La r\u00e9sistance de l'acier fait r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la capacit\u00e9 de d\u00e9formation et de rupture des mat\u00e9riaux m\u00e9talliques sous l'action d'une force ext\u00e9rieure, qui comprend g\u00e9n\u00e9ralement la r\u00e9sistance \u00e0 la traction, la r\u00e9sistance \u00e0 la flexion et la r\u00e9sistance \u00e0 la compression. Plus l'acier est r\u00e9sistant aux forces ext\u00e9rieures, plus il est solide. Comment am\u00e9liorer la r\u00e9sistance de l'acier ?<\/p>\n\n\n\n
La solution solide d'\u00e9l\u00e9ments d'alliage dans le m\u00e9tal de la matrice provoque une certaine distorsion du r\u00e9seau et augmente la r\u00e9sistance de l'alliage. La distorsion du r\u00e9seau augmente la r\u00e9sistance au mouvement des dislocations et rend le glissement difficile, augmentant ainsi la r\u00e9sistance et la duret\u00e9 de la solution solide de l'alliage. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne de renforcement d'un m\u00e9tal par dissolution dans un \u00e9l\u00e9ment solut\u00e9 pour former une solution solide est appel\u00e9 renforcement par solution solide.<\/p>\n\n\n\n
La r\u00e9sistance et la duret\u00e9 du mat\u00e9riau augmentent avec la concentration ad\u00e9quate d'atomes de solut\u00e9, mais la t\u00e9nacit\u00e9 et la plasticit\u00e9 diminuent. Plus la fraction atomique de l'atome de solut\u00e9 est \u00e9lev\u00e9e, plus la diff\u00e9rence de taille atomique entre l'atome de solut\u00e9 et le m\u00e9tal de la matrice est grande, et plus le renforcement est important. <\/p>\n\n\n\n
Les atomes de solut\u00e9 interstitiels ont un effet de renforcement de la solution plus important que les atomes substitutifs, et l'effet de renforcement des atomes interstitiels est plus important que celui des cristaux cubiques \u00e0 faces centr\u00e9es parce que la distorsion du r\u00e9seau des atomes interstitiels dans les cristaux cubiques \u00e0 corps centr\u00e9 est asym\u00e9trique. Toutefois, la solubilit\u00e9 solide des atomes interstitiels est tr\u00e8s limit\u00e9e et l'effet de renforcement r\u00e9el est \u00e9galement limit\u00e9. Plus la diff\u00e9rence du nombre d'\u00e9lectrons de valence entre l'atome de solut\u00e9 et le m\u00e9tal du substrat est importante, plus le renforcement de la solution est \u00e9vident, c'est-\u00e0-dire que la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de la solution solide augmente avec l'augmentation de la concentration des \u00e9lectrons de valence.<\/p>\n\n\n\n
Avec l'augmentation de la d\u00e9formation \u00e0 froid, la r\u00e9sistance et la duret\u00e9 des mat\u00e9riaux m\u00e9talliques augmentent, mais la plasticit\u00e9 et la t\u00e9nacit\u00e9 diminuent. L'\u00e9crouissage est le ph\u00e9nom\u00e8ne par lequel la r\u00e9sistance et la duret\u00e9 des mat\u00e9riaux m\u00e9talliques augmentent tandis que la plasticit\u00e9 et la t\u00e9nacit\u00e9 diminuent pendant la d\u00e9formation plastique en dessous de la temp\u00e9rature de recristallisation. Parce que le m\u00e9tal dans la d\u00e9formation plastique, le glissement des grains, la dislocation provoque l'allongement des grains, la fragmentation et la fibrose, la contrainte r\u00e9siduelle interne du m\u00e9tal. L'\u00e9crouissage est g\u00e9n\u00e9ralement exprim\u00e9 par le rapport entre la microduret\u00e9 de la couche superficielle apr\u00e8s l'usinage et avant l'usinage et la profondeur de la couche d'\u00e9crouissage.<\/p>\n\n\n\n
