在低温时，晶界阻
碍了位错的运动，因而晶界强度高于晶粒本身；但在高温时，沿晶界的扩散速度比晶内扩散速度大得多，晶界强度显著降低。因此强化晶界对提高钢的热强性是很有效的。
硼对晶界的强化作用，是由于硼偏集于晶界上，使晶界区域的晶格缺位和空穴减少，晶界自由能降低；硼还减缓了合金元素沿晶界的扩散过程；硼能使沿晶界的析出物降低，改善了晶界状态，加入微量硼、锆或硼+锆能延迟晶界上的裂纹形成过程；此外，它们还有利于碳化物相的稳定。
金属强化综合强化
在实际生产上，强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化，
以充分发挥强化能力。例如：
1）固溶强化十形变强化，常用于固溶体系合金的强化。
2）结晶强化+沉淀强化，用于铸件强化。
3）马氏体强化+表面形变强化。对一些承受疲劳载荷的构件，常在调质处理后再进行喷
丸或滚压处理。
4）固溶强化+沉淀强化。对于高温承压元件常采用这种方法，以提高材料的高温性能。
有时还采用硼的强化晶界作用，进一步提高材料的高温强度。
清除历史记录关闭金属的实际强度由哪些因素决定？_百度知道
金属的实际强度由哪些因素决定？
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金属强度指金属材料抵抗外力破坏作用的最大能力。指金属表面局部体积内抵抗因外物压入而引起的塑性变形的抗力，硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强，金属产生塑性变形越困难。分类强度按外力作用形式的不同分为：抗拉强度（抗张强度）：代号：σb，指外力是拉力时的强度极限。抗压强度：代号σbc，指外力是压力时的强度极限。抗弯强度：代号σbb，指外力与材料轴线垂直，并在作用后使材料呈弯曲时的强度极限抗剪强度。影响金属强度的因素 影响金属强度的内在因素有： 结合键、组织、结构、原子本性。如将金属的金属强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看，可以有四种强化机制影响金属材料的金属强度，这就是：(1)固溶强化； (2)形变强化； (3)沉淀强化和弥散强化； (4)晶界和亚晶强化。 沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料金属强度的最常用的手段。在这几种强化机制中，前三种机制在提高材料强度的同时，也降低了塑性，只有细化晶粒和亚晶，既能提高强度又能增加塑性。 影响金属强度的外在因素有： 温度、应变速率、应力状态。随着温度的降低与应变速率的增高,材料的金属强度升高，尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感，这导致了钢的低温脆化。
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