金屬學(xué)及熱處理要點(diǎn)總結(jié)

1、排斥力 吸引力第一章 金屬的晶體結(jié)構(gòu)決定材料性能的三個(gè)因素：化學(xué)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組織狀態(tài)金屬：具有正的電阻溫度系數(shù)的物質(zhì)。金屬包韭金屬色圭要區(qū)劃_是金屬縣直正典型肛同1選婺邳艮好典號(hào)電熊力,。一一.金屬鍵：處以聚集狀態(tài)的金屬原子，全部或大部分貢獻(xiàn)出他們的價(jià)電子成為自由電子，為整個(gè)原子集體所共有，這些自由電子與所有自由電子一起在所有原子核周圍按量子力學(xué)規(guī)律運(yùn)動(dòng)著，貢獻(xiàn)出價(jià)電子的原子則變?yōu)檎x子,沉浸在電子云中，依靠運(yùn)動(dòng)于其間的公有化的自由電子的靜電作用結(jié)合起來，這種結(jié)合方式叫做金屬鍵。雙原子模型：在do處原子勢(shì)能最低，即其穩(wěn)定位置。在dc處原子間的結(jié)合力最大，對(duì)應(yīng)于原子的理論抗拉強(qiáng)度晶體：原子在

2、三維空間做有規(guī)則周期性重復(fù)排列的物質(zhì)叫做晶體。晶體的特性：1、各向異性2、具有一定的熔點(diǎn)。空間點(diǎn)陣：為了清晰地描述原子在三維空間排列的規(guī)律性，常將構(gòu)成晶體的實(shí)際質(zhì)點(diǎn)忽略，而將其抽象為純粹的幾何 點(diǎn)，稱為陣點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)，這些陣點(diǎn)可以是原子或分子的中心，也可以是彼此等同的原子團(tuán)或分子團(tuán)的中心，各個(gè) 陣點(diǎn)的周圍環(huán)境都相同。做許多平行的直線將這些陣點(diǎn)連接起來形成一個(gè)三維空間格架，叫做空間點(diǎn)陣。晶胞：從點(diǎn)陣中選取的一個(gè)能夠完全反映晶格特征的最小幾何單元。晶格常數(shù)：晶胞的棱邊長(zhǎng)度稱為晶格常數(shù)，在 X、Y、Z軸上分別以a、b、c表示。致密度：表示晶胞中原子排列的緊密程度，可用原子所占體積與晶胞體積之比K表示。三

3、種典型的晶體結(jié)構(gòu)：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。體心立方晶格：,直Fe Cr-W-VNbMo配位數(shù)8致密度0.68滑移系：110*<111> 共12個(gè)堆垛順莊一ABAB. 面心立方晶格：及Fe、Cu、Ni、Al、Au、Ag配位數(shù)12致密度0.74滑移系：111*<110> 共12個(gè) 堆垛順序ABCABC 密排六方晶格：Zn? MgBeCd配位數(shù)12致密度0.74滑移系：0001*<11.2l>.堆垛K.ABAB.晶向族指數(shù)包含的晶向指數(shù)：一、寫出一<u v w>的排列一二、給其生每個(gè)晶向加二個(gè)負(fù)號(hào)一'分三次加三、給其.史每仝晶

4、向加兩個(gè)負(fù)號(hào)，分三次加四、給每個(gè)晶向加三個(gè)負(fù)號(hào)晶面族指數(shù)包含的晶面指數(shù)：（如果h k l中有一個(gè)是零就寫出排列各加一個(gè)負(fù)號(hào)，如果有兩個(gè)零就只寫出排列就行。）一、寫出h k 1）的排列二、給其中每個(gè)晶面加一個(gè)負(fù)號(hào)，分三次加多晶型性：外部條件（溫度和壓強(qiáng)）改變時(shí)，金屬內(nèi)部由一種晶體結(jié)構(gòu)向另一種晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變叫做多晶型性。柏氏矢量：不但可以表示位錯(cuò)的性質(zhì)，而且可以表示晶格畸變總量的大小和方向的一個(gè)矢量。 晶體缺陷：在實(shí)際金屬材料中存在的一些原子偏離規(guī)則排列得不完整性區(qū)域。分類如下：晶體表面表面能：由于晶格畸變?cè)趩挝幻娣e上升高的能量叫做比表 面能，簡(jiǎn)稱表面能。影響因素：1、外部介質(zhì)性質(zhì) 2、裸露晶面原

5、子密度 3、晶體表面曲率晶界亞晶界：泛指尺寸比晶粒更細(xì)小的所有細(xì)微組織之間的界面。堆垛層錯(cuò)：晶面堆垛順序發(fā)生局部差錯(cuò)而產(chǎn)生的一種晶體缺陷。 產(chǎn)生單位面積堆垛層錯(cuò)所需要的能量成為層錯(cuò)能。相界：具有不同晶體結(jié)構(gòu)的兩相之間的分界面。分為：共格相界、非共格相界、半共格相界 其中共格相界的界面能最低，但其畸變能最高。位錯(cuò)：晶體中一列或若干列原子有規(guī)律的錯(cuò)排現(xiàn)象，其特征是在兩個(gè)方向上的尺寸很小，另一個(gè)方向上的尺寸很大。 晶界特性：1、具有晶界能 2、由內(nèi)吸附和反內(nèi)吸附現(xiàn)象3、熔點(diǎn)低，易腐蝕和氧化4、晶界上缺陷多，原子擴(kuò)散速度快，新相優(yōu)先在晶界上形核。第二章純金屬的結(jié)晶結(jié)晶中的宏觀現(xiàn)象：1、發(fā)生一定的過冷度

6、 2、有結(jié)晶潛熱的釋放。相變潛熱：1mol物質(zhì)從一個(gè)相轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)相時(shí)，伴隨放出或吸收的熱量。結(jié)構(gòu)起伏：（相起伏）在液態(tài)金屬中存在著不斷變化著的微小近程有序原子集團(tuán)，稱為結(jié)構(gòu)起伏。能量起伏：液相中各微觀區(qū)域的能量暫時(shí)偏離平衡能量的現(xiàn)象。過冷液相中的相起伏和能量起伏是形核的基礎(chǔ)。相起伏滿足晶核大小超過一定臨界值的要求，能量起伏滿足新相對(duì)形核功的要求。均勻形核：在液相各區(qū)域出現(xiàn)新晶核的幾率是相同的形核方式。形核功：半徑為臨界晶核半徑的晶胚繼續(xù)長(zhǎng)大成為穩(wěn)定晶核所需要做的最小功。形核率：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位體積液相中形成的晶核數(shù)目。過冷度：金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度 Tn與理論結(jié)晶溫度 Tm之差，稱為過冷度。臨界過冷

7、度：當(dāng)在某一過冷度時(shí)，液態(tài)金屬中存在的最大的晶胚尺寸max等于該過冷度下的臨界形核半徑rk時(shí)，晶核就可以穩(wěn)定存在了，這時(shí)的過冷度叫做臨界過冷度。動(dòng)態(tài)過冷度：液固界面向液體中推移時(shí)所需的過冷度。臨界晶核半徑：晶胚剛好可以自發(fā)的長(zhǎng)大成為穩(wěn)定地晶核時(shí)的半徑叫做臨界晶核半徑。影響形核率的兩個(gè)因素：1、過冷度，過冷度增大臨界晶核半徑和形核功都減小2、原子擴(kuò)散能力。點(diǎn)陣匹配原理：兩個(gè)相互接觸的晶面結(jié)構(gòu)越近似，它們之間的表面能就越小。 杰克遜因子：“用來判斷結(jié)晶時(shí)固液界面的種類。1、光滑界面（小平面界面）a >5 ； 2、粗糙界面（非小平面界面），狂2.； 3、混合型界面Y長(zhǎng)大機(jī)制r二維晶核長(zhǎng)大機(jī)制螺

