在管理實(shí)踐中運用強化手段須遵循的基本原則有:
1、獎勵與懲罰相結合
2、以獎為主,以罰為輔
3、及時(shí)強化
4、獎人所需
5、因人制宜,采用不同的強化方式。
強化理論是美國的心理學(xué)家和行為科學(xué)家斯金納、赫西、布蘭查德等人提出的一種理論,也稱(chēng)為行為修正理論或行為矯正理論。
斯金納認為人是沒(méi)有尊嚴和自由的,人們作出某種行為,不做出某種行為,只取決于一個(gè)影響因素,那就是行為的后果。他提出了一種“操作條件反射”理論,認為人或動(dòng)物為了達到某種目的,會(huì )采取一定的行為作用于環(huán)境。當這種行為的后果對他有利時(shí),這種行為就會(huì )在以后重復出現;不利時(shí),這種行為就減弱或消失。人們可以用這種正強化或負強化的辦法來(lái)影響行為的后果,從而修正其行為。
強化理論對管理實(shí)踐有重要的指導作用:
1)獎勵與懲罰相結合。即對正確的行為,對有成績(jì)的個(gè)人或群體給予適當的獎勵;同時(shí),對于不良行為,對于一切不利于組織工作的行為則要給予處罰。大量實(shí)踐證明,獎懲結合的方法優(yōu)于只獎不罰或只罰不獎的方法。
2)以獎為主,以罰為輔。強調獎勵與懲罰并用,并不等于獎勵與懲罰并重,而是應以獎為主,以罰為輔,因為過(guò)多運用懲罰的方法,會(huì )帶來(lái)許多消極的作用,在運用時(shí)必須慎重。
3)及時(shí)而正確強化。所謂及時(shí)強化是指讓人們盡快知道其行為結果的好壞或進(jìn)展情況,并盡量的予以相應的獎勵,而正確強化就是要“賞罰分明”,即當出現良好行為時(shí)就給予適當的獎勵,而出現不良行為時(shí)就給予適當的懲罰。及時(shí)強化能給人們以鼓勵,使其增強信心并迅速的激發(fā)工作熱情,但這種積極性的效果是以正確強化為前提的:相反,亂賞亂罰決不會(huì )產(chǎn)生激勵效果。
4)獎人所需,形式多樣。要使獎勵成為真正強化因素,就必須因人制宜地進(jìn)行獎勵。每個(gè)人都有自己的特點(diǎn)和個(gè)性,其需要也各不相同,因而他們對具體獎勵的反應也會(huì )大不一樣。所以獎勵應盡量不搞一刀切,應該獎人之所需,形式多樣化,只有這樣才能起到獎勵的效果。
在管理實(shí)踐中運用強化手段須遵循的基本原則有: 1、獎勵與懲罰相結合 2、以獎為主,以罰為輔 3、及時(shí)強化 4、獎人所需 5、因人制宜,采用不同的強化方式。
強化理論是美國的心理學(xué)家和行為科學(xué)家斯金納、赫西、布蘭查德等人提出的一種理論,也稱(chēng)為行為修正理論或行為矯正理論。 斯金納認為人是沒(méi)有尊嚴和自由的,人們作出某種行為,不做出某種行為,只取決于一個(gè)影響因素,那就是行為的后果。
他提出了一種“操作條件反射”理論,認為人或動(dòng)物為了達到某種目的,會(huì )采取一定的行為作用于環(huán)境。當這種行為的后果對他有利時(shí),這種行為就會(huì )在以后重復出現;不利時(shí),這種行為就減弱或消失。
人們可以用這種正強化或負強化的辦法來(lái)影響行為的后果,從而修正其行為。 強化理論對管理實(shí)踐有重要的指導作用: 1)獎勵與懲罰相結合。
即對正確的行為,對有成績(jì)的個(gè)人或群體給予適當的獎勵;同時(shí),對于不良行為,對于一切不利于組織工作的行為則要給予處罰。 大量實(shí)踐證明,獎懲結合的方法優(yōu)于只獎不罰或只罰不獎的方法。
2)以獎為主,以罰為輔。強調獎勵與懲罰并用,并不等于獎勵與懲罰并重,而是應以獎為主,以罰為輔,因為過(guò)多運用懲罰的方法,會(huì )帶來(lái)許多消極的作用,在運用時(shí)必須慎重。
