強化機構與差排

強化金屬時,通常均勻伸長會變小。關於高強度下仍顯示大均勻伸長的TRIP鋼與TWIP鋼,其想法下列何者正確?設頸縮在 dσ/dε = σ 時開始(σ、ε為真應力與真應變)。

  1. A變形中發生麻田散鐵變態或變形雙晶,即使應變增加,加工硬化率 dσ/dε 仍保持高值,延後頸縮的開始
  2. B變形中差排因回復而消失,加工硬化率 dσ/dε 接近零,因此流動應力保持一定而不發生頸縮
  3. C將晶粒細化到數十nm,在保持高加工硬化率的同時也提高降伏應力,使強度與均勻伸長同時增大
查看答案與解析

正確答案:A. 變形中發生麻田散鐵變態或變形雙晶,即使應變增加,加工硬化率 dσ/dε 仍保持高值,延後頸縮的開始

依Considère條件,加工硬化率 dσ/dε 下降到流動應力σ時開始頸縮。即使以強化提高σ,若加工硬化率相同,就會較早達到條件而使均勻伸長減少。TRIP鋼中殘留沃斯田鐵在變形中逐漸變為硬的麻田散鐵,TWIP鋼則在疊差能低的高Mn沃斯田鐵中陸續形成變形雙晶,雙晶界把差排的通路細細分割。兩者在應變增加時加工硬化率都保持高值,因此能兼顧高強度與大均勻伸長。若因回復使加工硬化率接近零,頸縮反而會立刻開始。數十nm的晶粒內差排不易累積,加工硬化率下降,均勻伸長變小。

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. 在完全的晶體中,以 τ ≈ G/2π 估算使滑移面上下的原子面一次錯動所需的剪應力(理論剪切強度),銅(剛性模數 G = 48 GPa)約為7.6 GPa。實際的銅單晶開始滑移的剪應力約為1 MPa,小了好幾個數量級,其原因下列何者正確?
  2. 拉伸單晶圓棒。拉伸軸與滑移面法線的夾角為60°、拉伸軸與滑移方向的夾角為40°的滑移系,臨界分解剪應力為0.80 MPa時,此滑移系開始滑移的拉伸應力最接近下列何者?不考慮其他滑移系。
  3. FCC金屬多晶的降伏應力σy約為單晶臨界分解剪應力τc的3倍(σy ≈ Mτc,M ≈ 3.06)。此係數M(Taylor因子)大於Schmid因子最大值0.5的倒數2,其原因下列何者正確?
  4. 鐵等BCC金屬的降伏應力在溫度降低時大幅上升,但銅或鋁等FCC金屬隨溫度的變化很小。造成此差異的主要原因,下列何者正確?
  5. 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。