請問為何溫度越高，硬度越低？是不是因為熟化（溫度高，加快擴散，導致熟化嚴重）...

[復制鏈接]

shuligaoshou

電梯直達

1^#

發表于 2024-10-15 13:34:46 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

請問為何溫度越高，硬度越低？是不是因為熟化（溫度高，加快擴散，導致熟化嚴重）的緣故？

本帖子中包含更多資源

您需要登錄才可以下載或查看，沒有賬號？注冊會員

本帖被以下淘專輯推薦:

· 小知識|主題: 171, 訂閱: 4

分享到: QQ好友和群 QQ空間

收藏2 轉播分享 淘帖1 問題專業，描述清楚0 伸手黨/灌水/看不懂0

回復

使用道具舉報

爆裂explosion

2^#

發表于 2024-10-15 13:48:30 | 只看該作者

在高溫條件下，金屬材料內部的晶體結構會發生松弛和變形，原子間的結合力減弱，導致材料抵抗外界壓縮力的能力下降，即硬度降低。
相反，在低溫條件下，金屬材料內部的晶體結構會表現出更加緊密的排列，原子間的結合力增強，導致材料抵抗外界壓縮力的能力提高，即硬度升高。
更多相關知識請查閱《金屬材料》

回復問題專業，描述清楚伸手黨/灌水/看不懂

使用道具舉報

bravo090

3^#

發表于 2024-10-15 13:59:10 | 只看該作者

AI回復

一般情況下溫度越高硬度越低的原因
晶體結構變化方面
對于金屬材料，溫度升高時，原子的熱運動加劇。在金屬晶體中，原子（離子）是規則排列的，比如金屬鐵是體心立方結構。隨著溫度上升，原子的振動幅度增大，原子之間的平衡間距發生改變。當溫度足夠高時，原子的規則排列會受到破壞，晶格發生畸變。例如，當鋼鐵加熱到一定溫度（如奧氏體化溫度），其晶體結構會從鐵素體等結構轉變為奧氏體結構，奧氏體相對比較軟，這就導致材料硬度降低。
位錯運動方面
材料的硬度和位錯運動的難易程度有關。位錯是晶體中的一種線缺陷，它的運動受到多種因素的影響。在常溫下，位錯運動可能會受到其他雜質原子、晶界等的阻礙。隨著溫度升高，原子的能量增加，為位錯運動提供了更多的能量。位錯更容易在晶格中移動，使得材料更容易發生塑性變形，從而硬度降低。就像在一個擁擠的房間里（代表常溫下的晶格），人們（代表位錯）很難移動，但是當房間溫度升高（比喻溫度升高），人們獲得了更多的能量，就更容易在房間里移動了。
相轉變方面
許多材料在不同溫度下會發生相轉變。以鋼為例，在加熱過程中，珠光體向奧氏體轉變。珠光體是鐵素體和滲碳體片層相間的組織，硬度較高，而奧氏體是碳溶解在 γ - Fe 中的間隙固溶體，具有較好的塑性和較低的硬度。這種相轉變過程會使材料的硬度隨溫度升高而降低。
關于 “熟化” 概念與硬度降低關系在一些材料體系中，如納米材料的生長過程中有 “熟化” 現象。“熟化” 是指小顆粒溶解，溶質原子擴散并沉積到大顆粒上的過程。不過，在一般討論材料硬度隨溫度升高而降低的情況時，“熟化” 不是主要原因。

但在某些特殊的材料系統，比如含有納米析出相的合金中，溫度升高可能會加速析出相的熟化過程。如果析出相是起強化作用的（如一些彌散分布的硬質第二相粒子），它們的熟化長大或者溶解會導致材料的強化效果減弱，進而硬度降低。不過這是比較特殊的情況，而且和傳統意義上的單純溫度升高導致材料基體本身硬度下降的機制有所不同。

所以溫度升高硬度降低主要是由于晶體結構變化、位錯運動更容易和相轉變等原因，“熟化” 在特定情況下可能會對硬度產生影響，但不是普遍的主要因素。