鋁基復(fù)合材料外來原子固溶于基體中后，一方面能阻礙錯(cuò)位運(yùn)動(dòng)，另方面由于外來原子與基體金屬原子直徑不同，會(huì)使晶格畸變，產(chǎn)生應(yīng)變場，且會(huì)與位錯(cuò)發(fā)生交互作用。溶質(zhì)原子作為位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙，提升塑性抗力，這是兩方面的原因造成的：一是溶質(zhì)原子引起晶格畸變，增加位錯(cuò)密度，鋁基復(fù)合材料溶質(zhì)原子造成的晶格畸變程度和溶解度因溶質(zhì)原子與溶劑原子的差異及溶解的不同而不同，溶質(zhì)原子溶的越多，晶格就畸變得越嚴(yán)重，強(qiáng)化效果就越大；另一方面，溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的交互詐用，使位錯(cuò)處于穩(wěn)定狀態(tài)，溶質(zhì)原子大都趨向于分布在位錯(cuò)周圍。對(duì)于置換固溶體，比溶劑原子小的溶質(zhì)原子往往擴(kuò)散到刃形位錯(cuò)下方的受拉部位，形成柯氏氣團(tuán)。
鋁基復(fù)合材料位錯(cuò)能量下降，處于穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)位錯(cuò)起了束縛作用。位錯(cuò)為擺脫柯氏氣團(tuán)的束縛而奮力移動(dòng)，因此必須施加更大的外力，也就是說金屬的變形抗力上升了。鋁基復(fù)合材料金屬中的位錯(cuò)密度總是隨粒子尺寸減小而上升，隨著粒子體積分?jǐn)?shù)的增加，位錯(cuò)密度增加，強(qiáng)度上升。在鋁基復(fù)合材料中，由于顆粒增強(qiáng)體尺寸小，體積分?jǐn)?shù)高，增強(qiáng)體A13Zr和A12O3的熱脹系數(shù)與基體鋁基復(fù)合材料的又存在差異，會(huì)在顆粒周圍引發(fā)大量的附加位錯(cuò)，因而復(fù)合材料的位錯(cuò)密度大大上升，從而提高了復(fù)合材料的強(qiáng)度。
鋁基復(fù)合材料金屬晶體中總是有位錯(cuò)的。晶體的完整性和理論強(qiáng)度計(jì)算都表明，消除位錯(cuò)才能提高強(qiáng)度，可是與之相反，金屬晶體缺陷理論則認(rèn)為，增加位錯(cuò)密度也可以有效地提高強(qiáng)度。鋁基復(fù)合材料在顆粒增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料中，增強(qiáng)體與基體的熱脹系數(shù)相差甚大，從而引發(fā)巨大的熱應(yīng)力，造成塑性變形，使復(fù)合材料中的位錯(cuò)密度上升。科學(xué)家的計(jì)算表明，原位鋁基復(fù)合材料的四種強(qiáng)化機(jī)制對(duì)強(qiáng)度貢獻(xiàn)各不相同，位錯(cuò)對(duì)強(qiáng)化貢獻(xiàn)最大，固溶對(duì)強(qiáng)化的貢獻(xiàn)最小，各種強(qiáng)化機(jī)制對(duì)此種復(fù)化材料強(qiáng)度的提高。
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