3)及時(shí)而正確強化。 所謂及時(shí)強化是指讓人們盡快知道其行為結果的好壞或進(jìn)展情況,并盡量的予以相應的獎勵,而正確強化就是要“賞罰分明”,即當出現良好行為時(shí)就給予適當的獎勵,而出現不良行為時(shí)就給予適當的懲罰。
及時(shí)強化能給人們以鼓勵,使其增強信心并迅速的激發(fā)工作熱情,但這種積極性的效果是以正確強化為前提的:相反,亂賞亂罰決不會(huì )產(chǎn)生激勵效果。 4)獎人所需,形式多樣。
要使獎勵成為真正強化因素,就必須因人制宜地進(jìn)行獎勵。每個(gè)人都有自己的特點(diǎn)和個(gè)性,其需要也各不相同,因而他們對具體獎勵的反應也會(huì )大不一樣。
所以獎勵應盡量不搞一刀切,應該獎人之所需,形式多樣化,只有這樣才能起到獎勵的效果。
一、名詞解釋題1.管理: 管理是指組織為了達到個(gè)人無(wú)法實(shí)現的目標,通過(guò)各項職能活動(dòng),合理分配、協(xié)調相關(guān)資源的過(guò)程。
2.道德: 道德通常是指那些用來(lái)明辨是非的規則或原則。 3.國際化經(jīng)營(yíng):一個(gè)企業(yè)的資源轉化活動(dòng)超越了一國國界,即進(jìn)行商品、勞務(wù)、資本、技術(shù)等形式的經(jīng)濟資源的跨國傳遞和轉化,那么這個(gè)企業(yè)就是在開(kāi)展國際化經(jīng)營(yíng)。
4.決策:決策定義為“管理者識別并解決問(wèn)題的過(guò)程,或者管理者利用機會(huì )的過(guò)程。” 5.戰略性計劃:戰略性計劃指應用于整體組織的,為組織未來(lái)較長(cháng)時(shí)期(通常年以上)設立總體目標和尋求組織在環(huán)境中的地位的計劃。
6.壓力:所謂壓力是指在動(dòng)態(tài)環(huán)境條件下,個(gè)人面對種種機遇、規定以及追求的不確定性所造成的一種心理負擔。 7.組織沖突:所謂組織沖突是指組織內部成員之間、不同部門(mén)之間、個(gè)人與組織之間由于在工作方式、利益、性格、文化價(jià)值觀(guān)等方面的不一致性所導致的彼此相抵觸、爭執甚至攻擊等行為。
8.領(lǐng)導權力:領(lǐng)導權力通常就是指影響他人的能力,在組織中就是指排除各種障礙完成任務(wù)達到目標的能力。9.正強化,負強化:正強化,就是獎勵那些符合組織目標的行為,以便使這些行為得到進(jìn)一步加強,從而有利于組織目標的實(shí)現。
舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子,在組織中,人犯了錯要不要處罰?人要是做對了事,要不要獎勵?何時(shí)處罰、何時(shí)獎勵,以及采用何種方式進(jìn)行獎罰?管理者要么就根本不重視,要么就憑個(gè)人情感來(lái)應對,結果就將原本簡(jiǎn)單的問(wèn)題搞得很復雜。這類(lèi)錯誤在中國社會(huì )中可謂比比皆是,像最近的723動(dòng)車(chē)事故,就是因為沒(méi)有及時(shí)處理甚至錯誤處理,就導致鐵路系統后續一連串的悲劇發(fā)生,也導致社會(huì )的廣泛質(zhì)疑,這就是因為不知管理理論,不諳管理原則、不懂因果關(guān)系所致。其實(shí),有一種“強化理論”,早就提供了處理這些問(wèn)題的原則和方向。
“強化理論”實(shí)際上也叫“行為修正理論”,是美國心理學(xué)家斯金納提出的“以學(xué)習的強化原則為基礎”的“關(guān)于理解和修正人的行為”的一種基礎管理理論。