8、型位錯(cuò)長(zhǎng)大機(jī)制垂直長(zhǎng)大機(jī)制適用于光滑界面，金屬化合物、亞金屬和非金屬具有光滑界面 晶體缺陷在光滑界面生長(zhǎng)中起著重要作用。樹枝狀生長(zhǎng)是具有粗糙界面物質(zhì)最常見的長(zhǎng)大方式。- -晶體缺陷在粗糙界面的生長(zhǎng)過程中不起明顯作用，長(zhǎng)大速度最快。如果界面上有近 50%的位置為固相原子所占據(jù)，這樣的界面即為粗糙界面，如果界面上有近0%或100%的位置為晶體原子所占據(jù)，則這樣的界面稱為光滑界面。晶體生長(zhǎng)是平面長(zhǎng)大方式還是樹枝晶方式取決于界面前沿的溫度梯度和固夜界面的微觀結(jié)構(gòu)。長(zhǎng)大速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)晶核長(zhǎng)大的線速度稱為長(zhǎng)大速度，用G表示。單位為cm / so晶粒大小的影響因素：晶粒的大小取決于形核率和長(zhǎng)大速度的相對(duì)大

9、小。比值？/G越大晶粒越細(xì)小。鑄造時(shí)控制晶粒大小的方法 ：1、控制過冷度 2、變質(zhì)處理3、振動(dòng)、攪動(dòng)。變質(zhì)處理：在澆注前往液態(tài)金屬中加入形核劑，促進(jìn)大量非均勻形核來細(xì)化晶粒的方法。柱狀晶區(qū)的特點(diǎn)：組織致密，各向異性，缺點(diǎn)是存在脆弱界面。等軸晶區(qū)的特點(diǎn)：不存在明顯脆弱界面且沒有各向異性，裂紋不易擴(kuò)展。樹枝晶發(fā)達(dá)，組織不夠致密，顯微縮孔較多。鑄錠組織白控制：1、鑄錠模的冷卻能力 2、澆注溫度和速度 3、熔化溫度鑄錠缺陷：一、縮孔：集中縮孔和分散縮孔；二、氣孔：氫 氮氧；三、夾雜物：外來夾雜和內(nèi)生夾雜。四、偏析。-Timm-第三章二元合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié)晶組元：組成合金最基本的，獨(dú)立的物質(zhì)叫做組元合金系

10、：由給定的組元以不同的比例配制成的一系列成分不同的合金。相：合金中結(jié)構(gòu)相同、成分和性能均一，并以界面相互分開來的組成部分。分為固溶體和中間相兩類。影響相結(jié)構(gòu)的因素：1、負(fù)電性因素 2、原子尺寸因素 3、電子濃度因素組織：人們用肉眼或借助于各種不同倍數(shù)的放大工具所觀察到的金屬材料內(nèi)部的微觀形貌。分為宏觀組織、微觀組織和電子顯微組織。相是組成組織的的基本組成部分。組織代表相的大小、分布、和數(shù)量。有序固溶體：又稱為超點(diǎn)陣，溶質(zhì)原子按適當(dāng)比例并按一定順序和一定方向圍繞溶劑原子分布時(shí)就形成有序固溶體。置換固溶體：指溶質(zhì)原子位于溶劑晶格的某些節(jié)點(diǎn)位置所形成的固溶體。間隙固溶體：溶質(zhì)原子填入溶劑原子間的一些

11、間隙中形成的固溶體。晶格畸變：由于異類原子的溶入或塑性變形等原因造成的點(diǎn)陣中的原子偏離其正常平衡位置的現(xiàn)象。影啊因洛度典典素二1、原子尺寸因素 2、負(fù)電性因素 3、電子濃度因素 4、晶體結(jié)構(gòu)因素 5、溫度因素只有r溶質(zhì)/ r溶劑<0.59時(shí)，才有可能形成間隙固溶體。金屬間化合物一般具有高熔點(diǎn)、高硬度、和脆性大。分類：1、正常價(jià)化合物 2、電子化合物3、間隙相合間隙化合物。廠 正常價(jià)化合物：具有嚴(yán)格的化合比，可用化學(xué)式，成份固定不變。C=21/14形成具有體心立方結(jié)構(gòu)的3相電子化合物 <間隙相和間 隙化合物C=21/13形成具有復(fù)雜立方晶格的丫相C=21/12形成具有密排六方的e相間

12、隙相：rx / rm<0.59時(shí)形成的具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的化合物，具有極高的熔點(diǎn)和硬度，具有金屬光澤是硬質(zhì)合金的重要組成相。間隙化合物：rx / rm >0.59時(shí)形成的具有復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的化合物。滲碳體屬 此類，硬度比間隙相低些，是碳鋼及合金鋼中的重要組成相。合金滲碳體：Fe3c中的鐵原子可以被其他金屬原子 （如Cr、Mn、Mo、W）所置換，形成的以間隙化合物為基的固溶體。測(cè)定相圄值界點(diǎn)的方法 熱分析法、金相法、膨脹法、磁性法、電阻法、 X射線衍射分析法。勻晶轉(zhuǎn)變：合金結(jié)晶時(shí)都是從液相結(jié)晶出單相固溶體的結(jié)晶過程叫做勻晶轉(zhuǎn)變。成分起伏：從微觀角度看，由于原子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果在任一瞬間，液相中總會(huì)

13、有某些微小體積可能偏離液相的平均成分，這些微小體積的成分、大小、和位置都在不斷變化叫做成分起伏。固溶體結(jié)晶和純金屬結(jié)晶的不同點(diǎn)：1、固溶體結(jié)晶時(shí)除需要相起伏和能量起伏外還需要成份起伏。2、異分結(jié)晶3、固溶體合金的結(jié)晶是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。成分過冷：在固液界面前方一定范圍內(nèi)的液相，其實(shí)際溫度低于其平衡結(jié)晶溫度，在界面前方出現(xiàn)了一個(gè)過冷區(qū)域， 平衡結(jié)晶溫度與實(shí)際溫度之差即為過冷度，這個(gè)過冷度是由于液相中的成分變化而引起的，故稱為成分過 冷。出現(xiàn)成分過冷的極限條件是：實(shí)際溫度梯度與界面處的平衡結(jié)晶溫度曲線恰好相切。GmC o 1 KoRDK o對(duì)一定合金系，m、D、Ko 均為常數(shù)，生產(chǎn)中常用控

14、 如過途度的方法控制成分 過冷區(qū)域的大小。共晶轉(zhuǎn)變：在一定溫度下，有一定成分的液相同時(shí)結(jié)晶出成分一定的兩個(gè)固相的轉(zhuǎn)變過程。脫溶：也叫做二次結(jié)晶，過飽和的固溶體中析出另一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)與母相不同的新相的過程。二次結(jié)晶析出的相叫做次生但吸三次相，二次相優(yōu)先從晶界析出？其次從晶粒內(nèi)缺愴逮住忻坦。共析轉(zhuǎn)變：一定成分的固相，在一定溫度下分解為另外兩個(gè)一定成分固相的轉(zhuǎn)變過程。偽共晶：在不平衡結(jié)晶條件下，非共晶成分的合金得到的共晶組織。偽共晶區(qū)的形狀有兩類，取決于共晶中兩相單獨(dú)生長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)大速度與過冷度的關(guān)系。若隨過冷度增大，其中一相長(zhǎng)大的速度下降的很快，則為共晶區(qū)就會(huì)歪斜的偏向該相的一邊。而通常晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜且具有

