強化機構與差排

由摩擦應力50 MPa、固溶強化60 MPa、析出強化200 MPa、差排強化100 MPa的貢獻估算某合金的降伏應力。摩擦應力與固溶強化直接相加,強度相近的障礙物,即析出物與差排的貢獻以平方和的平方根合併(σ = σ₀ + σss + √(σp² + σd²)),降伏應力最接近下列何者?

  1. A約334 MPa
  2. B約410 MPa
  3. C約237 MPa
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正確答案:A. 約334 MPa

析出物與差排的貢獻為 √(200² + 100²) = √50000 ≈ 224 MPa,再加上50 + 60 = 110 MPa,約為334 MPa。約410 MPa是全部直接相加的值,約237 MPa是全部以平方和的平方根合併的值。同一滑移面上混有強度相近的點狀障礙物時,差排不加區別地被它們絆住,因此強度接近平方和的平方根。另一方面,強度相差很大的障礙物之間,或像晶格摩擦這樣性質不同的阻力,則接近直接相加。有時也使用中間的指數,合併方式會使估算值相差數十%,因此比較時必須註明使用了哪個式子。

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