斯金納認為:人或動(dòng)物為了達到某種目的,會(huì )采取一定的行為作用于環(huán)境,當這種行為的后果對他有利時(shí),這種行為就會(huì )在以后重復出現;不利時(shí),這種行為就會(huì )減弱或消失。所以,人們可以用這種“正強化”或“負強化”的辦法來(lái)影響行為的后果,從而修正其行為。所謂強化,從其最基本的形式來(lái)講,指的是對一種行為的肯定或否定的后果(獎勵或懲罰),它在一定程度上會(huì )決定人的這種行為在今后是否會(huì )重復發(fā)生。
根據強化的性質(zhì)和目的,可把強化分為“正強化”和“負強化”兩種。在管理上,“正強化”指的就是獎勵那些組織上需要的行為,從而加強這種行為,讓這種行為延續或擴大;“負強化”就是懲罰那些與組織利益不相容的行為,從而削弱或減少這種行為。“正強化”的方法包括獎金、對成績(jì)的認可、表?yè)P、改善工作條件和人際關(guān)系、提升、安排擔任挑戰性的工作、給予學(xué)習和成長(cháng)的機會(huì )等。“負強化”的方法包括批評、處分、降級等,有時(shí)不給予獎勵或少給獎勵也是一種負強化。
剛開(kāi)始時(shí),斯金納也只將強化理論用于訓練動(dòng)物,如訓練軍犬和馬戲團的動(dòng)物。以后,斯金納又將強化理論進(jìn)一步發(fā)展,并用于人的學(xué)習上,發(fā)明了“程序教學(xué)法”和“教學(xué)機”。他強調在學(xué)習中應遵循“小步子”和“及時(shí)反饋”的原則,將大問(wèn)題分成許多小問(wèn)題,循序漸進(jìn),他還將編好的教學(xué)程序放在機器里對人進(jìn)行教學(xué),收到了很好的效果。
在現代組織的人力資源開(kāi)發(fā)管理中,“強化理論”有意無(wú)意地得到了廣泛的運用,其影響幾乎是無(wú)處不在。但是,很多組織因為對“強化理論”的原則缺乏足夠的認識和了解,在運用中經(jīng)常走入誤區,比方說(shuō)沒(méi)有目標或目標設計不合理、獎罰不及時(shí)獎罰不恰當、重罰輕獎等,這就妨礙了組織效率的提升。所以,“強化理論”具體應用時(shí)必須遵守如下行為原則:
1、經(jīng)過(guò)“強化”的行為會(huì )趨向于重復發(fā)生。例如,當人的某種行為后果受人稱(chēng)贊時(shí),就增加了這種行為重復發(fā)生的可能性。所以,獎勵就是組織管理的必然手段。
2、要依照強化對象的不同采用不同的強化措施。人們的年齡、性別、職業(yè)、學(xué)歷、經(jīng)歷不同,需求就不同,強化方式也應不一樣。如有的人更重視物質(zhì)獎勵,有的人更重視精神獎勵,就應區分情況,采用不同的強化措施。
3、小步子前進(jìn),分階段設立目標,并對目標予以明確規定和表述。對于人的激勵,首先要設立一個(gè)明確的、鼓舞人心而又切實(shí)可行的目標,只有目標明確而具體時(shí),才能進(jìn)行衡量和采取適當的強化措施。同時(shí),還要將目標進(jìn)行分解,分成許多小目標,當下屬完成每個(gè)小目標都及時(shí)給予強化,這樣不僅有利于目標的實(shí)現,而且通過(guò)不斷的激勵增強信心。
4、及時(shí)反饋,就是通過(guò)某種形式和途徑,及時(shí)將工作結果告訴下屬。要取得最好的激勵效果,就應該在行為發(fā)生以后盡快采取適當的強化方法。一個(gè)人在實(shí)施了某種行為以后,即使是領(lǐng)導者表示“已注意到這種行為”這樣簡(jiǎn)單的反饋,也能起到“正強化”的作用,如果領(lǐng)導者對這種行為不予注意或不及時(shí),這種行為重復發(fā)生的可能性就會(huì )減小以至消失。
