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(简答题)

试从宏观上和微观上解释为什么有些材料有明显的韧脆转变温度,而另外一些材料则没有?

正确答案

宏观上,体心立方中、低强度结构钢随温度的降低冲击功急剧下降,具有明显的韧脆转变温度。而高强度结构钢在很宽的温度范围内,冲击功都很低,没有明显的韧脆转变温度。面心立方金属及其合金一般没有韧脆转变现象。
微观上,体心立方金属中位错运动的阻力对温度变化非常敏感,位错运动阻力随温度下降而增加,在低温下,该材料处于脆性状态。而面心立方金属因位错宽度比较大,对温度不敏感,故一般不显示低温脆性。
体心立方金属的低温脆性还可能与迟屈服现象有关,对低碳钢施加一高速到高于屈服强度时,材料并不立即产生屈服,而需要经过一段孕育期(称为迟屈时间)才开始塑性变形,这种现象称为迟屈服现象。由于材料在孕育期中只产生弹性变形,没有塑性变形消耗能量,所以有利于裂纹扩展,往往表现为脆性破坏。

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