鋼的熱處理及材料分析測試方法復(fù)習(xí)

1、鋼的熱處理及材料分析測試方法金 材 二 班鋼的熱處理+分析測試方法復(fù)習(xí)指導(dǎo)Jin22012/5/8一、鋼的熱處理01二、材料分析測試方法19附、材料分析測試方法課后答案23金材二班內(nèi)部復(fù)習(xí)資料，切勿擴(kuò)散；因能力、時(shí)間有限，不足之處請(qǐng)大家包涵，本資料僅供參考，如有疑問可以與各章節(jié)作者(內(nèi)附)探討；謝謝大家支持并預(yù)祝大家考試順利。同志們：讓我們一起“干掉”一、三，金二必勝！Part 1 鋼的熱處理 第一章 金屬固態(tài)相變概論-盧澤龍1， 金屬熱處理：將固態(tài)金屬（包括純金屬和合金）通過特定的加熱和冷卻方法，使之獲得工程技術(shù)上所需要性能的一種工藝過程的總稱。（機(jī)理：通過控制溫度達(dá)到一定的固態(tài)相變效果）2

2、， 固態(tài)相變： A 平衡轉(zhuǎn)變 結(jié)構(gòu)，成分，有序化程度之中的一個(gè)或幾個(gè)發(fā)生變化 B 不平衡轉(zhuǎn)變3，慣習(xí)面：在許多情況下，固態(tài)相變時(shí)新相與母相間往往存在一定的取向關(guān)系而且新相往往又是在母相一定晶面族上形成，這種晶面稱為慣習(xí)面4， 共格相界面：應(yīng)變能最大，界面能最小，非共格相界面正好相反5， 均勻形核過程中:固態(tài)相變多一項(xiàng)阻力“應(yīng)變能”非均勻形核過程中固態(tài)相變多一項(xiàng)驅(qū)動(dòng)力（缺陷消失帶來的能量其中包括空位，位錯(cuò)，晶界）6， 擴(kuò)散型相變:A:無成分變化：長大速度向增大后減小 B:有成分變化：長大速度與擴(kuò)散系數(shù)和母相中濃度梯度稱正比，與兩項(xiàng)在界面上的平衡濃度之差成反比7， C曲線：轉(zhuǎn)變開始時(shí)有一段孕育期，

3、一定范圍內(nèi)，T從高到低變化，孕育期縮短隨后，孕育期加長，轉(zhuǎn)變過程也減慢第二章 鋼的加熱轉(zhuǎn)變-盧澤龍1，奧氏體：碳在-Fe中的間隙固溶體，具有面心立方結(jié)構(gòu)3， 奧氏體的性能特點(diǎn):a 塑性好，強(qiáng)度低，適用于壓力加工b比容在鋼的各種組織中最?。∕PA）c線膨脹系數(shù)最大（AFM）d導(dǎo)熱性差（FMA）e順磁性，可用于屏蔽材料f熱強(qiáng)性g在高溫顯微鏡下：等軸狀，并帶有111面為孿面的孿生晶粒組織4， 珠光體類組織：各種片狀鐵素體和滲碳體的混合組織5， 在奧氏體形成過程中，珠光體中額鐵素體總是先消長，剩下的滲碳體隨后溶解;當(dāng)鐵素體完全轉(zhuǎn)變奧氏體時(shí)，仍然一部分滲碳體未溶解，這部分滲碳體被稱為參與滲碳體6， P1

