如何根据组成来推断金属材料的塑性?


先说结论,钛晶体的HCP结构使其滑移系远少于铝晶格的FCC结构,从而使得了钛更难以通过滑移而协调变形,造成塑性较低。内容稍后补上


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不一定。看加工方法。把昂贵的钛造成塑性材料。屈才了。只是合适不合适的问题。钛合金运用方面可以代替铝。但铝产量高。钛还算是稀有金属吧。根据他耐腐 高强 轻便特点还是用在航空航天 潜艇 船只比较合算。钛合金可以加工成塑性高的产品。比如你要添个坑。随便找点土能填平。水泥更好。铁水浇灌忒棒。只是好钢要用在刀刃上。 一点浅见。
主要从晶体结构来看,铝合金通常是kfz晶型,也就是正方体八个角和中心各占据一个原子。钛合金,主要是α钛合金是六方晶系,一个晶胞的上下面高度比上原子间距小于1.633,所以这样看铝合金拥有12个滑动方向,非常容易变形。钛合金因为那个比值小于1.633,滑动方向小于等于3,所以很难产生塑性变形。同样的晶体还有铍合金,铍合金几乎完全不会造成塑性变形,所以目前最先进的太空望远镜的镜片架用的铍,这样很多面镜子能够拼成一个整体,而不会破镜不能重圆。

宏观塑性的强弱,可以理解为塑性变形的强弱

微观晶体内部塑性变形由位错滑移控制

钛单晶是HCP结构,滑移系有5种(Basal; Pyramidal&; Pyramidal &; Prismatic &; Prismatic &)。易滑移的滑移系一共3个(0001)&<1120&>(Basal)

铝单晶是FCC结构,滑移系有1种,{111}[110];一共12个滑移系,全为易滑移的滑移系。

晶体的滑移由滑移切应力控制,在一个滑移系上,滑移切应力(RSS)大于临界剪切力(CRSS)时,位错移动,发生滑移行为。

铝晶体的临界剪切分力小于钛晶体的各个滑移系;且其易滑移方向较多。

在相同的外界应力下,铝晶体比钛晶体位错滑移较强,因而其微观塑性变形较强,表现出的宏观塑性也较强。


想吐槽一下你问的就太搞笑了,金属材料的宏观性能取决于本身组织和微观结构,铝晶体结构在常温下属于面心立方,而钛合金一般而言不是代表全部在常温晶体结构是密排六方,密排六方的滑移系比面心立方的少,不易产生塑型变形,当然,材料发生塑性变形的机制有很多,这都与材料内部晶体结构和微观组织有关的,另外,添加其他元素会改变金属材料的组织,从而产生不同的性能,你从添加元素来看两种不同基体材料,我想说这没有对比性,因为不同元素在不同基体中发生的变化是不一样的,材料科学不是一两句就能解释清的,孩子还是看书去吧


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