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含碳量为0.45%的普通钢经过不同的加工工艺-显微结构
显微结构与宏观性能
在更大的尺度条件下(一般为1~1 000微米)，材料内部呈现
的各种化学成分、几何形貌分布特征也同样对材料的宏观性能有
重要的影响。这种化学、几何分布特征随材料类型和加工工艺而
变化，我们称这种分布特征为材料的显微结构。
例如，含碳量为0.45%的普通钢经过不同的加工工艺处理，
力学性能变化很大。经退火工艺(加热至某一温度保温，而后缓慢
冷却)处理后，材料变软，
如果采用淬火方法(加热后快速冷却)，则材料变硬，显微结构
又如，人们知道陶瓷材料有个致命的弱点—存在脆性，容
易断裂。但是，如果将陶瓷材料内部的多晶体晶粒细化至微米或
纳米尺度，在一定的温度下，陶瓷材料的塑性将增加数十倍甚至上
百倍。
再如，用特殊工艺方法可以将金属铝加工成多孔泡沫状。多
孔泡沫金属铝的宏观性能随显微结构(这里用孔隙率表示)的变化
而变化。孔隙率大于63%的多孔泡沫金属铝能浮于水面，而低于
63%的则沉于水中。闭孔的多孔泡沫金属铝的热导率很低，可用
作绝热材料，通孔的则因其大的比表面积大而具有高的散热能力。
工程材料往往是多晶体材料，其内部存在着一种称为晶界的
显微结构，它在材料内部的形态分布和所占份额的大小对材料的
宏观性能有着重要的影响。
相对于晶体结构对材料宏观性能的决定性作用而言，显微结
构对材料宏观性能的作用是一种附加性的作用，但这一作用是不
可忽视的。
客服1