L'\u00e9crouissage peut am\u00e9liorer les performances de coupe de l'acier \u00e0 faible teneur en carbone et faciliter la s\u00e9paration des copeaux, mais il pose des probl\u00e8mes pour l'usinage ult\u00e9rieur des pi\u00e8ces m\u00e9talliques. Par exemple, dans le processus de fabrication des plaques d'acier lamin\u00e9es \u00e0 froid et des fils d'acier \u00e9tir\u00e9s \u00e0 froid, la consommation d'\u00e9nergie de l'\u00e9tirage est accrue et m\u00eame cass\u00e9e, de sorte qu'il faut passer par un recuit interm\u00e9diaire pour \u00e9liminer l'\u00e9crouissage. Dans le processus de coupe, la surface de la pi\u00e8ce devient cassante et dure, ce qui augmente la force de coupe et acc\u00e9l\u00e8re l'usure de l'outil, etc.<\/p>\n\n\n\n
Il am\u00e9liore la r\u00e9sistance, la duret\u00e9 et la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure des aciers, en particulier pour les m\u00e9taux purs et certains alliages dont la r\u00e9sistance ne peut \u00eatre am\u00e9lior\u00e9e par un traitement thermique. Les fils d'acier \u00e0 haute r\u00e9sistance tr\u00e9fil\u00e9s \u00e0 froid et les ressorts enroul\u00e9s \u00e0 froid, par exemple, utilisent la d\u00e9formation par traitement \u00e0 froid pour am\u00e9liorer la r\u00e9sistance et la limite d'\u00e9lasticit\u00e9. Les chenilles des chars d'assaut, des tracteurs et des aiguillages de chemin de fer utilisent \u00e9galement l'\u00e9crouissage pour am\u00e9liorer leur duret\u00e9 et leur r\u00e9sistance \u00e0 l'usure.<\/p>\n\n\n\n
La m\u00e9thode consistant \u00e0 am\u00e9liorer les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques du m\u00e9tal en affinant le grain est appel\u00e9e renforcement du grain fin. Nous savons qu'un m\u00e9tal est un polycristal compos\u00e9 de nombreux grains, et que la taille des grains peut \u00eatre exprim\u00e9e par le nombre de grains par unit\u00e9 de volume. Plus ce nombre est \u00e9lev\u00e9, plus les grains sont fins. Les exp\u00e9riences montrent que le m\u00e9tal \u00e0 grains fins pr\u00e9sente une r\u00e9sistance, une duret\u00e9, une plasticit\u00e9 et une t\u00e9nacit\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9es que le m\u00e9tal \u00e0 gros grains \u00e0 temp\u00e9rature normale. Cela s'explique par le fait que les grains fins peuvent \u00eatre dispers\u00e9s en un plus grand nombre de grains lorsque la d\u00e9formation plastique se produit sous l'effet d'une force externe, de sorte que la d\u00e9formation plastique est plus uniforme et que la concentration de contraintes est faible.<\/p>\n\n\n\n
En outre, plus le grain est fin, plus la zone du joint de grain est grande, et plus le joint de grain est tortueux, plus la propagation de la fissure est d\u00e9savantageuse. Par cons\u00e9quent, la m\u00e9thode industrielle visant \u00e0 am\u00e9liorer la r\u00e9sistance du mat\u00e9riau en affinant le grain est appel\u00e9e renforcement du grain fin. Plus les joints de grains sont nombreux, plus la concentration de contraintes est faible et plus la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 du mat\u00e9riau est \u00e9lev\u00e9e. Les m\u00e9thodes d'affinage du grain comprennent : l'augmentation du degr\u00e9 de surfusion ;<\/p>\n\n\n\n
Traitement m\u00e9tamorphique ;<\/p>\n\n\n\n
Vibration et agitation ;<\/p>\n\n\n\n
Les m\u00e9taux d\u00e9form\u00e9s \u00e0 froid peuvent \u00eatre affin\u00e9s en contr\u00f4lant le degr\u00e9 de d\u00e9formation et la temp\u00e9rature de recuit.<\/p>\n\n\n\n
