金属间化合物和金属相比塑性咋样，金属间化合物在结构和性能方面与固溶体有
提起金属间和金属相比塑性咋样，大家都知道，有人问金属间在结构和性能方面与固溶体有何不同，另外，还有人想问金属有何晶格特征和性能特点?你知道这是怎么回事？其实为什么晶粒越细，金属的强度越高，塑性，韧性就越好，下面就一起来看看金属间在结构和性能方面与固溶体有何不同，希望能够帮助到大家！
金属间和金属相比塑性咋样
1、金属间和金属相比塑性咋样:金属间在结构和性能方面与固溶体有何不同
如果组成合金的两种元素，不仅在液态时能相互溶解，而且在固态时仍能相互溶解，这样，它们所形成的单相晶体结构，称为固溶体。例如碳溶于铁中所形成的固溶体，锰溶于铁中也形成固溶体。如果组成合金的两种元素，当它们在化学元素周期表上的位置相距较远时，由于彼此间电化学性质差别较大，容易形成，即称为金属。金属与化学上的不同，化学上所指的是由离子键结合的物质，各元素的原子成一定比例，可以用化学式来表示。金属由金属键相结合，其组成的各个元素的成分不是严格不变的，可以在一个范围内变化。这样的金属有：碳化铁、碳化铬、碳化钼、铜锌合金等。如果合金是由两种不同晶体结构的晶粒彼此机械混合组成，则称它为机械混合物。例如，铁的固溶体和碳化三铁所组成的机械混合物，被称为珠光体，它具有较高的强度和硬度，又具有一定的塑性和韧性。
2、金属间和金属相比塑性咋样:金属有何晶格特征和性能特点?
固溶体是溶质原子溶入溶剂晶格中所形成的均匀，并溶剂晶格晶体结构的结晶相，其实质是固体溶液，但晶格常数稍有变化。固溶体由于有固溶强化效应，其硬度和强度往往高于组成它的各种组元，而塑性则较低。
金属间的晶体结构与组成它的任何组元均不同，是一种新相。由于金属件含有较多的离子键和共价键，因此其硬度和熔点较高，而塑性较差。
混合物是合金中的一类复相混合物，不同的相均可互相组合形成机械混合物。各相在机械混合物中仍原有的晶格和性能，机械混合物的性能介于组成的相性能之间，工业上大多数合金均由混合物组成，如钢、铸铁、铝合金等。
3、金属间和金属相比塑性咋样:为什么晶粒越细，金属的强度越高，塑性，韧性就越好
为什么金属材料细化晶粒既可以提高材料的室温强度，又可以提高塑性？
不易素心材料学
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关于这个问题本人自觉可以答，不自来，知乎处女作。不会抖机灵，描述不专业求轻拍><
这个问题上面许多人提到，该效应在纳米范围是不成立的，因为纳米级材料与传统材料所用模型不同。对于材料问题，大都是提出一个合理的模型，利用模型解释问题现象，模型不同就无法进行相互比较。对于传统金属材料来说，它是由一个个小晶粒构成的：
上图分别是三维与二维的晶粒示意图。细晶的意思就是这些晶粒较小而且形状大小均匀。
而在晶粒中不可避免的会出现一些缺陷。这些缺陷包括细小的肉眼看不见的裂纹以及位错等等（由于这两者与本问题相关度所以提他们这两个逗比）。裂纹嘛很好理解，位错的解释就要和大家讲一个故事了：
那是几年的英国，伦敦牛津大学里面弗兰克尔老师正在安利他关于材料变形的模型，他说材料中的原子面啊，那是一起移动的，大家双手合十（两排原子面），两手这么一搓（两排原子面的原子之间所有的键一起断开），原子互移动了吧，材料就变形了。这时，我的大逗比同桌泰勒小子站了出来：老师你口胡！
那你小子说说是怎么回事。泰勒：老师，地毯铺在地上，硬拖是拖不动的，但如果我在地毯中间穿一根竹竿，把地毯弄出一个拱，把这个拱一点点挪，把拱从一边挪到另一边，不就相当于地毯挪动了吗。
这就是的地毯模型，材料中的这个拱就是位错，即上下两层原子的错位
其中每一个格代表一个原子。
接下来说正事。当材料受力达到一定程度以后，材料中的位错就会发生运动，产生位错的位错源会开动产生位错，相应的材料就会发生塑性变形，这种现象称为屈服，即材料服。当力达到一定程度，材料中就会产生微裂纹或者本有的微裂纹会扩展，即裂纹生长变得更长更大，如果裂纹过大的话材料就会发生断裂。
所谓塑性指的就是材料塑性变形的能力，简单直白理解就是材料在断裂之前所发生塑性变形的多少，所以如果材料中微裂纹扩展的过快，材料的断裂的就越快，塑性也就越差。强度指的是材料抵抗变形的能力，强度高的材料不容易变形，（加了很大的力材料就弯了一点儿）。一般在工业上，强度越高塑性越差，但强度与塑性实质上并没有什么一一对应的关系。
接下来讲为什么细晶会造成强度与塑性的共同提高，终于到正题了，累死我啦~~。
晶粒中的位错会在晶界处发生堆积，同时堆积的位错会对应力进行放大，堆积的越多，放大倍数越大：
为什么晶粒越细，金属的强度越高，塑性，韧性就越好