4、5-20關(guān)于奧氏體形成的機(jī)理，我認(rèn)為不做為重點(diǎn)但是對(duì)后面的知識(shí)點(diǎn)的理解有幫助，可以大致瀏覽7， 在等溫加熱過程中， a奧氏體形成一般需要一定的孕育期( 等待臨界 晶核的形成：適當(dāng)?shù)哪芰?，濃度起?b奧氏體轉(zhuǎn)變量為50%時(shí)轉(zhuǎn)變最快c溫度越高轉(zhuǎn)變速度越快8， 在連續(xù)加熱中，溫度越高，碳化物完全溶解越快，完成這一轉(zhuǎn)變的溫度越高9， 影響奧氏體形成速度的因素：A 主要是溫度，溫度越高，轉(zhuǎn)變速度越快 B 鋼的成分：在亞共析鋼中a隨C含量的增加，奧氏體的形成速度加快，這顯然與界面面積的增加（從而使形核率增加） b改變奧氏體形成溫度的合金元素（如擴(kuò)大相區(qū)的元素錳鎳氮，縮小區(qū)元素鎢鉬鉻，鎳鉻還能增加碳原子擴(kuò)散

5、系數(shù)從而增加奧氏體長大速度）c合金碳化物通常比較穩(wěn)定，合金本身在奧氏體中擴(kuò)散慢，因此使碳化物在奧氏體中溶解的時(shí)間和奧氏體均勻化時(shí)間加長 C 鋼的原始組織最接近平衡狀態(tài)，奧氏體越不容易形成，表現(xiàn)為，溫度提高 10，晶粒度：晶粒大小的量度 11，晶粒長大是一個(gè)自由能降低的過程，因此是一個(gè)自發(fā)的過程，而控制晶粒的大小則可以控制晶粒的性能 12，奧氏體晶粒長大特點(diǎn)：A：細(xì)晶粒鋼：如用鋁脫氧，含AlN顆粒，可抑制晶粒長大 B：粗晶粒鋼：如用硅脫氧，不含能抑制晶粒長大的第二項(xiàng)粒子 13，影響奧氏體長大的因素： A溫度升高，保溫時(shí)間加長，奧氏體長大明顯，加熱快過熱高，奧氏體越細(xì)小B 晶界上存在第二項(xiàng)（如碳化

6、物）對(duì)晶粒長大期阻礙作用，是奧氏體長大傾向變小 C 合金元素：影響奧氏體長大的除Mn外，其他均是奧氏體長大受阻 D C含量 a 1.2%-1.6% 粗大b 大于1.6% 細(xì)小（碳化物不能完全溶解。作為第二項(xiàng)析出） E 原始組織形狀：片狀珠光體產(chǎn)生的奧氏體細(xì)晶界多：粒狀珠光體產(chǎn)生大奧氏體粗大。同時(shí)原始組織約細(xì)小，產(chǎn)生的奧氏體易長大 14，奧氏體大小控制手段： A 利用AlN顆粒細(xì)化晶粒 B 利用過渡族經(jīng)書的碳化物來細(xì)化晶粒 C 快速加熱，利用溫度和時(shí)間對(duì)奧氏體長大的影響來細(xì)化晶粒 15，組織遺傳：過熱后的鋼再次正常加熱后，奧氏體仍保留原來的粗大晶粒，甚至原來的取向和晶界（根本原因：大晶粒生成后的

7、組織轉(zhuǎn)變中維持了嚴(yán)格的晶體學(xué)取向關(guān)系） 16 遺傳組織的阻斷： A 避免不平衡組織直接加熱奧氏體 B 避免新的奧氏體無擴(kuò)散機(jī)理形成，為此應(yīng)該控制加熱速度和溫度，是馬氏體的逆轉(zhuǎn)不發(fā)生 C 通過多次的加熱-冷卻循環(huán)來破壞新，母倆相之間的取向關(guān)系，從而獲得細(xì)小的奧氏體晶粒第三、六章 珠光體與鋼在冷卻時(shí)的高溫轉(zhuǎn)變-蘇建蓬前言過冷奧氏體轉(zhuǎn)變：奧氏體是高溫穩(wěn)定組織，當(dāng)奧氏體冷卻到臨界溫度以下，就不再是穩(wěn)定組織，稱為過冷奧氏體。過冷奧氏體在不同的冷卻條件下，可以通過不同的轉(zhuǎn)變機(jī)制進(jìn)行轉(zhuǎn)變，最終可能轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，貝氏體，馬氏體或他們的混合組織。在非平衡冷卻條件下，隨著過冷度的增大，轉(zhuǎn)變溫度的降低，除轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)