5、“正強化”比“負強化”更有效。在強化手段的運用上,應以“正強化”為主,也就是我們常說(shuō)的“獎一定要重于罰”。同時(shí),必要時(shí)也要對壞的行為予以懲罰,做到獎懲結合。
“強化理論”有助于對人們行為的理解和引導,讓下屬們認識組織的目標和要求,從而自覺(jué)地保持與組織的一致,因而,強化理論已被廣泛地應用在激勵和人的行為的改造上。
通過(guò)細化晶粒而使金屬材料力學(xué)性能提高的方法稱(chēng)為細晶強化工業(yè)上將通過(guò)細化晶粒以提高材料強度的方法稱(chēng)為細晶強化。
通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體,晶粒的大小可以用單位體積內晶粒的數目來(lái)表示,數目越多,晶粒越細。實(shí)驗表明,在常溫下的細晶粒金屬比粗晶粒金屬有更高的強度、硬度、塑性和韌性。
這是由于細晶粒遭到外力產(chǎn)生塑性變形可分散在更多的晶粒內進(jìn)行,塑性變形較均勻,應力集中較小;另外,晶粒越細,晶界面積越大,晶界越曲折,越不利于裂紋的擴大。故工業(yè)上將通過(guò)細化晶粒以提高材料強度的方法稱(chēng)為細晶強化。
細晶強化有以下方法:1,增加過(guò)冷度;2,變質(zhì)處理;3,振動(dòng)與攪拌。 查看原帖>>。
內容 開(kāi)始斯金納也只將強化理論用于訓練動(dòng)物,如訓練軍犬和馬戲團的動(dòng)物。
以后,斯金納又將強化理論進(jìn)一步發(fā)展,并用于人的學(xué)習上。他強調在學(xué)習中應遵循小步子和及時(shí)反饋的原則,將大問(wèn)題分成許多小問(wèn)題,循序漸進(jìn);他還將編好的教學(xué)程序放在機器里對人進(jìn)行教學(xué),發(fā)明了程序教學(xué)法和教學(xué)機,收到了很好的效果。
斯金納認為行為之所以發(fā)生變化,是由于強化作用的結果,人的學(xué)習是否成立關(guān)鍵在于強化。當一個(gè)操作發(fā)生之后,緊接著(zhù)呈現一個(gè)強化刺激時(shí),那么,這個(gè)操作的強度(概率)就增加。
這里所增加的不是刺激-反應的聯(lián)結(因為操作不需要特定的激發(fā)性刺激),而是使反應發(fā)生的一般傾向性增強,即反應發(fā)生的概率增強了。他認為在學(xué)習中,練習雖然是重要的,但關(guān)鍵的變量卻是強化。
練習本身并不提高速率,它只是為進(jìn)一步強化提供機會(huì )。不過(guò),他對強化的解釋與巴甫洛夫的解釋不同。
他認為凡能增強反應概率的刺激,這可叫做條件的、二級的、后繼的或派生的強化物。這后繼的強化物可以在它同反應重復聯(lián)合而無(wú)原始的、一級的強化物時(shí)歸于消失。
他認為,后繼強化物容易發(fā)生泛化,后繼強化物同原始的強化物發(fā)生聯(lián)合時(shí),就可以引起種種不同的活動(dòng)。例如金錢(qián)可以使各種行為起到強化的作用。
在斯金納看來(lái),教育就是塑造行為,成功的教學(xué)和訓練的關(guān)鍵就是分析強化的效果以及設計精密的操縱強化過(guò)程的技術(shù)。他說(shuō):只要我們安排好一種被稱(chēng)為強化的特殊形式的后果,我們的技術(shù)就會(huì )容許我們幾乎隨意地塑造一個(gè)有機體的行為。