15、光滑界面的非金屬其長(zhǎng)大速度會(huì)隨過冷度的增大而下降很快。離異共晶：當(dāng)先共晶相數(shù)量較多而共晶相數(shù)量很少時(shí)，共晶相中與先共晶相相同的那一相會(huì)依附于先共晶相上生長(zhǎng)，剩下的另一相則單獨(dú)存在于晶界處，使共晶組織的特征消失。這種兩相分離的共晶稱為離異共晶。枝晶偏析：固溶體晶體通常呈樹枝狀，由于不平衡結(jié)晶使枝干和枝間的化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象影響晶內(nèi)偏析的因素：1、分配系數(shù)Ko 2、溶質(zhì)原子的擴(kuò)散能力 3、冷卻速度。消除晶內(nèi)偏析的方法：采用擴(kuò)散退火或均勻化退火的方法（即將鑄件加熱至低于固相線100-200C,進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間保溫）區(qū)域俯近二一分為正偏析、反偏析和比重偏析。比重偏析的影響因素：1、合金組元的密度差 2、

16、相圖結(jié)晶的成分間隔和溫度間隔。防止辦法：1、增大冷卻速度 2、加入第三種元素 3、熱對(duì)流和攪拌 WMWWWWWMWWWMWWWWh.r - J- "Jr=" -一-c. .cc-c. . .a-.反偏析形成的原因：原來鑄件中心富集溶質(zhì)元素的液體，由于鑄件凝固時(shí)產(chǎn)生收縮在樹枝晶之間產(chǎn)生空隙（為負(fù)壓）加上溫度的降低，使液體中的氣體析出，形成壓強(qiáng)，把鑄件中心溶質(zhì)濃度較高的液體沿著柱狀晶之間的空隙壓至 鑄件的外層，形成反偏析。共晶L(X + 3共析-a+ 3偏晶L1 L2 + a熔晶- L + a包晶L + a包析丫 + a合晶L1 + L2 a根據(jù)相圖判斷合金產(chǎn)生枝晶偏析的傾向：

17、相圖上結(jié)晶溫度范圍越大，形成枝晶偏析的傾向性越大。根據(jù)相圖判斷合金的鑄造性能：鑄造性能主要表現(xiàn)為：流劭性1緬孔、蟄蟄頃跑一相圖上的成分間隔和溫度間隔越大，合金的流動(dòng)性越差，這是由于在固液界面前沿液體中很容易產(chǎn)生寬的成分過 冷區(qū)，使整個(gè)液體都可以成核，并使枝晶向四周均勻生長(zhǎng)，形成較寬的液固兩相混合區(qū)，這些多枝的晶體阻礙了液體 的流動(dòng)。這種結(jié)晶方式稱為“ 糊狀凝固”。結(jié)晶的溫度間隔越大則給樹枝晶的長(zhǎng)大提供了更多的時(shí)間，使枝晶彼此錯(cuò)綜 交叉，更加降低了合金的 通理電。若合金具較窄的成分間隔和溫度間隔，則固液界面前沿液體中不易產(chǎn)生寬的成分過 冷區(qū)，結(jié)晶自鑄件表面開始后循序向心部推進(jìn)，難于在液相中形核，

18、使固液之間的界面分明，已結(jié)晶固相表面也比較 光滑，對(duì)液體的流動(dòng)阻力小，這種結(jié)晶方式稱為“殼狀凝固由于糊狀凝固時(shí)，枝晶發(fā)達(dá)，在凝固收縮時(shí)由于得不到液體補(bǔ)充形成較多的 史散維孔_。當(dāng)結(jié)晶的溫度間隔很不將使合金在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于半固態(tài)，這時(shí)的合金強(qiáng)度很低，在已結(jié)晶的固相不均勻收縮應(yīng)力的作用下，有可能使其鑄件內(nèi)部產(chǎn)生裂紋。稱為 恐裂熱脆性：鋼中的硫元素在 A晶界偏聚并發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變生成低熔點(diǎn)（Fe+FeS）共晶體，在金屬熱加工時(shí)，（Fe+FeS）共晶體很早就熔化使金屬開裂稱為熱裂。第四章鐵碳合金純鐵：熔點(diǎn)：1538 C ,回想:1495 C、1394 C、1227 C、1148 C、912 C、770 C

19、、727 C、230 c 鐵碳相圖：有三條水平線、五個(gè)單相區(qū)、七個(gè)兩相區(qū)?；叵?幾個(gè)碳濃度:0.02&.QQ9二.0.17?.0.53 _ 0.77? 2.1 1?4.3: 6.69GS: A3線，由A結(jié)晶出F的開始線；ES:碳在A中的溶解度曲線；Acm線：二次滲碳體的開始析出線。鐵素體：碳溶于“鐵中的間隙固溶體，體心立方晶格，性能與純鐵基本相同，塑性和韌性很好，但其強(qiáng)度很低居里 點(diǎn)也是770C,最大溶碳能力 727 c時(shí)為0.0218%。奧氏體：碳溶于丫鐵中的間隙固溶體，面心立方晶格，塑性很好，但具有順磁性，比容最小。最大溶碳能力1148c時(shí)為2.11%。8鐵素體：碳溶于&F

20、e中的間隙固溶體。體心立方晶格，最大溶碳能力1495c時(shí)為0.09%。滲碳體：鐵與碳形成的間隙化合物Fe3C。屬正交晶系，復(fù)雜立方晶格。具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近于零，居里溫度為 230C,又稱Ao轉(zhuǎn)變。含碳量6.69%室溫組織變化規(guī)律：FF + P PP + Fe 3CIIP + Ld ' + Fe3CIILd 'Ld ' + Fe3CI鋼中的雜質(zhì)元素：Mn、Si :來源：煉鋼中必加的脫氧劑，Mn有除硫的作用。S :煉鋼時(shí)由一礦石和燃料帶鋼電,. 以FeS形式存在。熱脆的原因：形成低熔點(diǎn)一.（Fe+FeS）離異共晶在晶界處分布。P :由礦石和生鈦等煉鋼原料

21、帶入鋼.中，.，以固溶于鐵中形式存在，能劇烈降低鋼的韌性。形成冷脆。一已與一 Cu 一共存時(shí)能顯著提高鋼的抗大氣腐蝕能力。N:作為間隙原子，主要危害是易使鋼產(chǎn)生淬火時(shí)效一和一應(yīng)變時(shí)效.一H :引起氫脆、導(dǎo)致鋼產(chǎn)生大量細(xì)微裂紋缺陷-白點(diǎn)。嚴(yán)重降低鋼的塑性和韌性。多發(fā)生于合金鋼中。O :形成氧化物夾雜，在靜載荷和動(dòng)載荷的作用下往往成為裂紋的起點(diǎn)。冷脆：鋼件隨溫度的降低，發(fā)生有塑性的微孔聚集型斷裂向脆性的解理型斷裂過度的現(xiàn)象。淬火時(shí)效：淬火后的鋼材在室溫下長(zhǎng)期放置或稍加熱時(shí)，其中的碳、氮等間隙原子逐漸以碳化物或氮化物的形式析出， 從而使鋼的強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象。應(yīng)變時(shí)效：冷塑性變形后

22、的鋼材，在室溫下長(zhǎng)期放置或稍加熱時(shí)，其中的碳、氮等間隙原子逐漸向位錯(cuò)處偏聚，形成 釘扎位錯(cuò)的科氏氣團(tuán)，使鋼的強(qiáng)度、硬度升高，而塑性、韌性下降的現(xiàn)象。第五章 金屬及合金的塑性變形與斷裂金屬在外力作用下的變形過程：理性變形彈塑性變度.、斷裂。gs表示材一料對(duì)一起始微量塑性變形的抗力qb.b表示材料對(duì)最太均勻塑性變形的抗力qU .k表示材料對(duì)塑性變形極限抗力一。一E、G表征金屬材料對(duì)彈性變形一的抗力一,一G.反映工原子.間的結(jié)合力太小久,延伸率和.斷面收縮率示材料韌性的兩個(gè)指標(biāo)。 流變曲線：指均勻塑性變形階段的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線，S= ke n , n是形變強(qiáng)化指數(shù)，表示金屬在均勻塑性變形.階.段的

