材料断裂。

初出茅庐 · 发表于 2009-8-30 12:47:46

各位专家，请问下，
材料在受力后它们不都是材料在塑性变形后再断裂的，
为什么合金元素碳元素多的材料在断裂时受的力大于合金元素及碳元素少的材料？就如在一种组织的情况下（A组织）

孤鸿踏雪 · 发表于 2009-8-30 16:00:19

顶一下：
1.材料在受力时，不唯在塑性变形后再断裂。因为有些脆性材料，在外力作用下，并不发生类似于“颈缩”现象的塑性变形，当外力超过其断裂强度时就发生断裂；还有一种情况，就是高强度钢的应力腐蚀开裂，均不发生明显的塑性变形；
2.合金元素和碳元素含量较高的钢，其抗拉强度和屈服强度本身就比低碳钢高得多，所以它们的破断抗力就要大许多。

dzkyx1314 · 发表于 2009-8-30 16:17:34

不同的材料组织比例也不一样的，其表现的强度不一样，当然断裂需要的力就不一样大。钢中加入合金元素就是其中一个目的就是为了提高强度。如果断裂需要力都一样那分材料和热处理方法就没有用了。

lbaoyi · 发表于 2009-8-30 16:36:33

学习二楼了！

初出茅庐 · 发表于 2009-8-30 17:10:49

2# 孤鸿踏雪

“ 1.材料在受力时，不唯在塑性变形后再断裂。因为有些脆性材料，在外力作用下，并不发生类似于“颈缩”现象的塑性变形，当外力超过其断裂强度时就发生断裂；还有一种情况，就是高强度钢的应力腐蚀开裂，均不发生明显的塑性变形；”

专家您好
我知道当塑性好，延伸率长和“颈缩”就大，但最后延伸到一定程度不再变形，其也就断裂，而不容易延伸的，也是断裂。
我不理解的就是当某些材料“颈缩”和不“颈缩”，其在断裂时所需的力为什么就不一样，是其内部什么的影响呢？

横笛吹雨 · 发表于 2009-8-30 17:17:07

1# 初出茅庐
不同材料，尽管组织类型相同，但内部晶体结构（如畸变程度、晶体缺陷、第二相等）也会因合金元素类型或成分不同而不同，由此导致材料强度不同，自然在断裂时用的力也就不同。

初出茅庐 · 发表于 2009-8-30 17:31:33

6# WJFU66

我就想理解不同的材料在同样的组织情况下，当塑性好的变形后被拉长，强度好的，不易变形。是不是因为塑性好的被拉长后最后断裂部位原子滑移大，而原子少，抗力也小。而强度高的不容易变形不容易滑移其断裂处，原子聚集较多，同时需要受大一点力才能断裂。

这样理解行吗？

bticjs · 发表于 2009-8-31 15:43:53

碳含量和合金元素的增加,材料强度增加,则抗拉强度增加

孤鸿踏雪 · 发表于 2009-8-31 18:23:17

回初出茅庐（5#帖）：因为材料不同，其化学成分也不同，冶金条件也不同，进而，热处理后的组织状态也不同，而组织结构决定其力学性能。所以，它们在不同服役条件或受到外力时的失效（破坏）机制和表现出来的形态皆不相同！

初出茅庐 · 发表于 2009-8-31 20:30:15

， 9# 孤鸿踏雪

专家能举个例子吗?我还是感觉模糊，

我就去想比如在同样的组织情况下，然后合金元素等含量少的钢塑性稍微好，然后可以进行变形当不再变形在断裂那点，由于原子滑移后原因，导致原子自身结合力也小了。而强度高的则是其变形后，由于原子数目多等，能阻碍其继续变形，然后断裂那点由于原子自身滑移不大，结合力大点，所以断裂时用力也大点。这样理解有问题吗？

我心飞翔eric · 发表于 2009-9-1 19:33:44

不知道初出茅庐是不是在搞断裂力学方面的研究啊。你所说的牵涉到断裂的微观机理，不过，就你所言，看来你对断裂与原子间力有很大兴趣。
我们热处理专业所谓断裂，不会深入到原子层面，最多到微观组织层面。就好比生物学里，我们只研究到组织层面，而很少深入到细胞层面一样。
我们讲滑移，一般是讲位错的滑移，即一组错位原子的滑移，而不考虑单个原子。

空余恨 · 发表于 2009-9-2 16:35:00

在组织相近的情况下，我认为碳含量及合金量高造成机体晶格畸变越多，即其本身能量越高，当要想打破这种平衡时所给与的能量越大。因而合金钢比碳钢力学指标高。愚见愚见请多指教。

初出茅庐 · 发表于 2009-9-2 21:10:20

11# shjpeach

你好，
但材料断裂应该在原子的结合力上面说的，我看资料上介绍，当力超过原子结合力就塑性变形，但是断裂也是原子结合力上的，请专家帮忙，

shaogang78 · 发表于 2009-9-2 21:35:08

你说在同一组织下，我可以说，只要是理论上绝对的同一组织，性能是一样的。抗拉强度高的，只不过就是抗破断力大一点，和屈服没关系，如果没有屈服，可以做Rp0.2的。至于原子结合力，我没学过，也不懂，但是好像说的高分子材料多一点吧。

横笛吹雨 · 发表于 2009-9-2 21:56:51

13# 初出茅庐
设想两原子之间有一根橡皮筋连着，把它们拉开时，橡皮筋拉长就是塑性变形。当伸长到一定程度，橡皮筋就会断开。

初出茅庐 · 发表于 2009-9-3 12:22:12

15# WJFU66
照您这么说，
原子间的结合力是指抵抗塑性变形的力，而原子间的键力（金属键）就是抗断裂的力，键力都比结合力大，对吗？

孤鸿踏雪 · 发表于 2009-9-4 10:53:07

回初出茅庐（16#帖）：原子间的结合力不就是它的键合力吗？15#楼的比喻很贴切，只不过这个”橡皮筋“是无形的，看不见的。

初出茅庐 · 发表于 2009-9-4 13:16:11

17# 孤鸿踏雪
但是原子间的结合力有引力，当原子距离远会吸引，那它又为何还会经过塑性变形呢？

孤鸿踏雪 · 发表于 2009-9-4 16:27:20

回初出茅庐：你学过《金属学与热处理》吗？

583858602 · 发表于 2009-9-4 21:36:00

你的问题可不可以理解为合金元素高的材料的断裂强度大于合金元素低的材料啊？合金元素的加入可能产生细晶强化（如稀土）固容强化（如C、B等），第二相强化等都会提高强度

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