2018.12.10
金屬晶粒與硬度的關係

在金屬材料中,為什麼晶粒越小,硬度越高?晶粒越大,硬度越低?晶粒大小和硬度的實質性聯繫是什麼?

 

這要用差排理論來解釋。

 

金屬的硬度通常是用硬度測試儀測量的,所謂金屬硬度小,也就是硬度測試儀的壓頭容易壓入金屬,換句話說,就是金屬容易發生塑性變形。

 

塑性變形是怎麼回事呢,本質上是金屬中的差排滑移導致的,(差排是晶體中的一種一維缺陷)。而晶界(晶粒的邊界)會阻擋差排的滑移。

 

晶粒越小,同樣大小的一塊材料中,晶界就越多,對差排滑移的阻礙就越大,材料形變的阻力就越大,宏觀上就是硬度高。