23、形變強(qiáng)化能力P.構(gòu)件剛度：構(gòu)件產(chǎn)生彈性變形時(shí)的難易程度。用 A E表示。E叫做材料剛度。使材料發(fā)生塑性變形的只能是切應(yīng)力,正應(yīng)力只能使材料發(fā)生正斷.。二m=G / 2兀表示材料的理論剪切強(qiáng)度?；疲壕w的一部分相對(duì)于另一部分沿某些晶面和晶向發(fā)生滑動(dòng)時(shí)晶體產(chǎn)生塑性變形的方式?；泼婵偸窃优帕凶蠲艿拿嬉换品矫婵偸窃膳帕凶蠲艿姆较颉⒃蚴牵涸诰w原子密度最大的面上，原子間結(jié)合力最強(qiáng)，而面與面之間的距離卻最大，所以密排面之間的原子間結(jié)合力最弱，而滑移阻力最小。沿原子密度最大的晶向滑動(dòng)時(shí)，阻力也最小?；频奈诲e(cuò)機(jī)制：晶體的滑移不是一部分相對(duì)于另一部分同時(shí)作整體的剛性移動(dòng)，而是通過位錯(cuò)在切應(yīng)力的作用

24、下沿 著滑移面逐步移動(dòng)的結(jié)果。當(dāng)一條位錯(cuò)線移到晶體表面時(shí)，便會(huì)在晶體表面上留下一個(gè)原子間距的滑移臺(tái)階， 其大小等于柏氏矢量的量值。臨界分切應(yīng)力：在給定的滑移系上開始滑移所需要的最小分切應(yīng)力，以p k表示。與外方無去，足校ft常數(shù)工幾何硬化：拉伸時(shí)隨晶體取向的改變，滑移面的法向與外力軸的夾角越來越遠(yuǎn)離450,從而使取向因子改變，使滑移越來越困難的現(xiàn)象。多滑移：在兩個(gè)或更多滑移系上同時(shí)進(jìn)行的滑移。所產(chǎn)生的滑移帶常呈交叉形。多滑移發(fā)生在滑移第二階段交滑移：在滑移的第三階段，由于晶體取向的改變可能使兩個(gè)或多個(gè)滑移面同時(shí)沿著一個(gè)滑移方向進(jìn)行滑移，從而使加工硬化效果下降。滑移時(shí)出現(xiàn)曲折或波紋狀的滑移帶。晶

25、體的滑移不是晶體的一部分相對(duì)于另一部分同時(shí)作整體的剛性移動(dòng)，而是通過位錯(cuò)在切應(yīng)力的作用下沿著滑移面逐 步移動(dòng)的結(jié)果。正是理論計(jì)算出的滑移臨界切應(yīng)力與實(shí)際測(cè)定的結(jié)果相差懸殊，才導(dǎo)致了位錯(cuò)學(xué)說的誕生。位錯(cuò)的增殖機(jī)構(gòu)為：弗蘭克一一瑞德位錯(cuò)源。加工硬化及原理： 金屬材料在外力作用下發(fā)生塑性變形的過程中，由位錯(cuò)增殖機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了越來越多的位錯(cuò)，形成胞狀 形變亞結(jié)構(gòu)，使亞晶粒細(xì)化，提高了基體強(qiáng)度。同時(shí)這些位錯(cuò)發(fā)生相互交割，一方面形成割階，增大了位 錯(cuò)的長(zhǎng)度；另一方面可能形成一種使位錯(cuò)難以運(yùn)動(dòng)的固定割階。成為后續(xù)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的障礙。提高了金屬的 變形抗力。使材料的塑性、韌性下降的現(xiàn)象。位鎧塞逑甦而騎之生的座力.集中

26、為二。二一0.-*.配0表示猾贅方向的分切應(yīng)力義一絲織構(gòu)：在拉拔時(shí)形成，特征是各晶粒的某一晶向與拉拔方向平行或接近平行。板織構(gòu)：在軋制時(shí)行成，特征是各晶粒的某一晶面平行于軋制平面，而某一晶向平行于軋制方向。攣生：晶體的一部分沿一定的晶面（攣晶面）和一定的晶向（攣生方向），相對(duì)于另一部分晶體作均勻的切變，在切變區(qū)域內(nèi)，與攣晶面平行的每層原子的切變量與它距攣晶面的距離成正比，且不是原子間距的整數(shù)倍。這種切變不改變晶體的點(diǎn)陣類型，使變形的兩部分晶體以攣晶面為分界面，構(gòu)成鏡面對(duì)稱的位向關(guān)系。多晶體塑性變形與單晶體塑性變形的異同點(diǎn)：相同點(diǎn)：都以滑移和攣生作為塑性變形的基本方式不同點(diǎn)：1、多晶體塑性變形受

27、到晶界的阻礙，和位向不同的晶粒的影響。2、任何一個(gè)晶粒的塑性變形都不是處在自由變形狀態(tài)，都需要其周圍的晶粒發(fā)生相應(yīng)變形來配合，以保持晶粒之間的結(jié)合，和整個(gè)晶體的連續(xù)性。多晶塑變的特點(diǎn)：1、各晶粒變形的不同時(shí)性，2、各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性，3、各晶粒變形的不均勻性。晶界強(qiáng)化的原理：1、由于晶界的增多，使位錯(cuò)在晶界處運(yùn)動(dòng)受到的阻礙加大。2、由于各晶粒間存在位向差，為了協(xié)調(diào)變形，要求每個(gè)晶粒必須進(jìn)行多滑移，發(fā)生位錯(cuò)的交割，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)困難。3、小晶粒內(nèi)位錯(cuò)塞積群引起的應(yīng)力集中小，引起變形開裂的機(jī)會(huì)少，可以承受大變形量。多相合金的情況：1、兩相的性能相近時(shí)2、硬而脆的第二相成連續(xù)網(wǎng)狀分布在塑性相的晶界上

28、。3、脆性第二相成片狀或?qū)訝罘植荚谒苄蜗嗟幕w上。以霍爾配奇公式描述珠光體的強(qiáng)度。4、脆性相成顆粒狀分布在塑形相的基體上。分成兩種情況：位錯(cuò)繞過第二相_（彌散與I化工和位錯(cuò)切過第二犯（迎徒觀化）.一冷塑性變形的現(xiàn)象：1、出現(xiàn)滑移帶和攣晶，2、出現(xiàn)纖維組織，3、亞結(jié)扁細(xì)化，4、疝現(xiàn)變形絲織店和板織高。制耳現(xiàn)象的原因：冷塑性變形后金屬出現(xiàn)織構(gòu)，多晶體金屬將顯示出各向異性。因板材各個(gè)方向變形能力不同，使沖 壓出來的工件邊緣不齊，壁厚不均，即為制耳。塑性變形時(shí)外力所做的功大部分轉(zhuǎn)化為熱能，約10%留在內(nèi)部，以彈性應(yīng)變和增加金屬中晶體缺陷的形式存在。殘余應(yīng)力分類：（殘余應(yīng)力在第一、二、三類內(nèi)應(yīng)力中的分配

