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它包含两层含义。一层含义是晶界本身是个畸变区,有内应力作用在晶界面及其附近区域。例如。由位错列构成的小角度晶界的应力场可用位错理论算出,它在晶界面上有极大值,并急剧下降,故是一种短程应力。另一层含义是指作用在晶界面上的外应力或其它内应力源的内应力(如位错塞积在晶界)。高温蠕变时,作用在晶界面上的切应力使晶界产生滑动从而导致蠕变塑性变形。作用在晶界面上的正应力能使原子定向扩散流动,从而产生沿晶界扩散的蠕变 。
在晶界面上,原子排列从一个取向过渡到另一个取向,故晶界处原子排列处于过渡状态。 晶粒与晶粒之间的接触界面叫做晶界。无机非金属材料是由微细粉料烧结而成的。在烧结时,众多的的微细颗粒形成大量的结晶中心。当它们发育成晶粒并逐渐长大到相遇时就形成晶界 。
晶界应力是指作用于晶粒边界上的应力。
临界截面周长上?这个问题看不大懂,能描述详细些吗?
预应力是为了改善结构服役表现,在施工期间给结构预先施加的压应力。结构服役期间预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力,避免结构破坏,常用于混凝土结构。在工程结构构件承受外荷载之前,对受拉模块中的钢筋...
预应力 在工程结构构件承受外荷载之前,对受拉模块中的钢筋,施加预拉应力,提高构件的刚度,推迟裂缝出现的时间,增加构件的耐久性。对于机械结构来看,其含义为预先使其产生应力,其好处是可以提高构造本身刚性,...
晶界(grain boundary )是结构相同而取向不同晶粒之间的界面。
晶界对性能的影响
晶界对合金性能的影响机理 晶界是固体材料中的一种面缺陷,根据晶界角度的大小可以分为小角晶界 (θ<10°)和大角晶界,亚晶界均属小角度晶界,一般小于 2°,多晶体中 90%以 上的晶界属于大角度晶界。 根据晶界上原子匹配优劣程度可以分为重位晶界和混 乱晶界。在晶界处存在一些特殊的性质: (1)晶界处点阵畸变大,存在晶界能。 晶粒的长大和晶界的平直化都能减少晶界面积, 从而降低晶界的总能量, 这是一 个自发过程。晶粒的长大和晶界的平直化均需通过原子的扩散来实现, 因此,温 度升高和保温时间的增长, 均有利于这两过程的进行;(2)晶界处原子排列不规 则,在常温下晶界的存在会对位错的运动起阻碍作用,致使塑性变形抗力提高, 宏观表现为晶界较晶内具有较高的强度和硬度。 晶粒越细,材料的强度越高, 这 就是细晶强化;高温下则由于晶界存在一定的粘滞性, 易使相邻晶粒产生相对滑 动;(3)晶界处原子偏离平
晶界网络特征对304不锈钢晶间应力腐蚀开裂的影响
通过晶界工程(GBE)处理,可使304不锈钢样品中的低∑CSL晶界比例提高到70%(Palumbo Aust标准)以上,同时形成了大尺寸的"互有∑3~n取向关系晶粒的团簇"显微组织.采用C型环样品恒定加载方法,在pH值为2.0的沸腾20%NaCl酸化溶液中进行应力腐蚀实验.GBE样品在平均浸泡472 h后出现应力腐蚀裂纹,SEM,EBSD和OM分析表明,应力腐蚀开裂(SCC)为沿晶开裂(IGSCC)和穿晶开裂(TGSCC)的混合型.而未经GBE处理的样品在平均浸泡192h后出现多条应力腐蚀主裂纹,且多为沿晶界裂纹.经过GBE处理的样品中大尺寸的晶粒团簇及大量相互连接的∑3-∑3-∑9和∑3-∑9-∑27等∑3~n类型的三叉界角,阻碍了IGSCC裂纹的扩展,从而提高了304不锈钢样品的抗IGSCC性能
二维点阵中晶界位置可用两个晶粒的位向差θ和晶界相对于一个点阵某一平面的夹角φ来确定。根据相邻晶粒之间倾斜晶界位向差θ角的大小不同可将晶界分为两类:
1.小角度晶界(small-angle grain boundary)——相邻晶粒的位向差小于10°的晶界;亚晶界均属小角度晶界,一般小于2°;
2.大角度晶界(large-angle grain boundary)——相邻晶粒的位向差大于10°的晶界,多晶体中90%以上的晶界属于此类。
因而无机非金属材料是由形状不规则和取向不同的晶粒构成的多晶体,多晶体的性质不仅由晶粒内部结构和它们的缺陷结构所决定,而且还与晶界结构、数量等因素有关。尤其在高技术领域内,要求材料具有细晶交织的多晶结构以提高机电性能。此时晶界在材料中所起的作用就更为突出。当多晶体中晶粒平均尺寸为1um界占晶体总体积的1/2。显然在细晶材料中,晶界对材料的机、电、热、光等性质都有不可忽视作用。 凡结构相同而取向不同的晶体相互接触,其接触界面称为晶界。如果相邻晶粒不仅位向不同,而且结构、组成也不相同,即它们代表不同的两个相测其间界称为相界面或界面。由于原子(离子)间结合键的变化及结构畸变,相界面同样具有特殊的界面能,可以与晶界类同看待。
陶瓷主要由晶粒构成,且因陶瓷中的晶粒取向是随机的,不同的晶粒取向各异,故在晶粒与晶粒之间形成大量的晶界。相邻晶粒由于取向度的差异造成原子间距的不同, 在晶界处结合时,形成晶格畸变或界面位错而在晶界处造成应力。同时,由于晶体的各向异性,在陶瓷烧成后的冷却过程中,晶界上会出现很大的晶界热应力,其晶界热应力的大小与晶粒大小成正比。晶界应力的存在将使晶界处出现微裂纹,从而大大降低陶瓷的断裂强度。因此,陶瓷中一般要求尽可能小的晶粒尺寸。