En plus de la phase matricielle, la seconde phase existe dans l'alliage multiphas\u00e9 par rapport \u00e0 l'alliage monophas\u00e9. Lorsque la seconde phase est distribu\u00e9e uniform\u00e9ment dans la phase matricielle sous forme de particules finement dispers\u00e9es, l'effet de renforcement est significatif. Ce renforcement est appel\u00e9 renforcement de la seconde phase. Pour le mouvement des dislocations, la seconde phase de l'alliage pr\u00e9sente les deux conditions suivantes : (1) renforcement par une particule ind\u00e9formable (m\u00e9canisme de contournement). (2) L'effet de renforcement des particules d\u00e9formables (m\u00e9canisme de coupe).<\/p>\n\n\n\n
Le renforcement par dispersion et le renforcement par pr\u00e9cipitation appartiennent tous deux aux cas particuliers du renforcement de la seconde phase. La raison principale du renforcement de la deuxi\u00e8me phase est l'interaction entre celle-ci et la dislocation, qui entrave le mouvement de la dislocation et augmente la r\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9formation de l'alliage.<\/p>\n\n\n\n
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En g\u00e9n\u00e9ral, l'\u00e9l\u00e9ment le plus important qui affecte la r\u00e9sistance est la composition du m\u00e9tal lui-m\u00eame, la structure organisationnelle et l'\u00e9tat de surface, suivis par l'\u00e9tat de contrainte, comme la vitesse de la force de traction, la m\u00e9thode de chargement, l'\u00e9tirement simple ou la contrainte r\u00e9p\u00e9t\u00e9e, ils pr\u00e9senteront une r\u00e9sistance diff\u00e9rente ; en outre, la forme et la taille du m\u00e9tal et le milieu d'essai ont \u00e9galement un effet, parfois m\u00eame d\u00e9cisif, comme la r\u00e9sistance \u00e0 la traction des aciers \u00e0 tr\u00e8s haute r\u00e9sistance peut \u00eatre r\u00e9duite de mani\u00e8re exponentielle dans une atmosph\u00e8re d'hydrog\u00e8ne.<\/p>\n\n\n\n
Il y a deux fa\u00e7ons principales d'am\u00e9liorer la r\u00e9sistance : l'une consiste \u00e0 am\u00e9liorer la force de liaison interatomique de l'alliage pour am\u00e9liorer sa r\u00e9sistance th\u00e9orique, et \u00e0 produire un cristal complet sans d\u00e9fauts tels que les trichites. La r\u00e9sistance des whiskers de fer connus est proche de la valeur th\u00e9orique, ce qui peut \u00eatre suppos\u00e9 \u00eatre d\u00fb \u00e0 l'absence de dislocations dans les whiskers ou au fait qu'ils ne contiennent qu'un petit nombre de dislocations qui ne peuvent pas prolif\u00e9rer pendant la d\u00e9formation. Toutefois, lorsque le diam\u00e8tre du whiskers est important, la r\u00e9sistance diminue fortement. Deuxi\u00e8mement, un grand nombre de d\u00e9fauts cristallins sont introduits dans le cristal, tels que des dislocations, des d\u00e9fauts ponctuels, des atomes h\u00e9t\u00e9rog\u00e8nes, des joints de grains, des particules fortement dispers\u00e9es ou des inhomog\u00e9n\u00e9it\u00e9s (telles que la s\u00e9gr\u00e9gation), etc. Ces d\u00e9fauts entravent le mouvement des dislocations et am\u00e9liorent consid\u00e9rablement la r\u00e9sistance du m\u00e9tal. Ces d\u00e9fauts entravent le mouvement des dislocations et am\u00e9liorent consid\u00e9rablement la r\u00e9sistance du m\u00e9tal. Cette m\u00e9thode s'est av\u00e9r\u00e9e la plus efficace pour augmenter la r\u00e9sistance du m\u00e9tal.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
The strength of steel refers to the deformation and fracture performance of metal materials under the action of external force, which generally includes tensile strength, bending strength and compressive strength. The more resistant steel is to external forces, the stronger the steel will be. So how can we improve the strength of steel? Solution Strengthening The […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":3817,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1],"tags":[],"yoast_head":"\n