晶粒越大，可以塞集的位错就越多，造成很小的应力在晶界处就容易放的很大，晶界处的应力下一个晶粒中的位错源开动产生位错引发变形的传递（位错源开动位错所需要的力要比位错运动所需要的力要大）。而晶粒越小，塞集位错越少，应力的放大倍数就越小，使下一个晶粒的位错源开动就需要加更大的力（比如下一个晶粒位错开动需要的力是10，大晶粒造成的位错堆积对应力的放大倍数是10，那么你所需要加的应力就是1，小晶粒的放大倍数是5，那么你所需要加的应力就增加到2了）。综上，细化晶粒使得材料变形更难，强度增加。
细化晶粒对塑性造成影响的原因是多方面的。1)细化晶粒后，晶界面积增加，晶界上偏析产生的夹杂物相对减少，界面结合力提高，塑性增加。2）界面阻碍了微裂纹的运动。上面提到，微裂纹扩展越快，材料越容易断裂，塑性也就越差，而晶界对于裂纹来说就相当于一堵墙，裂纹想要穿过它很费力，现在墙多了，裂纹扩展的自然就慢，材料也就不容易断裂了。3）由于材料晶粒细而均匀，所以材料中的塑性变形均匀（想象一下，材料中的晶粒有大有下，自然是大晶粒所产生的塑性变形较大），减小了变形的大程中引起形成微裂纹，材料在断裂前承受更多的整体塑性变形（即阻碍了微裂纹的形成）。
以上就是对这个问题的解释啦。其实材料的强度与塑性与很多问题有关，本处排除其他影响，只讨论了晶粒大小影响。
人家次，可能逻辑不太清晰。这题专业性有些强，估计也没什么人关注点赞了，伤心。
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虽然没人看，但我还是更新下吧。最近看见一篇报道，关于纳米范围内细晶强化失效的：
近日，前沿院王昭老师课题组近日发表在纳米材料领域权威期刊《纳米快报》（NanoLetters，影响因子13.）上的一篇论文尝试给出答案：当材料尺寸下降到10纳米以下，会因为表面能的变化而发生原子扩散的快速加剧，而正是这种微扩散使得材料的力学性能发生巨变，甚至打破了多年来确信不疑的Hall–Petch关系。这些结果使得解释纳米材料的“越小越弱”现象成为可能。文中利用Zener-Hollomon分析，深入探讨了微观接触的强度S、尺度L、温度T和应变速率R四者之间的关系并给出新模型，为随后的实验研究奠定一定的物理基础。有兴趣深入了解的可以看看。
编辑于-10-15收起评论感谢收•没有帮助••作者保留权利其实只要持续贡献专业回答，迟早会被发现的呢，你看猪小宝
不易素心（作者）复芝士喵查看对话
多谢鼓励，我也很可以分享我的知识和见识
1年前答案很通俗易懂，以前学过材料学。想再请教一个问题，关于原始中的大角度晶界的存在是不是能够促进塑性变形中晶粒的细化。或者说是不是晶粒越细小就会存在越多的大角度晶界。
10月前
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补充，鉴于是问题本身，故而放在开头：
难怪有人问‘为什么’，而不是‘是不是’；很多按照‘是’的思路在解答。前日与师弟讨论，他真给找到了出处：细化的晶粒在提高多晶体强度的同时，也使其塑性与韧性得以提高。晶粒越细，单位体积内晶粒越多，形变时同样的形变量可以分散到更多的晶粒中，产生较均匀的形变而不会造成局部应力过中，引起裂纹过早产生与发展……
材料科学基础，余永宁，
此外，还有人提到细晶的晶界滑移问题，这就有点儿不明就里了。晶界滑移（GBS）发生的条件是扩散，温度没达到一定的高度GBS的贡献很小，其主要用途是在超塑性上，但超塑性的前提是温度要高。这和通常所说的性能不在一个话题里。超塑性涉及到的“强度”是高温段的流变应力，题目中的强度是室温拉伸强度。
1、总结其论证：小提琴弹的好，交响乐就好。
2、这个论证错了么？没错。小提琴拉的好，确实某种程度上提高了交响乐的传达效果。但这不是全部。甚至不是主要部分。
3、再但是，知识是分阶段的，每一个阶段建立在之前的阶段之上。Madeitstick里说过，不同学习阶段有不同阶段的知识的schema，即能自己运用的知识流。基础基础，不能展开全面论述。展开的话，即便是物理冶金页也无法做到任何一章的详尽。
4、我在下面会说下小提琴之外的钢琴和管弦乐器的问题。整个交响曲最终是好是坏，以数据作为判断。
补充完毕。
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原始正文如下：
不要弄混淆，强度和塑性从来都是mutualexclusive的，这是大趋势。没有特殊作支撑的前提下，细晶相对于粗晶塑性降低，到纳米级，塑性降低的很厉害。
WangY,ChenM,ZhouF,etal.Hightensilectilityinananostructuredmetal[J].Nature,:-.