B.F.斯金納在《語(yǔ)言行為》一書(shū)中以對動(dòng)物進(jìn)行的操作性條件反射實(shí)驗為基礎,認為兒童獲得言語(yǔ)主要靠后天學(xué)習,也與學(xué)習其它行為一樣,是通過(guò)操作性條件反射來(lái)實(shí)現的。言語(yǔ)的操作性條件反射建筑在由環(huán)境引起的聲音和聲音連結的選擇性強化的基礎上。
如嬰兒在咿呀學(xué)語(yǔ)時(shí),父母或其他人總是高興地對著(zhù)他們咿呀作答,就強化了他們的言語(yǔ)行為;當嬰兒發(fā)出接近成人的語(yǔ)音時(shí),成人又會(huì )對這些發(fā)音強化,使這些聲音逐漸在兒童發(fā)聲中占優(yōu)勢,于是嬰兒就逐漸從沒(méi)有含義的咿呀學(xué)語(yǔ)過(guò)渡到富有意義的言語(yǔ)。E.L.桑代克把這種學(xué)習稱(chēng)為“咿呀學(xué)語(yǔ)僥幸成功”。
強化論者莫勒(O.H.Mowrer)認為,兒童是通過(guò)模仿-強化的模式來(lái)學(xué)習語(yǔ)言的。兒童模仿成人的發(fā)聲常常與需要得到滿(mǎn)足和愉快相聯(lián)系,模仿就得到強化。
強化理論還認為,兒童掌握語(yǔ)言結構是按照刺激-反應的公式產(chǎn)生的行為。兒童可通過(guò)一類(lèi)言語(yǔ)反應的類(lèi)化建立起某種語(yǔ)言結構與言語(yǔ)反應類(lèi)別之間的聯(lián)系。
如一個(gè)孩子習得了寶寶的鞋、寶寶的糖、寶寶的槍這類(lèi)反應后,他就理解了并能使用寶寶的--這種語(yǔ)言結構,以后能把新詞填入已習得的這個(gè)語(yǔ)言結構中去。強化物 凡是能增強反應概率的刺激和事件都叫強化物,反之,在反應之后緊跟一個(gè)討厭的刺激,從而導致反應率下降,則是懲罰。
強化又分為積極強化和消極強化,積極強化通過(guò)呈現刺激增強反應概率,消極強化通過(guò)中止不愉快條件來(lái)增強反應概率。強化還可劃分為一級強化和二級強化兩類(lèi)。
一級強化滿(mǎn)足人和動(dòng)物的基本生理需要,如食物、水、安全、溫暖、性等。二級強化是指任何一個(gè)中性刺激如果與一級強化反復聯(lián)合,它就能獲得自身的強化性質(zhì)。
包括社會(huì )強化(社會(huì )接納、微笑)、信物(錢(qián)、級別、獎品等)和活動(dòng)(自由地玩、聽(tīng)音樂(lè )、旅游等)。如金錢(qián),對嬰兒它不是強化物,但當小孩知道錢(qián)能換糖時(shí),它就能對兒童的行為產(chǎn)生效果。
再如分數,也是在受到教師的注意后才具有強化性質(zhì)的。在強化時(shí),可以使用這樣一個(gè)原則——普雷馬克原理(Premack Principle),即用高頻的活動(dòng)作為低頻活動(dòng)的強化物,或者說(shuō)用學(xué)生喜愛(ài)的活動(dòng)去強化學(xué)生參與不喜愛(ài)的活動(dòng)。
如“你吃完這些青菜,就可以去玩。”如果一個(gè)兒童喜愛(ài)做航空模型而不喜歡閱讀,可以讓學(xué)生完成一定的閱讀之后去做模型,等等。
強化的程式 強化的程式是指反應在什么時(shí)候或多頻繁地受到強化。每一種不同的程式都產(chǎn)生相應的反應模式。
連續程式的強化在教新反應時(shí)最為有效。間隔式強化又稱(chēng)部分強化,它比起連續程式具有較高的反應率和較低的消退率。
定時(shí)距式由于有一個(gè)時(shí)間差,隨之以較低的反應率,但在時(shí)間間隔的未了反應率上升,出現一種扇貝效應(見(jiàn)圖)。學(xué)生在期終考試前臨時(shí)抱佛腳就證明了這一點(diǎn)。