8、力增大外，鐵原子與碳原子的活動(dòng)能力均不斷下降，這將影響奧氏體的轉(zhuǎn)變機(jī)制，可以根據(jù)轉(zhuǎn)變機(jī)制的不同，將過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變劃分為三大類,即鐵原子與碳原子均能充分?jǐn)U散的高溫轉(zhuǎn)變，即珠光體轉(zhuǎn)變；鐵原子已難以轉(zhuǎn)變而碳原子尚能擴(kuò)散的中溫轉(zhuǎn)變，即貝氏體轉(zhuǎn)變；鐵原子與碳原子均已不能擴(kuò)散的低溫轉(zhuǎn)變，即馬氏體轉(zhuǎn)變。1. 珠光體轉(zhuǎn)變（高溫轉(zhuǎn)變）-擴(kuò)散型相變2. 貝氏體轉(zhuǎn)變（中溫轉(zhuǎn)變）-半擴(kuò)散型相變（等溫形成）3. 馬氏體轉(zhuǎn)變（低溫轉(zhuǎn)變）-非擴(kuò)散型相變（連續(xù)降溫形成，切變型）三大組織的分類：1珠光體 n 普通珠光體 650Ar1 粗Pn 索氏體S 600 650n 屈氏體T 5506002貝氏體u 上貝氏體（高溫B） 5

9、50350u 下貝氏體（低溫B） 3502303馬氏體l 板條狀M (位錯(cuò)M，低碳M)l 片狀M（孿晶M，高碳M）注意：u 在珠光體轉(zhuǎn)變中，隨著轉(zhuǎn)變溫度的降低，相變驅(qū)動(dòng)力的增大，所形成的珠光體越來越細(xì)，片層間距越小u 連續(xù)冷卻的過程中，高溫形成的P比較粗，低溫形成的P比較細(xì)，這樣組織不均勻的P將引起力學(xué)性能不均勻，從而可能對(duì)鋼的切削加工性產(chǎn)生不利影響，對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼可以采用等溫處理（等溫正火或等溫退火）的方法來獲得粗細(xì)相近的P組織。一：過冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線（TTT圖或IT圖）（一）C曲線的建立測出在不同溫度下等溫轉(zhuǎn)變的開始溫度和轉(zhuǎn)變終止溫度，并把開始點(diǎn)和終止點(diǎn)連接起來注：（1）鼻子處過冷奧

10、氏體最不穩(wěn)定，孕育期最短；（2）轉(zhuǎn)變量為50%時(shí)轉(zhuǎn)變速度最快；（3）三個(gè)區(qū)域：高溫區(qū)，中溫區(qū)，低溫區(qū)。（二）C曲線的類型由于各種合金元素對(duì)過冷奧氏體的三種冷卻轉(zhuǎn)變溫度以及轉(zhuǎn)變速度具有不同的影響，這就使C曲線的形狀多種多樣，基本類型大致有以下六種：1;單一的C曲線，實(shí)際上是由兩個(gè)臨近的C曲線合并而成的，在鼻尖以上等溫時(shí)，形成P，在鼻尖以下等溫時(shí)，形成B。2：雙C型，P轉(zhuǎn)變向右顯著推移（Cr,Mo,W,V）3：B轉(zhuǎn)變顯著向左推移4：只有B轉(zhuǎn)變；5：只有P轉(zhuǎn)變的C曲線；6：在M轉(zhuǎn)變點(diǎn)以上都沒有C曲線（三）影響C曲線的因素1：含碳量u 亞共析鋼：含C，C曲線右移u 過共析鋼：含C，C曲線左移2:合金元