29、為：1: 10: 100）1、宏觀內(nèi)應(yīng)力（第一類內(nèi)應(yīng)力），由物體各部分變形不均勻產(chǎn)生，在物體整個(gè)范圍內(nèi)處于平衡的力。2、微觀內(nèi)應(yīng)力（第二類內(nèi)應(yīng)力），由晶?；騺喚ЯＷ冃尾痪鶆虍a(chǎn)生，在晶粒亞晶粒范圍處于平衡的力。3、點(diǎn)陣畸變（第三類內(nèi)應(yīng)力），儲(chǔ)存在晶體缺陷中。金屬的斷裂過程包括裂紋的萌生和裂紋的擴(kuò)展。斷裂按微觀機(jī)制分類：1、純剪切斷裂；2、微孔聚集性斷裂：斷口特征為纖維狀斷口。，." , - "1 - "11" - 一f， 1 -V-3、解理斷裂：斷口特征為河流花樣，是在正應(yīng)力作用下的一種穿晶斷裂。裂紋擴(kuò)展方式分為：1、張開型（I型）；2、滑開型（II型）；

30、3、撕開型（III型）；量疸險(xiǎn)的星L型二一Kc稱為材料的斷裂韌性。KIc表示平面應(yīng)變斷裂韌性。是材料常數(shù)。第六章 金屬及合金的回復(fù)與再結(jié)晶退火過程包括:回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長(zhǎng)大三個(gè)階段。回復(fù)：冷塑性變形的金屬在加熱時(shí)，在光學(xué)顯微組織發(fā)生改變前所產(chǎn)生的某些亞結(jié)構(gòu)和性能的變化過程?；貜?fù)階段：（去應(yīng)力退火過程即為回復(fù)過程）1、點(diǎn)缺陷密度顯著下降，金屬強(qiáng)度、硬度等機(jī)械性能變化很小。2、位錯(cuò)多邊形化是回復(fù)發(fā)生的標(biāo)志。3、第一類內(nèi)應(yīng)力全部消除。4、亞晶尺寸在接近再結(jié)晶溫度時(shí)顯著長(zhǎng)大。位錯(cuò)多邊形化：在退火過程中，通過刃位錯(cuò)的滑移和攀移，使同號(hào)刃型位錯(cuò)沿垂直于滑移面的方向排列成小角度亞晶 界。彈性畸變能的降低是

31、其驅(qū)動(dòng)力。再結(jié)晶：冷變形后的金屬加熱到一定溫度之后，在原來的變形組織中重新產(chǎn)生了無畸變的新晶粒。而性能也發(fā)生了明 顯變化，并恢復(fù)到完全軟化狀態(tài)。再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力也是彈性畸變能的降低。再結(jié)晶或核方式；1、亞晶長(zhǎng)大形核機(jī)制（主要發(fā)生大較大變形度下）2、晶界弓出形核機(jī)制。（發(fā)生在較小變形度下）再結(jié)晶晶核長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力：無畸變的新晶粒與周圍基體的畸變能差。界面移動(dòng)方向總是背向其曲率中心的方向。 , 4-t _ n _i_ j_ n _i _j i- - i-jr. - - '._ j_i_ _i j_ i_ m _j ,- j-j " - "i-j - -i j- j- r影響

32、再結(jié)晶溫度的因素主要有：1、變形程度2、金屬純度 3、加熱速度和時(shí)間影1啊再結(jié)晶晶粒大小的因素一：1、變形程度2、原始晶粒尺寸 3、合金元素和雜質(zhì) 4、變形溫度（溫度t回復(fù)程度越大） 再結(jié)晶晶粒正常長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力：晶粒長(zhǎng)大前后總的界面能差。影響再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大的因素二1、溫度2、雜質(zhì)及合金元素 3、第二相質(zhì)點(diǎn) 4、相鄰晶粒之間的位向差。臨界變形度：對(duì)應(yīng)于得到特別粗大的再結(jié)晶晶粒的變形度叫做臨界變形度。再結(jié)晶晶粒反常長(zhǎng)大叫做二次再結(jié)晶。熱加工時(shí)鋼中的流線：在熱加工過程中，鋼中含有的各種夾雜物都沿變形方向伸長(zhǎng)，脆性雜質(zhì)被破碎成點(diǎn)鏈狀，塑性 夾雜物則變成條帶狀，在宏觀上沿試樣變形方向出現(xiàn)一條條細(xì)線即為流

33、線。一條條流線勾畫出的組織叫做纖 維組織。帶狀組織：復(fù)相合金中的各個(gè)相，在熱加工時(shí)沿著變形方向交替的呈帶狀分布，這種組織稱為帶狀組織.亙用正火澧除.帶狀組織形成的原因：在鑄錠中存在著偏析和夾雜物，壓延時(shí)偏析區(qū)和夾雜物沿變形區(qū)伸長(zhǎng)成條帶狀分布，先共析鐵 素體常依附于它們之上而析出，而鐵素體兩側(cè)的富碳地帶隨后轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，冷卻時(shí)即形成帶狀組織。第七章固態(tài)擴(kuò)散固態(tài)擴(kuò)散是大量原子無序躍遷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。原子的隨機(jī)躍遷過程稱為原子的醉步。擴(kuò)散機(jī)理：1、間隙擴(kuò)散機(jī)理 2、換位擴(kuò)散機(jī)理 3、空位擴(kuò)散機(jī)理（原子借不斷向其鄰近的空位跳動(dòng)而遷移）固態(tài)擴(kuò)散發(fā)生的條住:.1、溫度要足夠高 2、時(shí)間要足夠長(zhǎng) 3、擴(kuò)散原子要

34、固溶 4、擴(kuò)散要有驅(qū)動(dòng)力（是化學(xué)位梯度）固態(tài)擴(kuò)散的分類一:自擴(kuò)散：不伴有濃度變化的擴(kuò)散。發(fā)生在純金屬和均勻固溶體中。互擴(kuò)散：伴有濃度變化的擴(kuò)散。上坡擴(kuò)散:化學(xué)位梯度與濃度梯度方向相反時(shí)發(fā)生的擴(kuò)散。下坡擴(kuò)散:化學(xué)位梯度與濃度梯度方向相同時(shí)發(fā)生的擴(kuò)散。原子擴(kuò)散:擴(kuò)散時(shí)沒有新相產(chǎn)生的擴(kuò)散反應(yīng)擴(kuò)散：通過擴(kuò)散使固溶體的溶質(zhì)濃度超過固溶度極限而形成新相的擴(kuò)散。重要特點(diǎn)：二元系的擴(kuò)散層中不可能存在兩相區(qū)。穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散：擴(kuò)散過程中，各處濃度不隨時(shí)間變化的擴(kuò)散稱為穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散。菲克第一定律:dCJ D dx在穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程中，單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于擴(kuò)散方向的單位截面積的擴(kuò)散流量 dC其中：J表示擴(kuò)散流量，D表示擴(kuò)散系數(shù)，

35、表示體積濃度梯度。dxJ與濃度梯度成正比。關(guān)于擴(kuò)散系數(shù)D： D D°exp（ Q/RT） Do表示擴(kuò)散常數(shù)，Q表示擴(kuò)散激活能，R表示氣體常數(shù)。菲克第二定律適用于非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散。其推導(dǎo)過程如下:（微小體積中積存的物質(zhì)量）=（流入的物質(zhì)量）一（流出的物質(zhì)量 則截面積為A的微小體積中的物質(zhì)積存速率：J1 A J2AJAdx x而此積存速率也可用體積濃度C的變化率C-Adxt，C2C當(dāng)擴(kuò)散系數(shù)D與濃度無關(guān)時(shí)：DCt x2令。= 并消去Adx項(xiàng)得到：t此時(shí)將菲克第一定律帶入得到菲克第二定律:J xCtx(DC)； x影響擴(kuò)散的因素：在一定條件下，擴(kuò)散快慢僅由擴(kuò)散系數(shù)D 決定。D=Do exp (-