定比率式對穩定的反應率比較有益,而變比率式則對維持穩定和高反應率最為有效。在實(shí)際教育中,不想要的行為常常不明智地受到了強化。
一個(gè)教師可能正在作間隔式的強化,一次僥幸就會(huì )使學(xué)生永遠記住這個(gè)行為,學(xué)生認識到如果他們一直懇求教師,教師就會(huì )最終答應他們的要求。下面是一些強化程式原則:1.教新任務(wù)時(shí),進(jìn)行即時(shí)強化,不要進(jìn)行延緩強化。
在行為主義學(xué)習理論中有一條重要的原理就是,后果緊跟行為比后果延緩要有效得多。即時(shí)反饋有兩個(gè)作用:首先是使行為和后果之間的聯(lián)系更為明確,其次它增加了反饋的信息價(jià)值。
2.在任務(wù)的早期階段,強化每一個(gè)正確的反應,隨著(zhù)學(xué)習的發(fā)生,對比較正確的反應優(yōu)先強化,逐漸地轉到間隔式強化。3.強化要保證做到朝正確方向促進(jìn)或引導。
不。
(1)經(jīng)過(guò)強化的行為趨向于重復發(fā)生。所謂強化因素就是會(huì )使某種行為在將來(lái)重復發(fā)生的可能性增加的任何一種“后果”。例如,當某種行為的后果是受人稱(chēng)贊時(shí),就增加了這種行為重復發(fā)生的可能性。
(2)要依照強化對象的不同采用不同的強化措施。人們的年齡、性別、職業(yè)、學(xué)歷、經(jīng)歷不同,需要就不同,強化方式也應不一樣。如有的人更重視物質(zhì)獎勵,有的人更重視精神獎勵,就應區分情況,采用不同的強化措施。
(3)小步子前進(jìn),分階段設立目標,并對目標予以明確規定和表述。對于人的激勵,首先要設立一個(gè)明確的、鼓舞人心而又切實(shí)可行的目標,只有目標明確而具體時(shí),才能進(jìn)行衡量和采取適當的強化措施。同時(shí),還要將目標進(jìn)行分解,分成許多小目標,完成每個(gè)小目標都及時(shí)給予強化,這樣不僅有利于目標的實(shí)現,而且通過(guò)不斷的激勵可以增強信心。如果目標一次定得太高,會(huì )使人感到不易達到或者說(shuō)能夠達到的希望很小,這就很難充分調動(dòng)人們?yōu)檫_到目標而做出努力的積極性。
(4)及時(shí)反饋。所謂及時(shí)反饋就是通過(guò)某種形式和途徑,及時(shí)將工作結果告訴行動(dòng)者。要取得最好的激勵效果,就應該在行為發(fā)生以后盡快采取適當的強化方法。一個(gè)人在實(shí)施了某種行為以后,即使是領(lǐng)導者表示“已注意到這種行為”這樣簡(jiǎn)單的反饋,也能起到正強化的作用。
如果領(lǐng)導者對這種行為不予注意,這種行為重復發(fā)生的可能性就會(huì )減小以至消失。所以,必須利用及時(shí)反饋作為一種強化手段。強化理論并不是對職工進(jìn)行操縱,而是使職工有一個(gè)最好的機會(huì )在各種明確規定的備擇方案中進(jìn)行選擇。因而,強化理論已被廣泛地應用在激勵和人的行為的改造上。
(5)正強化比負強化更有效。所以,在強化手段的運用上,應以正強化為主;同時(shí),必要時(shí)也要對壞的行為給以懲罰,做到獎懲結合。
