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《纯银自然软化与应变能的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、贵金属,纯银自然软化与应变能的关系’王永能刘泽光贵金属研究所,昆明川摘要用射线衍射等方法研究纯经冷变形后自然软化的过程,在自然回复和再结晶中畸变能、强度、硬度同步下降,证明畸变能是自然回复和再结晶的驱动能。并建立了应变量、畸变能、衍射线强度三者的量化关系。主题词银,应变能,射线衍射,变形,时效分类号,一,一,,,,一,,一,,立方晶系、、、、等纯金属材料,经大变形量冷加工后,在室温存放数月或数,、、〔’一’〕年会回复及再结晶软化这种现象从力学性能畸变能射线衍射强度三者量化关系来研究至今尚未见报道。本文力图建立纯金属材料的原子结构与第三类应变能的定量关系,并通过银材的
2、射线衍射机械性能测试,予以证实和指出纯金属自然软化的变形极限。理论分析当金属材料受范性变形时每个晶粒都受变形。并在晶粒滑移面附近形成大量不全位错导致变形层错,变形量越大变形层错越多。在原,,,子层错界面处破坏了原子的规则排列产生强畸变使原子偏离理想的点阵,影响射线的散射,使衍射线强度发生变化,即产生第三类残余应力立方系中,由于原子层错引起的原子均方偏移为￡·,,,了二’、,一。、,,、、、。,为点阵参数,,,,分别为、,。。。两条相同衍射线在同一金属样一戒一收稿品中变形前后的衍射线强度,第三类应力为一·拜则第一·,三类静畸变能为可单位立方厘米每个晶粒内总的应变能,为
3、晶格应变能与原子变形层错能之和,由于晶格应变能即第二类应变能影响较小可略而不计,则总变形能即为静畸变能,,·,。,二、,一。、,由于存在,点阵位置畸变附近的原子处于高能区,在畸变能的作用下,原子将趋于回复到,,。原始的平衡状态二材料硬度强度下降衍射线强度回复到理论值晶体点阵的畸变量又与冷变形量。正比,则与。的关系为附二从‘‘了、了麦亡︸、、产、产、晶体结晶形核的核半径为二。△戊体式中、为比例常数,△过冷度,二,为时每立方厘米原子溶解原。〔”子的溶解热回复再结晶的晶界迁移速度为。一占’,。只只竺二二业竺全卫二二竺全三旦夕一△占式中为晶介内空位浓度,原子间距等于,。是特
4、征跃迁频率,孙凡割阶间距,△是原子从已结晶的割阶上分离出去所需的自由能,△是原子从晶粒变形的突台上分离出来回复再结晶所需的能量,△应等于变形能,△,占是加人合金中的原子尽寸差,纯金属时。将式微分令其等于得△。一一一。,月叫戒。,,,,加工前理论上衍射强度,是,川的加工后则,是了的要使为。只有几一,即了一‘时,△。一则取得临界值,是纯金属冷变形自然软化的临界值,当小于此值时,不会产生自然回复而软化,当大于此值时会自然回复而软化,使材料硬度、强度降低。为进一步克服纯金属大变形量而自然软化的现象,又式可知,正比于空隙度、再结晶驱动能,反比于杂质浓度占,当纯金属中加人杂质时
5、,可提高再结晶温度,且母体与杂质的原子半径差越大越好。这样既不改变纯金属银的其它性能,又能克服大变形量导致的自然软化现象。为保证某些条件下所需的纯金属银材的冷变形机械性能,则应严格控制冷变形量不超过。实验与验证射线衍射实验用一型衍射仪,辐射,工作电压,电流,,“,。,,探测器扫描速度采样间隔于一连续扫描样品为,经、冷变形后,轧成、厚的板材,切成宽的带条放于液氮瓶中。当衍射仪准备完毕,处于等待装样时,从液氮瓶中取出厚为、各二条样品。在相同条件卜,每次做个样品每种厚度片。第一次测完后,置于大气室温自然时效,,、、、、、,、、,共做次间隔为天共计天相应的畸变能为⋯⋯两组数
6、据取平均值列于表,光衍射图见图、。从表可以看出口位移变化量极小,将衍射强度数据代人式得到静畸变能见表。表衍射测数据表,,,,理论以￡测值胡￡测值知洲好观以卯观值了万了刀了石了了了召刀了刀了夕了了石夕改夕石了万石石万了了夕,,万了了,万了了石夕百,,一一一,石了石了百百石石百石几一一、了了夕万了了夕凡石万夕了万了夕了万了了,万了多万万了万了多万占万万几了了了石吞白门川目广一一一月月一一一切一一‘产,图二。二衍射图,,￡,切川一厂—门一」口口日目一厂门口日二厂叼一厂日刁旧〔二,下区一一口几洲图￡二衍射图,,￡〔从左至右衍射线晶石指数为,,,,,,〕机械性能实验纯银经冷加
7、工后取不同变形量的样品,测量其机械性能见图。咏芝轰戈祝七头目之目级上、奈二华竺为亡全幸兰弋二二聋一丫厂一。、喊刃犷主扩兮—仪、压一黑一一一一站戒卜上一势、、加甘一一一一一一“声‘叫二二乙二,以时效时间,时效时间,图不同变形童与自然时效力学性能之关系,,,,,,,,,,注纵坐标应为表静畸变能一口,甲毗毗叽毗叽︸︸矛曰︸用夕万了万了夕考夕夕叮,姑￡夕夕夕石单位卡单位晶胞,,取,晶面结果讨论从衍射图、和图、表所得数据,证明前述公式、是正确的,当纯冷变形量超过时,会产生自然软化现象,这种自然软化的驱动能是加工畸变能。为了保持超过。冷变形量的纯的硬态机械性能,需要加人与母