36、Q / T )1、2、3、4、5、溫度是主要影響因素晶體結(jié)構(gòu)固溶體類型（不同晶格類型的固溶體擴(kuò)散激活能不同）晶體缺陷（晶體缺陷出的原子擴(kuò)散激活能?。┗瘜W(xué)成分（凡是降低合金熔點(diǎn)的元素均會(huì)增加該合金的擴(kuò)散系數(shù)）第八章鋼的熱處理原理只有在加熱或冷卻時(shí)發(fā)生溶解度顯著變化或發(fā)生固態(tài)相變的合金才能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。-J - B- - W J - mrn -"= - - - _>>>_ _ - m-固態(tài)相變的特點(diǎn)：1、相變阻力大（比液態(tài)結(jié)晶的阻力多增加了彈性畸變能一項(xiàng)）能量方程：G總 V GvS wV ；其中w表示相變引起的單位體積的彈性應(yīng)變能。新相呈凸透鏡狀或針狀時(shí)應(yīng)變能低而界面

37、能大，新相呈球狀時(shí)界面能低而應(yīng)變能大。所以形成共格相界或半共格 相界時(shí)，新相多呈球狀，而形成非共格相界時(shí)，新相多呈凸透鏡狀或針狀。2、新相晶核與母相之間存在慣習(xí)面和慣習(xí)方向。慣習(xí)現(xiàn)象：固態(tài)相變時(shí)，為了減小新舊兩相之間的界面能，新相總是以一定方向在母相的某一特定晶面上形成。3、母相晶體缺陷對(duì)相變形核起促進(jìn)作用。母相晶粒越細(xì)，晶界越多，晶內(nèi)缺陷越多，則轉(zhuǎn)變?cè)娇臁?、易于出現(xiàn)過渡相。固態(tài)相變一方面力求使自由能盡可能降低，另一方面又力求沿著阻力最小，做功最少的途徑進(jìn)行。固態(tài)相變的分類：1、擴(kuò)散型相變：新相長(zhǎng)大主要靠原子進(jìn)行長(zhǎng)距離擴(kuò)散進(jìn)行。相界面為非共格。p aA的轉(zhuǎn)變屬此類。2、非擴(kuò)散型相變：新相長(zhǎng)大

38、通過切變和轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)制進(jìn)行，舊相中的原子有規(guī)則的、集體的循序轉(zhuǎn)移到新相中。轉(zhuǎn)變過程中 相界面始終保持共格關(guān)系。如馬氏體相變。3、半擴(kuò)散型相變：如貝氏體轉(zhuǎn)變中，奧氏體通過晶格切變轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體，伴隨有碳原子的擴(kuò)散形成碳化物。A的形成過程：1、A形核2、A長(zhǎng)大3、剩余滲碳體溶解 4、A成分均勻化。燮咀一 AJ1幽生！L1、加熱溫度和保溫時(shí)間（加熱溫度越高、加熱速度越快轉(zhuǎn)變的孕育期和完成轉(zhuǎn)變的時(shí)間越短）2、原始組織（A轉(zhuǎn)變最快的是淬火態(tài)鋼，其次是正火態(tài)鋼，再次是層片狀珠光體，最后是粒狀珠光體）3、化學(xué)成分（含碳量越高，A轉(zhuǎn)變?cè)娇?。）A的晶粒度：1、起始晶粒度：鋼在臨界溫度以上，A形成剛結(jié)束，其晶粒邊界剛

39、剛相互接觸時(shí)的晶粒大小，（通常都是細(xì)小的）2、本質(zhì)晶粒度：表示鋼在一定條件下A晶粒長(zhǎng)大的傾向性。測(cè)定方法.贊明如起到.-930±10£工.保眼3二8h一叵測(cè)定.A前粒的大小匕.一一對(duì)照八級(jí)奧氏體晶粒度標(biāo)準(zhǔn)金相圖片，1 4級(jí)為細(xì)晶粒鋼，5 8級(jí)為粗晶粒鋼。N-1n=2表示放大一百倍時(shí)每平方英寸視野中，觀察到的平均晶粒數(shù)。n0=2N+3 表示實(shí)際每平方毫米平均晶粒數(shù)。影響A晶粒大小的因素：1、加熱溫度和保溫時(shí)間（晶粒在每一溫度下長(zhǎng)大的尺寸是一定的）2、加熱速度（多采用短時(shí)快速加熱的辦法獲得細(xì)晶粒的A）3、化學(xué)成分（隨碳濃度增加， A晶粒長(zhǎng)大傾向性變大，隨后又變小，這是由于過多地

40、碳以未溶碳化物的形式存在。 加入V Ti Nb可獲得本質(zhì)細(xì)晶粒鋼）5、鋼的原始組織A A1 550 c P轉(zhuǎn)變區(qū)550CMs B轉(zhuǎn)變區(qū)IMs MfM轉(zhuǎn)變區(qū)A1 650 cP 產(chǎn)物650 C600 c S 產(chǎn)物600 C550 c T 產(chǎn)物過冷奧氏體：在臨界點(diǎn)以下存在且不穩(wěn)定的將要發(fā)生轉(zhuǎn)變的Ao除Co和Al外的所有合金元素都使 C曲線右移。亞共板鋼隨含碳量增加一C一曲線右移; 隨含碳量增加，F(xiàn)形核幾率減小，F(xiàn)長(zhǎng)大需要擴(kuò)散開去的碳量增加，故減慢了先共析F的析出速度，從而減慢了P轉(zhuǎn)變速度。過共析鋼隨含碳量增加C.曲線左移二這是由于過共析鋼加熱溫度在AC1ACcm之間，隨含碳量增加，A中含碳量并不增加

41、，反而增加了未溶滲碳體的數(shù)量，降低了過冷A的穩(wěn)定性。P球團(tuán)：?jiǎn)蝹€(gè)P領(lǐng)域發(fā)展為多個(gè) P領(lǐng)域并占據(jù)一個(gè)近似球狀的區(qū)域稱為P球團(tuán)。提得一粒狀2一的一去鍵是:控制 A化溫度，使A的碳濃度分布不均勻，或保留大量未溶能滲碳體質(zhì)點(diǎn)，并在 Ai以下較高 溫度范圍內(nèi)緩冷。斤區(qū)珞迷沖.的愛座業(yè)理二.是通過形核和長(zhǎng)大兩個(gè)基本過程進(jìn)行的。早期片狀珠光體形成機(jī)制認(rèn)為，首先在奧氏體晶界 上形成滲碳,核心，晟剛形成時(shí)可能與奧氏體保持共格關(guān)系，為減小形核時(shí)的應(yīng)變能而呈片狀。當(dāng)按非共格擴(kuò)散方式 長(zhǎng)大時(shí)，共格關(guān)系破壞。此時(shí)滲碳體不僅向奧氏體晶粒縱深方向發(fā)展，而且也向橫的方向長(zhǎng)大。滲碳體長(zhǎng)大的同時(shí)， 使其兩側(cè)的奧氏體出現(xiàn)貧碳區(qū)，從

42、而為鐵素體在滲碳體兩側(cè)形核創(chuàng)造條件，在滲碳體兩側(cè)形成鐵素體片后，也隨著滲 碳體片一起向前發(fā)展，同時(shí)也往橫向長(zhǎng)大。鐵素體橫向長(zhǎng)大的同時(shí)必然在其與奧氏體界面處附近形成富碳區(qū)。這又促 使在鐵素體兩側(cè)形成新的滲碳體片。鐵素體和滲碳體如此交替形核并長(zhǎng)大形成一個(gè)片層相間并大致平行的珠光體領(lǐng)域。當(dāng)其與其它部位形成的各個(gè)珠光體領(lǐng)域相遇并占有整個(gè)奧氏體時(shí)，珠光體轉(zhuǎn)變結(jié)束，得到片狀珠光體組織。近年來有 人提出珠光體形成層片狀結(jié)構(gòu)的原因是滲碳體以分枝形式長(zhǎng)大的結(jié)果。馬氏體：碳在a Fe中的過飽和間隙固溶體。馬氏體轉(zhuǎn)變：鋼從奧氏體狀態(tài)快速冷卻，在較低溫度下發(fā)生的無擴(kuò)散型相變叫做馬氏體轉(zhuǎn)變。M相變發(fā)生的條件：1、過冷A