強化理論只討論外部因素或環(huán)境刺激對行為的影響,忽略人的內在因素和主觀(guān)能動(dòng)性對環(huán)境的反作用,具有機械論的色彩。但是,許多行為科學(xué)家認為,強化理論有助于對人們行為的理解和引導。因為,一種行為必然會(huì )有后果,而這些后果在一定程度上會(huì )決定這種行為在將來(lái)是否重復發(fā)生。那么,與其對這種行為和后果的關(guān)系采取一種碰運氣的態(tài)度,就不如加以分析和控制,使大家都知道應該有什么后果最好。這并不是對職工進(jìn)行操縱,而是使職工有一個(gè)最好的機會(huì )在各種明確規定的備擇方案中進(jìn)行選擇。因而,強化理論已被廣泛地應用在激勵和人的行為的改造上。
對強化理論的應用,要考慮強化的模式,并采用一整套的強化體制。
強化模式主要由“前因”、“行為”和“后果”三個(gè)部分組成。
“前因”是指在行為產(chǎn)生之前確定一個(gè)具有刺激作用的客觀(guān)目標,并指明哪些行為將得到強化,如企業(yè)規定車(chē)間安全生產(chǎn)中每月的安全操作無(wú)事故定額。
“行為”是指為了達到目標的工作行為。
“后果”是指當行為達到了目標時(shí),則給予肯定和獎勵;當行為未達到目標時(shí),則不給予肯定和獎勵,甚至給予否定或懲罰,以求控制職工的安全行為。
金屬的強化 strengthening of metals 通過(guò)合金化、塑性變形和熱處理等手段提高金屬材料的強度,稱(chēng)為金屬的強化。
所謂強度是指材料對塑性變形和斷裂的抗力,用給定條件下材料所能承受的應力來(lái)表示。隨試驗條件不同,強度有不同的表示方法,如室溫準靜態(tài)拉伸試驗所測定的屈服強度、流變強度、抗拉強度、斷裂強度等(見(jiàn)金屬力學(xué)性能的表征);壓縮試驗中的抗壓強度;彎曲試驗中的抗彎強度;疲勞試驗中的疲勞強度(見(jiàn)疲勞);高溫條件靜態(tài)拉伸所測的持久強度(見(jiàn)蠕變)。
每一種強度都有其特殊的物理本質(zhì),所以金屬的強化不是籠統的概念,而是具體反映到某個(gè)強度指標上。一種手段對提高某一強度指標可能是有效的,而對另一強度指標未必有效。
影響強度的因素很多。最重要的是材料本身的成分、組織結構和表面狀態(tài);其次是受力狀態(tài),如加力快慢、加載方式,是簡(jiǎn)單拉伸還是反復受力,都會(huì )表現出不同的強度;此外,試樣幾何形狀和尺寸及試驗介質(zhì)也都有很大的影響,有時(shí)甚至是決定性的,如超高強度鋼在氫氣氛中的拉伸強度可能成倍地下降(見(jiàn)應力腐蝕斷裂和氫脆)。
在本文中,強化一般是指金屬材料的室溫流變強度,即光滑試樣在大氣中、按給定的變形速率、室溫下拉伸時(shí)所能承受應力的提高。應強調指出:提高強度并不是改善金屬材料性能惟一的目標,即使對金屬結構材料來(lái)說(shuō),除了不斷提高強度以外,也還必須注意材料的綜合性能,即根據使用條件,要有足夠的塑性和韌性以及對環(huán)境與介質(zhì)的適應性。
強化的理論基礎 從根本上講,金屬強度來(lái)源于原子間結合力。如果一個(gè)理想晶體,在切應力作用下沿一定晶面和晶向發(fā)生滑移形變,根據計算,此時(shí)金屬的理論切變強度一般是其切變模量的1/10~1/30。
而金屬的實(shí)際強度只是這個(gè)理論強度的幾十分之一,甚至幾千分之一。例如,純鐵單晶的室溫切變強度約為5kgf/mm2,而按鐵的切變模量(5900kgf/mm2)來(lái)估算,其理論切變強度應達650kgf/mm2。
造成這樣大差異的原因曾是人們長(cháng)期關(guān)注的課題。直到1934年,奧羅萬(wàn)(E.Orowan)、波拉尼(M.Polanyi)和泰勒 (G.I.Taylor)分別提出晶體位錯的概念;位錯理論的發(fā)展揭示了晶體實(shí)際切變強度(和屈服強度)低于理論切變強度的本質(zhì)。
