熱處理與金屬材料

關於置換型固溶強化的敘述,下列何者正確?

  1. A溶質原子與溶劑原子的大小差異越大,晶格越亂而差排越容易移動,強化效果越小
  2. B增加溶質濃度時,一般強度會下降、延性會上升,因此比純金屬更軟
  3. C溶質原子周圍的晶格應變場與差排交互作用,阻礙差排的運動
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正確答案:C. 溶質原子周圍的晶格應變場與差排交互作用,阻礙差排的運動

溶質原子的大小與彈性模數與母相原子不同,因此會在其周圍形成晶格應變場。這個應變場與差排的應變場交互作用而牽制差排,因此需要較大的應力才能使差排運動。這就是固溶強化,原子大小的差異(尺寸效應)或彈性模數的差異越大,效果越大。在固溶限的範圍內,增加溶質濃度一般會使強度上升,延性則稍微下降。黃銅(Cu-Zn)、Al-Mg合金、鋼鐵中的Si與Mn等是固溶強化的代表例。

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