2.3 沉淀強(qiáng)化與彌散強(qiáng)化：
過飽和固溶體隨溫度下降或在長時間保溫過程中（時效）發(fā)生脫溶分解。時效過程往往是很復(fù)雜的，如鋁合金在時效過程中先產(chǎn)生GP區(qū)，繼而析出過渡相，最后形成熱力學(xué)穩(wěn)定的平衡相。細(xì)小的沉淀物分散于基體之中，阻礙著位錯運(yùn)動而產(chǎn)生強(qiáng)化作用，這就是“沉淀強(qiáng)化”或“時效強(qiáng)化”。
為了提高金屬，特別是粉末冶金材料的強(qiáng)度，往往人為地加入一些堅硬的細(xì)質(zhì)點(diǎn)，彌散于基體中，稱為彌散強(qiáng)化。從彌散質(zhì)點(diǎn)引起強(qiáng)化這一點(diǎn)來說，沉淀強(qiáng)化與彌散強(qiáng)化并沒有大區(qū)別。但是，前一情況是內(nèi)生的沉淀相，后一情況為外加質(zhì)點(diǎn)；而且，在時效前期，沉淀相和基體之間往往保持共格或半共格關(guān)系，在每個細(xì)小沉淀物附近存在著一個較大范圍的應(yīng)力場，與位錯發(fā)生交互作用，產(chǎn)生十分顯著的強(qiáng)化作用。如果時效溫度提高或時間延長，則出現(xiàn)非共格產(chǎn)物，強(qiáng)化效應(yīng)下降，以致于合金強(qiáng)度降低，稱為“過時效”；最后產(chǎn)生平衡相。因?yàn)槌恋硪鸷辖鹪氐呢毣藭r合金材料的強(qiáng)度甚至低于固溶體狀態(tài)。彌散強(qiáng)化時，外加的質(zhì)點(diǎn)在高溫使用過程中也會聚集、長大以減少顆粒的表面能，同樣會引起軟化。
2.4 細(xì)化晶粒強(qiáng)化：
在所有金屬強(qiáng)化方法中，細(xì)化晶粒是目前唯一可以做到既提高強(qiáng)度，又改善塑性和韌性的方法。所以近年來細(xì)化晶粒工藝受到高度重視和廣泛應(yīng)用。當(dāng)前正在發(fā)展中的快冷微晶合金便是其中一例。有上述優(yōu)異性能的原因可以從兩方面考慮：①晶界所占比例較大，晶界結(jié)構(gòu)近似非晶態(tài)，在常溫下具有比晶粒更高的強(qiáng)度；②細(xì)小晶粒使位錯塞積所產(chǎn)生的正應(yīng)力隨之降低，不容易產(chǎn)生裂紋，從而表現(xiàn)為提高強(qiáng)度而不降低塑性。但細(xì)晶粒金屬的高溫強(qiáng)度下降，這是因?yàn)樵诟邷叵戮Ы鐝?qiáng)度降低了，特別在變形速度很低的情況下，這種效應(yīng)更為突出。
2.5 相變強(qiáng)化：
通過相變而產(chǎn)生強(qiáng)化效應(yīng)也是常見的金屬強(qiáng)化方法。相變的種類很多，上述的沉淀相的形成和析出就是其中之一。現(xiàn)以應(yīng)用最普遍的馬氏體相變強(qiáng)化為例，說明相變強(qiáng)化機(jī)理。
馬氏體相變是一種以剪切方式進(jìn)行的非擴(kuò)散型相變，相變產(chǎn)物與基體間保持共格或半共格聯(lián)系，在其周圍也存在很大的內(nèi)應(yīng)力，甚至使周圍的奧氏體發(fā)生形變而出現(xiàn)形變強(qiáng)化。鋼中馬氏體相變強(qiáng)化的另一個主要原因是碳原子在相變過程中的有序化，即碳原子轉(zhuǎn)移到體心立方的0位置使其沿一個方向伸長而成為體心正方結(jié)構(gòu)。
鋼經(jīng)形變熱處理后，強(qiáng)度進(jìn)一步提高，而韌性卻不下降，這主要是因?yàn)閵W氏體在Ms點(diǎn)以上形變后，馬氏體針更為細(xì)小；同時，馬氏體點(diǎn)(Ms)明顯下降，馬氏體中的孿晶大幅度增加，從而使鋼在形變熱處理后的強(qiáng)度明顯提高，而韌性卻不下降，這是細(xì)化晶粒強(qiáng)化的效應(yīng)。此外，如含碳量為0.48％的鋼在形變熱處理后全部是孿晶馬氏體，經(jīng)一般熱處理的同一鋼種卻只有一半孿晶馬氏體。如前所述，含碳量為0.8％的鋼，經(jīng)一般熱處理后，才可使孿晶達(dá)100％。根據(jù)這個情況，碳含量低的鋼在形變熱處理后強(qiáng)度的提高比高碳鋼更為明顯，主要是因?yàn)楹笳邔\晶增加的幅度不大。
2.6 纖維強(qiáng)化：
根據(jù)斷裂力學(xué)觀點(diǎn)，高強(qiáng)度材料可容許存在的臨界裂紋尺寸很小，一旦出現(xiàn)裂紋就很快擴(kuò)展，容易發(fā)生斷裂。而將細(xì)纖維排在一起，粘結(jié)起來，可免除上述缺點(diǎn)，是解決脆性高強(qiáng)材料用于實(shí)際結(jié)構(gòu)的一個重要途徑。因?yàn)榻?jīng)過復(fù)合之后，不但解決了纖維的脆性問題，也提高了材料的比強(qiáng)度、比模量和疲勞性能。纖維強(qiáng)化復(fù)合材料，是當(dāng)前很有發(fā)展前途的一類材料。
纖維強(qiáng)化的復(fù)合材料的力學(xué)性質(zhì)，可根據(jù)纖維和基體（粘合劑）的體積分?jǐn)?shù)計算出來，如彈性模量（E）， Ec＝EfVf＋EmVm，其中Ec、En和Em分別為復(fù)合材料、纖維和基體的彈性模量， Vn和Vm為兩相的體積分?jǐn)?shù)。由于纖維和基體的泊松比不同，可引起的誤差達(dá)百分之幾。對抗拉強(qiáng)度來說，也可得出類似方程。但由于纖維和基體的強(qiáng)度和塑性不同，其間的結(jié)合力也不一樣，還有其他許多影響因素使問題復(fù)雜化。
2.7 擇優(yōu)取向強(qiáng)化：
金屬在凝固過程、冷加工或退火過程中都會發(fā)生晶體的擇優(yōu)取向，力學(xué)性質(zhì)因取向不同而有區(qū)別。金屬可以利用擇優(yōu)取向而得到較高的強(qiáng)度，這在工業(yè)上已得到應(yīng)用，但不如利用磁性能的擇優(yōu)取向硅鋼片那樣普遍。
2.8 輻照強(qiáng)化：
由于金屬在強(qiáng)射線條件下產(chǎn)生空位或填隙原子，這些缺陷阻礙位錯運(yùn)動，從而產(chǎn)生強(qiáng)化效應(yīng)。
——本文摘自成都鋼鐵網(wǎng)
冀公網(wǎng)安備13050002001422號