要弄清强度和塑性的关系，就要深入到位错级别分析两个指标。
1、强度。总体而言，H-P关系，细-强。
强的原因不只是晶界，晶界只是作为一部分阻碍和位错的主体来源，位错密度开方决定材料强度，单位体积晶界面积越大，单位变形产生位错越多，强度越高。
2、塑性。总体跟加工硬化相关。能够硬化能力，即，变形增加，强化增加，这样局部由于变形而被拉细的区域就会由于经历较大的变形而强度增加较多，从而弥补了导致的承载能力低的问题，从而使样品各个区段载荷接近，变形继续进行，这样塑性就可以维持的比较好。而硬化能力和晶粒尺寸反相相关。详细解释及模型参见
MechanicalBehorofMaterialsByMarcAndreMeyers,KrishanKumaChawla中work-hardening一节
对于位错而言，因为人太多了，车厢就变成闷罐车，挤不进去了。所以，除非有其他机制，允许局部区域在开始的时候允许其硬化，不然，以为开始的颈缩一旦开始，必定导致很小变形量内就断裂。伸长率低就在所难免。
3、综上，强度和塑性在一般条件下，注定此消彼长，这是多年的实践和理论证明的。而之所以这个60年前的H-P关系衍生出来的诸多话题现在依然能常挂science和nature，就是因为有人在不断尝试找到一个“非一般”的条件，从而实现两者“同时”提高。但请注意，这两者同时实现，可都是上了nature子刊以AdvancedMat及以上级别刊物的，其中多达到的也不只是“细晶”二字所能概括的，多含有特殊微观结构。所以，简单说细晶可以同时提升强度和塑性，只是本科的水平。此外，现在能给出双高的例子，绝大多数来实验室的苛刻条件。实际生产有多少例子能跨越这个“非一般”，就需要实地工作者好好思考了。
此外，请大家思考，两者互斥的关系是否真的在“非一般”的条件下被消除了（我思考这个问题有段时间了）。本问题是否又应该是一个应该先问“是不是”再问“为什么”的问题。
1、高的参考系是什么？一定要明确这个标准，否则浑水摸鱼者就会混淆视听，写到论文里让人不明觉厉但却不明就里。严格的双高结论，需要具有严格的对比前提，比如，如果比细晶和粗晶，必须使得两者其他参数在同一起跑线，只存在晶界的比例这一单一参量。如果是这样，至少我做出来的数据结论是，粗晶伸长率高。所有我读到的论文，专著，也都支持互斥结论。有哪位读到了双高，且只有Grainsize一个变量的论文，请提出来，我们讨论。
2、细晶双高=开小灶。如果在细晶的同时加了其他变量，是可以双高的。在没有留意到其中有诈的情况下误认双高，情有可原。
3、多通道的双高。下面将要提到的诸多双高结果，有兴趣的朋友可以深思，这个双高是细晶所致还是其他什么所致。只需注意一点，微观影响性能，晶界占比只是包含晶粒尺寸、晶粒尺寸分布、晶界属性、第二相体积分数，形貌，属性等一系列微观中的一个小点。
补充给学术角度看待此问题的知友：
实现双高有办法没？
有，虽然不是完全成熟的系统。
1、要理解影响强度和塑性的因素看似彼此互斥实则先后有别的关系。
强化，要求位错别动；塑性，要求位错易动。
但这个易动，是表面现象，实际的ctile，要求的当然不是单个位错运动自如，是整体样品内位错运动的“易于进行，同时连动”。如果这个连动不容易理解，设想，几百号人排队等车，如果大家都能自觉排队，整体按照顺序移动，很快，大家就都上车了；相反，如果前面一些人一起挤到门口，门被卡主了，谁也不能顺利上车，后面的人根本没机会往前走，更不要提上车。这里，后面的人因为没机会运动，所以无法做到整体塑性所要求的“易动”，而他们携带的塑性没等上场就挂了，浪费。再简单的理解就是一颗老鼠屎坏了一锅粥。所以，要保证整体的塑性，就不能允许局部“拥挤”，不能有老鼠屎，那怎么办？均摊。一定要尽量把材料的伸长均摊到每一处，每一个晶粒，每一个更细小的单元。千里之堤毁于蚁穴是一定会发生的，塑性的意义在于蚁穴的萌芽到大堤崩溃。我们要做的，就是减缓的扩大，推迟崩溃，让伤员死的慢点儿，虽然一定会死。