11、素：除Mo外，其余的均使C曲線右移（可以看出，加入合金元素使臨界冷卻速度下降，增加了鋼的淬透性）3：A晶粒度A晶粒越細(xì)，P的形核率越大，孕育期越短，C曲線左移；4:A的均勻化程度奧氏體成分越均勻，冷卻時(shí)P形核和長大過程所需的擴(kuò)散時(shí)間越長，C曲線右移5：A塑性變形的影響 隨變形量的增大，C曲線左移（即促進(jìn)P轉(zhuǎn)變）6：拉應(yīng)力促進(jìn)P轉(zhuǎn)變，壓應(yīng)力抑制P轉(zhuǎn)變。從以上幾點(diǎn)大家可以總結(jié)出影響P轉(zhuǎn)變的因素！二：過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線（CCT圖）特點(diǎn):1：對(duì)于亞共析鋼，過共析鋼，在連續(xù)冷卻時(shí)無B轉(zhuǎn)變2：連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變可以看作由無數(shù)個(gè)等溫過程組成；3：臨界冷卻速度，取決于CCT曲線的形狀和位置；右移使之降低，左

12、移使之升高。CCT圖與TTT圖的比較：1：CCT曲線都處于同種TTT曲線的右下方。這是由于連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變時(shí)的轉(zhuǎn)變溫度較低，孕育期較長所致。2：從形狀上看，CCT無論是P轉(zhuǎn)變區(qū)和B轉(zhuǎn)變區(qū)，都只有相當(dāng)于TTT曲線的上半部。3：碳鋼連續(xù)冷卻時(shí)可使中溫的B轉(zhuǎn)變被抑制。這是由于B轉(zhuǎn)變的孕育期較長所致三:轉(zhuǎn)光體轉(zhuǎn)變即其組織特征和性能（一） 層片狀P1：形核優(yōu)先在A晶界處形核領(lǐng)先相：u 亞共析鋼 ：鐵素體u 過共析鋼：滲碳體2：長大機(jī)制u 橫向：層片交替形核生長；分叉生長機(jī)制u 縱向：奧氏體中有C濃度梯度，C的長距離擴(kuò)散和界面擴(kuò)散，控制因素:鐵素體和滲碳體的協(xié)同生長。3：形態(tài)u 珠光體領(lǐng)域（鐵素體和滲碳體片大

13、體上維持相同的取向）珠光體團(tuán)u 片層間距（相鄰兩片滲碳體或鐵素體中心之間的平均距離）對(duì)P的機(jī)械性能有決定性的影響；注：片層間距隨溫度降低而減??；片層間距小，機(jī)械性能好；根據(jù)片層間距的大小可將P分為普通珠光體，索氏體和屈氏體。（二） 粒狀P或球狀P滲碳體以顆粒狀分布于鐵素體基體上，可以通過球化退火得到注：亞/過共析鋼的P轉(zhuǎn)變偽共析轉(zhuǎn)變偽共析區(qū)偽P（索氏體或者屈氏體）先共析相的形態(tài)：u 先共析鐵素體：粒狀，網(wǎng)狀，魏氏組織（中C鋼冷速適中時(shí)出現(xiàn)）u 先共析滲碳體：粒狀，網(wǎng)狀，魏氏組織Fe3C(可以用正火消除)（三） P的機(jī)械性能1. 層片狀P，取決于片層間距；冷卻速度，T，強(qiáng)度，硬度，塑性和韌性有所