在有位錯存在的情況下,切變滑移是通過(guò)位錯的運動(dòng)來(lái)實(shí)現的,所涉及的是位錯線(xiàn)附近的幾列原子。而對于無(wú)位錯的近完整晶體,切變時(shí)滑移面上的所有原子將同時(shí)滑移,這時(shí)需克服的滑移面上下原子之間的鍵合力無(wú)疑要大得多。
金屬的理論強度與實(shí)際強度之間的巨大差別,為金屬的強化提供了可能性和必要性(見(jiàn)形變和斷裂)。可以認為實(shí)測的純金屬單晶體在退火狀態(tài)下的臨界分切應力表示了金屬的基礎強度,是材料強度的下限值;而估算的金屬的理論強度是經(jīng)過(guò)強化之后所能期望達到的強度的上限。
強化途徑 金屬材料的強化途徑不外兩個(gè),一是提高合金的原子間結合力,提高其理論強度,并制得無(wú)缺陷的完整晶體,如晶須。已知鐵的晶須的強度接近理論值,可以認為這是因為晶須中沒(méi)有位錯,或者只包含少量在形變過(guò)程中不能增殖的位錯。
可惜當晶須的直徑較大時(shí)(如大于5μm),強度會(huì )急劇下降。有人解釋為大直徑晶須在生長(cháng)過(guò)程中引入了可動(dòng)位錯,一旦有可動(dòng)位錯存在,強度就急劇下降了。
從自前來(lái)看,只有少數幾種晶須作為結構材料得到了應用。另一強化途徑是向晶體內引入大量晶體缺陷,如位錯、點(diǎn)缺陷、異類(lèi)原子、晶界、高度彌散的質(zhì)點(diǎn)或不均勻性(如偏聚)等,這些缺陷阻礙位錯運動(dòng),也會(huì )明顯地提高金屬強度。
事實(shí)證明,這是提高金屬強度最有效的途徑。對工程材料來(lái)說(shuō),一般是通過(guò)綜合的強化效應以達到較好的綜合性能。
具體方法有固溶強化、形變強化、沉淀強化和彌散強化、細化晶粒強化、擇優(yōu)取向強化、復相強化、纖維強化和相變強化等,這些方法往往是共存的。材料經(jīng)過(guò)輻照后,也會(huì )產(chǎn)生強化效應,但一般不把它作為強化手段。
固溶強化 結構用的金屬材料很少是純金屬,一般都要合金化。合金化的主要目的之一是產(chǎn)生固溶強化,另外,也可能產(chǎn)生沉淀強化、細化晶粒強化、相變強化和復相強化等,這要看合金元素的作用和熱處理條件而定。
合金元素對基體的固溶強化作用決定于溶質(zhì)原子和溶劑原子在尺寸、彈性性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)和其他物理化學(xué)性質(zhì)上的差異,此外,也和溶質(zhì)原子的濃度和分布有關(guān)(見(jiàn)合金相);固溶強化的實(shí)現主要是通過(guò)溶質(zhì)原子與位錯的交互作用。這些交互作用可分為四種: ①溶質(zhì)原子與位錯的彈性交互作用 在固溶體中,無(wú)論是固溶原子或是位錯,在其周?chē)即嬖谥?zhù)應力和點(diǎn)陣畸變,兩個(gè)應力場(chǎng)之間的作用就屬于彈性交互作用。
這種彈性交互作用力代表固溶原子所提供的阻礙位錯運動(dòng)的力。其最大值取決于溶質(zhì)原子的大小、濃度和分布,特別是使點(diǎn)陣發(fā)生畸變的對稱(chēng)程度。
在代位固溶體中,固溶原子與溶劑原子的尺寸差異(原子尺寸錯配)愈大,固溶原子與位錯的彈性交互作用就愈大,強化作用也愈顯著(zhù),如鎢在鋼中的強化作用比鉬要高,就是因為鎢原子和鐵原子尺寸的差異要比鉬與鐵原子的差異大。在間隙固溶體中,填隙原子會(huì )引起晶胞體積的改。
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