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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?
  • 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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