14、改善；硬度TS普通P；2. 球狀P的力學(xué)性能優(yōu)于片層狀P，主要取決于滲碳體顆粒大小，數(shù)量和分布，滲碳體顆粒越小，分散越均勻，硬度和強(qiáng)度越高。粒狀P常常是高碳鋼（高碳工具鋼）切削加工前要求獲得的組織形態(tài)，不僅提高了高碳鋼的切削加工性能，而且可以減少鋼件淬火變形，開裂傾向。3. 珠光體含量，韌脆轉(zhuǎn)變溫度四 和珠光體轉(zhuǎn)變有關(guān)的熱處理退火和正火（一） 退火定義：退火是鋼的熱處理工藝中應(yīng)用最廣，花樣最多的一種工藝，是將鋼加熱到適當(dāng)?shù)臏囟缺兀缓笠赃m當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以降低硬度，改善組織，提高加工性（如冷變形，切削加工等）或獲得所需之機(jī)械和物理性能的一種熱處理工藝。（冷速慢，得到普通P）1：完全退火1) 定

15、義：是指將鋼加熱到Ac3以上得到均勻的奧氏體，然后再緩慢冷卻發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變的工藝。2) 目的：改善鋼在鑄造，鍛造，軋制和焊接過程中產(chǎn)生的魏氏組織或粗大奧氏體晶粒等組織缺陷，使組織細(xì)化，提高塑性，消除應(yīng)力，改善鋼的進(jìn)一步加工變形的能力。3) 工藝：u 加熱溫度：碳鋼Ac3(30-50) 合金鋼Ac3(50-90) u 加熱速度：碳鋼150-200h 合金鋼50-100hu 保溫時(shí)間：一般按有效截面厚度1.5-2.5minmm保溫u 冷卻速度：冷卻太慢，會(huì)出現(xiàn)大塊鐵素體，造成工件過軟，切削加工時(shí)“粘刀”；冷卻太快則出現(xiàn)S或T組織，造成硬度偏高，也不利于切削加工。合理選擇冷卻速度：u 碳鋼： 100

16、-200h（一般可隨爐冷卻）u 合金鋼：需要更慢的冷速，否則易淬火，爐冷到500-600再出爐空冷4）適用范圍：中，低碳鋼的鑄件，焊接件，熱軋或熱鍛件注意：過共析鋼不能采用完全退火（否則會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)狀Fe3C）！2：不完全退火1) 定義：將鋼件加熱到Ac1與Ac3或Acm之間某一溫度（不完全奧氏體化），經(jīng)保溫后緩冷。2) 目的：減小組織的分散度，消除應(yīng)力，降低硬度；對(duì)于共析或過共析鋼來說，可以使片狀P變成粒狀P,即球化退火。3：等溫退火定義：加熱與前述退火工藝大體相同，冷卻時(shí)迅速將工件冷到Ar1以下某一溫度，等溫停留一定時(shí)間，使珠光體轉(zhuǎn)變完成后出爐空冷。時(shí)間較短，成分均勻適用于合金鋼4：球化退火（

17、適用于合金工具鋼，屬于共析鋼或過共析鋼）獲得球化體的三種途徑：珠光體球化；由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榍蚧w；馬氏體在低于并接近A1的溫度分解。（1）工具鋼球化退火的目的：u 改善切削加工性能。工具鋼大都是過共析鋼，經(jīng)軋制或鍛造后，其組織中P的形態(tài)一般為片狀或細(xì)片狀，甚至二次滲碳體以網(wǎng)狀形式沿晶界析出，這類組織硬度比較高，切削加工比較困難，通過球化退火，可以降低硬度，有利于提高切削加工性能。u 為最終熱處理做好準(zhǔn)備。（2）分類n 普通球化退火：將鋼加熱到略高于Ac1的溫度（以上20-30）保溫適當(dāng)時(shí)間然后隨爐緩慢冷卻。n 等溫球化退火：將鋼加熱到略高于Ac1的溫度，隨爐冷卻到略低于Ar1的溫度進(jìn)行等溫。n