43、必須以大于臨界淬火速度的速度冷卻2、必須過冷到 Ms點(diǎn)以下。相變的驅(qū)動(dòng)力：新相和母相的化學(xué)自由能差。主要阻力為：彈性應(yīng)變能的增加。直直種晶體,結(jié)購的一M： 1、體心立方 M （含碳極低的 M）； 2、體心正方 M （含碳較高的 M）M 一的組織彩態(tài);1、板條狀M :亞結(jié)構(gòu)為高密度位錯(cuò)，又稱為位錯(cuò)M,其形成后由于溫度較高發(fā)生自回火，容易形成體心立方M空間形態(tài)：扁條狀的，每個(gè)板條為一個(gè)單晶體，相鄰的板條之間往往存在薄殼狀的殘余奧氏體。性能特點(diǎn)：高強(qiáng)度、高硬度、 韌性和塑性好。2、片狀M:亞結(jié)構(gòu)為攣晶，又稱攣晶馬氏體。存在大量顯微裂紋?？臻g形態(tài)：為雙凸透鏡狀，光學(xué)顯微鏡下呈針狀或竹葉狀性能特點(diǎn)：高強(qiáng)

44、度、高硬度、韌性很差。M高強(qiáng)度二一高硬度的原因;一.1、固溶強(qiáng)化（過飽和的 C的溶入造成嚴(yán)重晶格畸變，形成與位錯(cuò)交互作用的強(qiáng)烈應(yīng)力場(chǎng)）2、相變強(qiáng)化（M相變形成的高密度位錯(cuò)的板條狀M或者是具有微細(xì)攣晶亞結(jié)構(gòu)的片狀M都阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)）3、時(shí)效強(qiáng)化（時(shí)效后 C及合金元素的偏聚形成科氏氣團(tuán)，釘扎位錯(cuò)，提高強(qiáng)度）M.,轉(zhuǎn)變的特點(diǎn).:.1、無擴(kuò)散性2、切變共格性3、存在慣習(xí)現(xiàn)象4、在一個(gè)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行5、可逆性A一熱穩(wěn)定化二在M轉(zhuǎn)變過程中由于在某一溫度停留，引起A穩(wěn)定性提高，使 M轉(zhuǎn)變滯后的現(xiàn)象。A-機(jī)械穩(wěn)定化;在Md （形變M點(diǎn)）以上對(duì)A進(jìn)行大量塑性變形可使隨后的M轉(zhuǎn)變很困難，Ms點(diǎn)降低的現(xiàn)象。彩變一透

45、發(fā)M.相變:在Ms點(diǎn)以上Md點(diǎn)以下對(duì)過冷A進(jìn)行塑性變形，能夠引起通常的M轉(zhuǎn)變。貝氏體是鐵素體和碳化物組成的機(jī)械混合物。下貝氏體是鐵素體和e碳化物組成的機(jī)械混合物。600350C轉(zhuǎn)變形成的是 B上特征是 羽毛狀。強(qiáng)度低，韌性差。350Ms轉(zhuǎn)變形成的是B下特征是黑色針狀。具有高密度位錯(cuò)，無攣晶亞結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度和韌性都很好。魏氏組織：含碳量小于0.6或大于1.2的鋼當(dāng)加熱溫度過高并以較快速度冷卻時(shí)，先共析F或先共析Cm從A晶界沿A一定晶面往晶內(nèi)近于平行的生長(zhǎng)，并呈針片狀析出形成的針狀F+P或Cm+P組織叫做魏氏組織。是鋼的一種過熱缺陷。亞共析鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，奧氏體晶粒越細(xì)，形成魏氏組織的上限溫度越低

46、，即在較大過冷度下才能形成魏氏組織，當(dāng)亞共析鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.6%由于含碳量高，形成為碳區(qū)的機(jī)率很小，故魏氏組織難以形成。CCT曲線在TTT曲線的右下方，與C曲線相比較A穩(wěn)定性高，轉(zhuǎn)變溫度低，孕育期長(zhǎng)。鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變：1、M中碳的偏聚（80C）:對(duì)板條M,由于發(fā)生自回火，碳主要偏聚到位錯(cuò)線周圍；對(duì)片狀 M,碳少量偏聚于位錯(cuò)處，大部分碳主要向（100）晶面富集。金屬硬度略有提高原.因是; 碳原子的偏聚 和析出大量彌散的e碳化物 。2、M的分解：從過飽和a固溶體中析出£碳化物。£碳化物具有密排方方晶格Q,.形成的是回火 M:碳鋼在350c以下回火時(shí)，M分解后形成的低碳a

47、相和彌散的e碳化物組成的復(fù)相組織。4、殘余A的轉(zhuǎn)變：Ar轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)回火溫度的產(chǎn)物。5、滲碳體的聚集長(zhǎng)大和a相再結(jié)晶 ：或相發(fā)生再結(jié)晶的原因是.&相是通過過冷A共格切變機(jī)制形成的,含有高密度一位錯(cuò)，與冷塑性變形后的金屬相似，所以會(huì)發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶?；鼗鸫嘈裕河行╀撛谝欢囟确秶鷥?nèi)回火時(shí)，其沖擊韌性顯著下降的脆化現(xiàn)象叫做回火脆性。第一類回火脆性（250400C）出現(xiàn)原因二由于M分解時(shí)沿M條或片的界面析出斷續(xù)的薄殼狀碳化物，降低了晶界的斷裂強(qiáng)度， 使之成為裂紋擴(kuò)展的路徑，因而導(dǎo)致脆性。防止辦法ll、合金元素不能消除之，只能將其推向更高的溫度。2、避免在該溫度回火。第二類回火脆性(450-65

48、0 C)出現(xiàn)原因：雜質(zhì)元素向原 A晶界偏聚，減弱了晶界上原子間的結(jié)合力。降低了晶界斷裂強(qiáng)度，出現(xiàn)脆性。防止亦迭.：1、再次高溫回火并快冷的方法2、加入Mo、W等阻止雜質(zhì)元素在晶界上偏聚的合金元素。第九章鋼的熱處理工藝熱處理分類：1、普通熱處理(四把火)2、表面熱處理(表面淬火和化學(xué)熱處理)3、形變熱處理退火目的：1、均勻化學(xué)成分及組織 2、調(diào)整硬度，改善切削加工性能3、消除內(nèi)應(yīng)力完全退火：將工件加熱至 AC3以上20-30 C,經(jīng)完全奧氏體化后進(jìn)行緩慢冷卻以獲得 近于平衡組織的熱處理工藝f加熱到AC1以 上溫度相變重 結(jié)晶退火加熱溫度低于臨界點(diǎn)AC1的【退火擴(kuò)散退火：又稱均勻化退火，將鑄件加熱

49、至略低于固相線的溫度下長(zhǎng)時(shí)間保溫，然后緩慢冷卻以消除化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象的熱處理工藝不完全退火：將鋼加熱至AC1-AC3 (亞共析鋼)或 AC1-ACcm (過共析鋼)之間，經(jīng) 保溫后緩慢冷卻以獲得近于平衡組織的熱處理工藝球化退火：是使鋼中碳化物球化，獲得粒狀珠光體的一種熱處理工藝。球化退火的作用：降低硬度、均勻組織、改善切削加工性，并為淬火作組織準(zhǔn)備。再結(jié)晶退火：把冷變形后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，使變形晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻容S晶粒以消除加工硬化的熱處理工藝。去應(yīng)力退火：用于消除剛在冷加工后的第一類殘余應(yīng)力。正火：加熱到AC3或AC把以上適當(dāng)溫度保 溫后空冷，獲彳導(dǎo)P類型 組織的

