強化機構與差排

設某置換型固溶體中,降伏應力的增量Δσ與溶質濃度c的1/2次方成正比(Fleischer模型)。溶質1 at%時 Δσ = 30 MPa,溶質4 at%時的Δσ最接近下列何者?不考慮溶質之間的交互作用與析出。

  1. A約60 MPa
  2. B約120 MPa
  3. C約76 MPa
查看答案與解析

正確答案:A. 約60 MPa

因 Δσ ∝ c^(1/2),濃度變為4倍時Δσ變為 √4 = 2 倍,30 × 2 = 60 MPa。約120 MPa是以為Δσ與濃度成正比的值,約76 MPa是使用Δσ與濃度的2/3次方成正比的Labusch模型所得的值(30 × 4^(2/3) ≈ 76),與本題的前提不同。Fleischer模型認為差排逐一被離散分布的溶質原子絆住,每個溶質原子的阻力由溶質與母相原子的大小差(尺寸效應)和剛性模數差(模數效應)決定。增加濃度時強化的增幅會逐漸趨緩,因此要以固溶強化得到高強度,選擇大小或剛性模數差異大的元素較有效。

回報錯誤

練習這個領域 前往領域頁面

強化機構與差排的其他題目

  1. 拉伸退火的低碳鋼時,在上降伏點之後應力下降,出現Lüders帶在試片上傳播的降伏點現象。關於此現象與對策,下列說明何者正確?
  2. 以Taylor方程式 σ = MαGb√ρ(ρ為差排密度)估算加工硬化金屬的流動應力。冷加工的銅中,M = 3.06、α = 0.3、G = 48 GPa、b = 0.256 nm、ρ = 1.0×10¹⁴ m⁻² 時,σ最接近下列何者?
  3. 金屬受拉伸塑性變形後,卸除負荷再施加反向的壓縮,壓縮的降伏應力會比繼續拉伸時的流動應力小。對此現象(包辛格效應)的說明,下列何者正確?
  4. 時效中隨著析出物變大,強度上升到最大後下降(過時效)。從析出物與差排的交互作用來看,下列說明何者正確?設析出物的體積分率一定。
  5. 在鋁合金中,以 Δτ ≈ Gb/L(L為析出物間距)估算差排在析出物之間凸出而通過的Orowan機制造成的剪應力增量。設 G = 26 GPa、b = 0.286 nm、L = 100 nm,並以 Δσ = MΔτ(Taylor因子 M = 3.06)作為多晶降伏應力的增量,Δσ最接近下列何者?