18、周期化退火：在A1附近交替加熱和冷卻若干次，然后隨爐冷卻，冷至500左右出爐空冷。5：擴(kuò)散退火（均勻化退火）1) 定義：在遠(yuǎn)高于Ac3（或Acm）的溫度加熱并經(jīng)長時(shí)間保溫后爐冷或者緩冷。2) 目的：改善或消除在冶金過程中形成的枝晶偏析，使鋼的化學(xué)成分均勻化。3) 注意：u 成本和能耗很高，適用于高級(jí)合金鋼錠或者大型鑄件；u 長時(shí)間的保溫可能引起晶粒粗化，對(duì)于已經(jīng)成型的鑄件應(yīng)該再補(bǔ)充一次完全退火或者是正火6：再結(jié)晶退火1) 定義：將鋼件加熱到再結(jié)晶溫度以上的某一溫度【一般是T再+（150-250）】，保溫一定時(shí)間（保溫時(shí)間要視所控制的晶粒大小和裝爐量來定，一般為1-3h），然后隨爐緩冷或者出爐空

19、冷的熱處理工藝。2) 目的：消除冷變形產(chǎn)生的冷作硬化，使被拉長的，壓扁或者破碎的晶粒變?yōu)榫鶆虻牡容S晶粒，從而使鋼的強(qiáng)度塑性，以便后續(xù)的加工。3) 注意：避開臨界變形量。7：低溫退火（消除應(yīng)力退火）1) 定義：將工件加熱到A1以下某一溫度，進(jìn)行保溫后隨爐緩慢冷卻到200-300出爐空冷的熱處理工藝。（利用的是冷變形金屬在較低溫度加熱時(shí)會(huì)發(fā)生回復(fù)過程）2) 目的：消除鑄鋼件，鍛件，焊接件以及切削加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止工件在后續(xù)工序或使用過程中發(fā)生變形或開裂。3) 工藝：加熱溫度： 碳鋼和低合金鋼 550-650 高合金工具鋼600-750（二） 正火1. 定義：將鋼加熱到Ac3(或者是Acm

20、)以上適當(dāng)溫度（30-50），保溫一定時(shí)間，使奧氏體均勻化，然后出爐在空氣中冷卻的工藝方法。（空冷，冷速較快，得到索氏體S）2. 目的：獲得細(xì)珠光體組織，硬化較軟的鋼件，提高加工性；消除熱加工缺陷（如帶狀組織，魏氏組織）；消除網(wǎng)狀二次滲碳體3. 注意：u 截面太厚的工件空冷時(shí)易產(chǎn)生殘余應(yīng)力；u C曲線比較靠右時(shí)，正火可能得到M，此時(shí)可用正火代替淬火；u 正火后的硬度比完全退火后高，而塑性略低（三） 退火和正火的缺陷u 過燒：晶界融化；黑脆：滲碳體石墨；u 魏氏組織：晶粒粗大且冷速適中時(shí)產(chǎn)生，可用正火消除；反常組織：亞共析鋼中出現(xiàn)滲碳體，過共析鋼中出現(xiàn)鐵素體。（四） 退火和正火的選用1) 低碳鋼

21、：正火主要解決塑性過高而造成粘刀而不易切削加工的問題，通過正火可以獲得晶粒比較細(xì)小的鐵素體和數(shù)量較多，較細(xì)密的珠光體，使組織均勻，硬度提高而易于切削。2) 中碳鋼：u 含碳0.45%：正火正火后硬度一般HB229；u 含碳0.45%及合金含量較高的中碳結(jié)構(gòu)鋼：退火正火硬度過高，切削加工困難；3) 高碳鋼：退火 u 含碳共析成分：不完全退火或者完全退火 u 共析或含碳共析：球化退火 u 即：含C0.5%正火；0.5%退火；共析及共析成分球化退火！第四章 馬氏體轉(zhuǎn)變-陳述一、馬氏體轉(zhuǎn)變概念1.定義：在相變過程中通過無擴(kuò)散切變方式使母相原子協(xié)同式遷移到新相中，遷移距離小于一個(gè)原子間距，并與母相保持共