50、工藝。改善低碳鋼的切削加工性能消除熱加工缺陷到半M區(qū)硬度的試樣直徑，即為鋼在該淬火介質(zhì)中的臨界淬火直徑。淬火加熱缺陷：1、過熱：工件在淬火加熱時(shí)由于溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)造成A晶粒粗大的缺陷。2、過燒：淬火加熱溫度過高，使 A晶界出現(xiàn)局部溶化或者氧化的現(xiàn)象。3、氧化：鋼在570 c以下的氧化產(chǎn)物為 Fe3O4 ,所以氧化不是主要問題。鋼在570c以上的氧化產(chǎn)物為 FeO,結(jié)構(gòu)松散，容易脫落，使鋼氧化速度加快。4、脫碳：鋼在加熱過程中，表層的碳與空氣中的02, H2O, CO2, H2反應(yīng)形成含碳?xì)怏w逸出鋼外，使鋼件表層含碳量降低的現(xiàn)象。低溫回火：溫度：150250C組織：回火M,特別適用于 高碳鋼

51、和高碳合金鋼。作用：減小內(nèi)應(yīng)力，并進(jìn)一步提高鋼的強(qiáng)度和塑性，保持優(yōu)良的綜合機(jī)械性能。中溫回火：350-500 C回火T,主要用于 各種彈簧零件及熱作模具鋼。高溫回火：溫度:500-650 C組織：回火S,用于 中碳鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼。作用：經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，獲得優(yōu)良的綜合機(jī)械性能。表面淬火：將工件表層迅速加熱至淬火溫度，然后迅速冷卻，僅使表面層獲得M的熱處理工藝。選用中碳鋼且心部組織為正火態(tài)或調(diào)質(zhì)態(tài)。表面淬火的作用：使零件表面具有高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，而心部保持一定的強(qiáng)度、足夠的塑性和韌性。化學(xué)熱處理：將金屬工件放入含有某種活性原子的化學(xué)介質(zhì)中，通過加熱使介質(zhì)中的原子擴(kuò)散滲入工件一定深度的表層，改

52、變其化學(xué)成分和組織并獲得與心部不同性能的熱處理工藝。化學(xué)熱處理可使鋼件表面具有：高硬度，高耐磨性，高疲勞強(qiáng)度?；瘜W(xué)熱處理的過程包括： 分解、吸附、擴(kuò)散三個(gè)階段。滲碳的特點(diǎn)：適用于低碳鋼件，可獲得很高表面硬度，耐磨性以及高的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度。由于心部仍然保持低碳，具有良好的塑性和韌性，使零件既能承受磨損和較高接觸應(yīng)力，同時(shí)又能承受較大沖擊負(fù)荷作用。滲碳鋼件必須進(jìn)行熱處理（淬火加低溫回火）滲氮的特點(diǎn)：鋼件滲氮后具有更高的表面硬度和耐磨性，更高的疲勞強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，滲氮溫度低，氮化后鋼件不需熱處理。但是滲氮周期很長(zhǎng)、滲氮層很薄且具有一定脆性，不適于承受大的沖擊載荷。表面淬火作用：使零件表面

53、具有高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，同時(shí)心部具有一定的強(qiáng)度、足夠的塑性和韌性。一般選用中碳鋼及中碳合金鋼，其表面淬火前的原始組織應(yīng)為調(diào)質(zhì)態(tài)或正火態(tài)。集膚效應(yīng)：由于電磁感應(yīng)在金屬工件中產(chǎn)生渦流，渦流主要分布于工件表面，而內(nèi)部幾乎沒有電流通過的現(xiàn)象。第十章工業(yè)用鋼碳鋼的主要缺點(diǎn)：1、機(jī)械性能低 2、淬透性低 3、不能滿足特殊性能的需要。合金鋼：在碳鋼的基礎(chǔ)上有意地加入一種或幾種合金元素，使其使用性能和工藝性能得以提高的以鐵為基的合金。低碳鋼W(C) & 0.25%跣t鋼中碳鋼 0.25%<W(C)<0.6%高碳鋼W(C) > 0.6%低合金鋼 W(m) >5%合金鋼.1中合

54、金鋼高合金鋼5%<W(m)<10%W(m) > 10%WpW 0.045%Ws< 0.055%WpW 0.040%Ws< 0.040%Wp< 0.035Wp< 0.030%合金元素在鋼中的存在形式：1、溶入鐵素體。2、形成強(qiáng)化相。3、形成非金屬夾雜物。4、以游離狀態(tài)存在（Pb、Cu、石墨）晶間腐蝕：是一種常見的局部腐蝕。腐蝕沿著金屬或合金的晶粒邊界或它的鄰近區(qū)域發(fā)展，晶粒本身腐蝕很輕微，這 種腐蝕便稱為晶間腐蝕。屜胭理家之生町愿邑：（只在低碳鋼中產(chǎn)生）間隙原子C、N在位錯(cuò)處偏聚形成的科氏氣團(tuán)對(duì)位錯(cuò)有很強(qiáng)的釘扎作用,必須在較大外加應(yīng)力下才能使位錯(cuò)掙脫氣團(tuán)

55、的釘扎而移動(dòng)。對(duì)應(yīng)于應(yīng)力應(yīng)變曲線的上屈服點(diǎn)。位錯(cuò)一旦掙脫了氣團(tuán)的釘扎，就可以在較低的應(yīng)力下運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)于應(yīng)力應(yīng)變曲線的下屈服點(diǎn)，此時(shí)試樣繼續(xù)延伸而應(yīng)力保持定值或做微小波動(dòng)，即應(yīng)力應(yīng)變曲線上的屈服平臺(tái)。待產(chǎn)生一定程度的伸長(zhǎng)后，應(yīng)力又隨應(yīng)變而繼續(xù)上升。（影響鋼件的表面質(zhì)量）迫除網(wǎng)眼理燹啊如些:一1、預(yù)變形法：預(yù)先進(jìn)行超過屈服點(diǎn)的少量變形；2、減少間隙原子：加入 Ti、Nb等固定C、No,甲類鋼 乙類鋼 特類鋼工程結(jié)構(gòu)鋼<<.普低鋼結(jié)構(gòu)鋼廣滲碳鋼調(diào)質(zhì)鋼 彈簧鋼機(jī)械零件用結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承鋼碳素刃具鋼_ 刃具鋼 V低合金刃具鋼高速鋼工具鋼 <T模具鋼 V冷作模具鋼 熱作模具鋼量具鋼 不銹鋼耐執(zhí)鋼特殊性能鋼耐磨鋼< 電工鋼普碳鋼：甲乙特類鋼分別以 ABC+17的數(shù)字表示優(yōu)碳鋼：45#, 50Mn, 20g （含碳萬分?jǐn)?shù)）碳素工具鋼：T8, T10A （含碳千分?jǐn)?shù)）合金結(jié)構(gòu)鋼：含碳萬分?jǐn)?shù)、合金元素百分?jǐn)?shù)W（m） >1.5%標(biāo)2余次類推。合金工具鋼：含碳千分?jǐn)?shù)、合金元素百分?jǐn)?shù) Cr前加零表示為千分?jǐn)?shù)。滾動(dòng)軸承鋼：GCr15, Cr為千分?jǐn)?shù)不銹鋼與耐熱鋼：含碳千分?jǐn)?shù)、合金