的方案：单纯的1、solute；2、precipitation；3、grainsize。这些因素多朝着阻碍位错的方向去的。就好像用砸夯机狠打大堤的土方，强化了大堤的强度。但，如果一个蚁穴形成，哪怕是随机的，这种强化对蚁穴的修补是无力的。而且，越是强的基体，一旦有漏洞，基本都会加速穴的扩展，崩溃是非常快的一个过程。所以，强化基体，并不能延缓基体受损后对腐烂的抵抗力，这是两码事。
2、要想双高，塑性是难点。想要塑性，就需要均摊变形。要均摊变形，就需要有一种机制：当有局部出现蚁穴的苗头出现时，上去堵上这个已经萌芽的。这个洞是堵上了，但整体而言损伤（材料伸长）是一定逐渐增加的，那就让这些损伤以打散，每一份都比较小剂量的分摊到其他地方去，防止所有的损伤都集中到这里导致快速崩塌，浪费其他区域的抵抗力。当剂量越小，分摊的分数越多，分摊的也就越均匀，大家都承担了自己应当承担的损伤，整体上就发挥出了自身具有的塑性。这就是好的塑性。而实现这种分担损伤核心指标就是strainhardening，即加工硬化，你揍他，他变强，损伤总是欺软怕硬，这样就强制地把损伤转嫁到了其他区域。同时，当所有区域都受伤一次时，大家都挨了一轮七伤拳，身体都强化了，当然，即将来袭的损伤强度也变厉害了。
损伤VS抗争,alloveragain.
单纯细晶，一定是损害strain,work-hardening的，因为细晶限制了损伤的来袭，就好像身在身一个笼子里，想自伤都不行，挥不开拳脚。身体没有打击就没有强化，没有强化就没有足够的抵抗力，只能坐等损伤崩塌式来袭，塑性自然不好。所以细晶双高，我说是民科的水平，是错的。老师这么说，只是因为你还在本科阶段；博士阶段，没有哪个老师会跟你这样讲，如果老师这样讲，只能说明老师不看书不看文献。
能实现双高的，就要在笼子里实现自伤，以便做好等待系统损伤来袭的准备工作。怎么办？自己用手脚揍自己试不可能的，空间狭小。也简单，拿一个器、电烙铁，心脏起搏器、锤，随便一个不受限于空间的东西揍自己就可以了。
具体的，在基体内植入能在变形过程中足够的加工硬化的或结构，在损伤一波比一波猛烈来袭的同时，自己不断的揍自己，争取和大盘跑个齐平（落后就会挂了）。现在有效的，至少是报道上看似有效的：变形挛晶（science，金属所），硬金属间，如B2（nature，浦项），晶粒（大的负责塑性，小的负责强度，nature，约翰霍普金斯），这些在理论上都是是可行的，至少做个拇指大的东西上是可行的，虽然生产实际产品多半行不通或大打折扣。要知道尺寸效应也是非常重要的。
另外，需要明确区分，工业生产和实验室研究存在明显差异。至少在我的数据经历看来，超常性能在生产中会是永远的二等追求，合格才是一等。
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坚守本心机械工程
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金属是由许多晶粒组成的多晶体，晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目来表示，数目越多，晶粒越细。在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。这是因为细晶粒受到外力发生塑性变形可分散在更多的晶粒内进行，塑性变形叫均匀，应力集中较小；此外，晶粒越细，晶界面积越大，晶界越曲折，越不利于裂纹的扩展。故工业通过细化晶粒以提高材料强度的方法成为细晶强化。
在常温下，晶界的强硬度大于晶粒内的，晶粒细化后晶界增多，势必对提高材料的强硬度起到一定作用。塑性变形过程中伴随位错运动。晶界对位错运动有阻碍作用。晶粒越细，晶界越多，对位错运动的阻碍也越强烈。许多位错在晶界处塞积，构成位错网、位错壁，给材料的进一步变形带来更大的难度。材料的塑性便随之提高。
——转自知乎
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