22、格關(guān)系的相變。2.特點(diǎn)：（1）無原子擴(kuò)散，切變；（2）共格（共格關(guān)系破環(huán)即停止）3.鋼中的馬氏體：碳原子在-Fe中的過飽和固溶體。符號(hào)：M或二、馬氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn)(P78)1.表面浮凸與切變共格性：與馬氏體相交的表面，一邊凸起，一邊凹陷，并牽動(dòng)相鄰?qiáng)W氏體也呈傾突現(xiàn)象，見P79圖4-4。說明：a.馬氏體轉(zhuǎn)變以切變方式完成；b.馬氏體與奧氏體相界面上原子為兩相共有，即新相、母相保持共格關(guān)系。2.無擴(kuò)散性：馬氏體相變鐵原子遷移未超過一個(gè)原子間距，說明鐵原子未擴(kuò)散；馬氏體中碳含量與原奧氏體中碳含量相同，說明碳原子未擴(kuò)散。3.新相與母相間維持一定的晶體學(xué)位向關(guān)系：（1）K-S關(guān)系，密排面平行，密排方向平行。

23、另外還有西山關(guān)系和G-T關(guān)系。（2）慣習(xí)面（共格面）：鋼有三種：C%<0.6%,111；0.6%<C%<1.4%,225；1.5%<C%<1.8%,259；隨馬氏體形成溫度的下降，慣習(xí)面有向高指數(shù)變化的趨勢。4.轉(zhuǎn)變的不完全性：馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束后最終組織中含有殘余奧氏體。5.轉(zhuǎn)變的可逆性：重新加熱后發(fā)生逆轉(zhuǎn)變。三、馬氏體的組織形態(tài)(P86)1.常見形態(tài)：低碳/位錯(cuò)M（板條狀），高碳/孿晶M（片狀）2.顯微組織：（1）板條M：由窄而細(xì)長的M板條成群地、相互平行地連在一起，板條間為殘余奧氏體薄膜。形成溫度為200以上，亞結(jié)構(gòu)為高密度位錯(cuò)。M板條群（一個(gè)晶粒內(nèi)有若干個(gè)）：

24、慣習(xí)面指數(shù)不同，大角度晶界；M同位向束(塊)：慣習(xí)面指數(shù)相同，晶體學(xué)位向不同，大角度晶界；M板條：慣習(xí)面指數(shù)相同，晶體學(xué)位向關(guān)系相同，小角度晶界。（2）片狀M：M片呈雙凸透鏡狀，呈一定角度排列。形成溫度一般200以下。3.影響M形態(tài)及亞結(jié)構(gòu)的因素 溶入-Fe中的C%：C% MS 片狀M 板條M（1）成分 擴(kuò)大區(qū)：Ni、Mn、CO、Cu、C、NMS合金元素 縮小區(qū)：Cr、Ti、V、Nb MS （2）A、M強(qiáng)度：A、M的S都小 板條M111；A的S小，M的S大 片狀M225； A、M的S都大 片狀M259。（3）滑移、孿生的分切應(yīng)力臨界力 T0Ms 板條M 滑移 Mf<T0<Ms Mf

25、T0 片狀M 孿生 MfMs在T0之上 板條M0 T Mf T0 Ms MfMs在T0之下 片狀M四、奧氏體穩(wěn)定化(P106) 熱穩(wěn)定化：鋼在淬火冷卻過程中由于緩慢冷卻或中途停留而引起A M遲滯現(xiàn)象。穩(wěn)定化機(jī)制 機(jī)械穩(wěn)定化：在MA以上對(duì)奧氏體進(jìn)行大量塑性變形，抑制M轉(zhuǎn)變，使Ms降低，即奧氏體穩(wěn)定化。 五、馬氏體機(jī)械性能（P101） 1.M的強(qiáng)度、硬度較高，主要決定于其碳含量。 M強(qiáng)化機(jī)制：（1）C原子固溶強(qiáng)化；（2）亞結(jié)構(gòu)引起的強(qiáng)化；（3）時(shí)效強(qiáng)化。 2.M的塑性、韌性： 低碳M具有較高的強(qiáng)韌度，高碳M塑、韌性較差。 孿晶亞結(jié)構(gòu)，滑移系少，塑、韌性差；高碳M：aK低 M生長速度極快，互相碰撞產(chǎn)

