简答题
1、试用位错理论解释低碳钢的屈服现象。
答案解析
正确答案:答案:低碳钢的屈服现象可用位错理论说明。由于低碳钢是以铁素体为基的合金,铁素体中的碳原子与位错交互作用,总是趋于聚集在位错线受拉应力的部位以降低体系的畸变能,形成柯氏气团对位错起钉扎作用,致使σS升高。而位错一旦挣脱了气团的钉扎,便可以在较小的应力下继续运动,这时拉伸曲线会出现下屈服点。已经屈服的试样,卸载后立即重新加载拉伸时,由于位错已脱出气团的钉扎,故不出现屈服点。但若卸载后放置较长时间或稍经加热后。再进行拉伸时。由于溶质原子已通过热扩散又重新聚集到位错线周围形成气团,故屈服现象又重新出现。
解析:
位错理论是固体力学中的一个重要理论,它解释了材料在受力作用下的变形和屈服现象。在低碳钢中,碳原子与位错之间的相互作用对材料的力学性能起着重要作用。
首先,让我们来理解一下什么是位错。位错是晶体中的一种缺陷,它是晶格中原子排列的一种不规则性。当材料受到外力作用时,位错会发生移动和滑移,导致材料发生塑性变形。
在低碳钢中,碳原子会与位错发生相互作用,形成柯氏气团。这些气团会对位错起到钉扎作用,增加了材料的强度。当外力作用下,位错会受到拉应力,碳原子会聚集在位错线受拉应力的部位,以降低体系的畸变能。这样,位错就会在较小的应力下继续运动,导致材料发生塑性变形,出现屈服现象。
当材料经历过屈服后,如果卸载后立即重新加载拉伸,由于位错已经脱离了气团的钉扎,所以不会再出现屈服点。但是,如果卸载后放置较长时间或经过加热后再进行拉伸,溶质原子会重新聚集到位错线周围形成新的气团,导致屈服现象重新出现。
通过位错理论,我们可以更好地理解低碳钢的屈服现象,以及材料在受力作用下的塑性变形机制。
首先,让我们来理解一下什么是位错。位错是晶体中的一种缺陷,它是晶格中原子排列的一种不规则性。当材料受到外力作用时,位错会发生移动和滑移,导致材料发生塑性变形。
在低碳钢中,碳原子会与位错发生相互作用,形成柯氏气团。这些气团会对位错起到钉扎作用,增加了材料的强度。当外力作用下,位错会受到拉应力,碳原子会聚集在位错线受拉应力的部位,以降低体系的畸变能。这样,位错就会在较小的应力下继续运动,导致材料发生塑性变形,出现屈服现象。
当材料经历过屈服后,如果卸载后立即重新加载拉伸,由于位错已经脱离了气团的钉扎,所以不会再出现屈服点。但是,如果卸载后放置较长时间或经过加热后再进行拉伸,溶质原子会重新聚集到位错线周围形成新的气团,导致屈服现象重新出现。
通过位错理论,我们可以更好地理解低碳钢的屈服现象,以及材料在受力作用下的塑性变形机制。
相关知识点:
低碳钢屈服位错解释清
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