26、生顯微裂紋； 片狀尖端應(yīng)力集中。工程應(yīng)用：相變誘發(fā)塑性鋼TRIP（P106），熱彈性馬氏體。知識(shí)結(jié)構(gòu)圖 C在-Fe中的過飽和固溶體 無序c=aM 正方度c/a 部分有序c/a下降 反常正方度（有序-無序轉(zhuǎn)變） 有序c/a最大 表面浮凸與切變共格性無擴(kuò)散性MT特點(diǎn) 新相、母相保持一定的晶體學(xué)位向關(guān)系 轉(zhuǎn)變的不完全性轉(zhuǎn)變的可逆性-一定條件下發(fā)生逆馬氏體轉(zhuǎn)變 高碳（孿晶）M主要M形態(tài) 低碳（位錯(cuò)）M 形成溫度影響M形態(tài)和亞結(jié)構(gòu)的因素 奧氏體層錯(cuò)能 （P92）A、 M強(qiáng)度B、 化學(xué)成分：C、合金元素影響MS點(diǎn)因素 應(yīng)力和塑變 奧氏體化條件（加熱溫度T，保溫時(shí)間t） 先馬氏體組織轉(zhuǎn)變 等溫轉(zhuǎn)變 變溫轉(zhuǎn)變

27、MT動(dòng)力學(xué)類型 爆發(fā)式轉(zhuǎn)變 表面轉(zhuǎn)變 C原子固溶強(qiáng)化 強(qiáng)、硬度 位錯(cuò)、孿晶等亞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化 M時(shí)效強(qiáng)化M機(jī)械性能 低碳M 塑、韌性 （P105 相變誘發(fā)塑性） 高碳M 熱穩(wěn)定化 反穩(wěn)定化A的穩(wěn)定化 機(jī)械穩(wěn)定化熱彈性M及形狀記憶效應(yīng)（P111）第五章 貝氏體轉(zhuǎn)變-劉洋貝氏體：由過飽和的鐵素體和碳化物組成的非層片狀組織。一、 貝氏體轉(zhuǎn)變特征1、 貝氏體轉(zhuǎn)變的溫度范圍550230攝氏度，中溫轉(zhuǎn)變，半擴(kuò)散型相變2、 貝氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物上貝氏體：它是由成束的、大體上平行的板條狀鐵素體和條間的呈顆粒狀的滲碳體組成的非層片狀組織。下貝氏體：鐵素體和碳化物構(gòu)成的復(fù)相組織，在其基體上沉淀著許多細(xì)微的碳化物。3、 相變動(dòng)

28、力學(xué)的控制因素上貝氏體：碳在奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)下貝氏體：碳在鐵素體中的擴(kuò)散系數(shù)4、 晶體學(xué)慣習(xí)面：上B；下B:二、 鋼中B組織形態(tài)1、 上B：共析鋼350550顯微組織：條具有羽毛狀特征空間形態(tài)：條同板條狀馬氏體，橫斷面近似橢圓形的長條亞結(jié)構(gòu)：高密度的位錯(cuò)（低于M）組織較差。2、 下B: 共析鋼350顯微組織：黑片（針）狀空間形態(tài)：同片狀M亞結(jié)構(gòu)：高密度位錯(cuò)（比上B多）具有良好的強(qiáng)韌性3、 粒狀貝氏體和無碳化物貝氏體（看書P121）三、 轉(zhuǎn)變過程和機(jī)制（看書）四、 貝氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)1、 特點(diǎn)：貝氏體轉(zhuǎn)變是一個(gè)形核和長大的過程，形核需要一定的孕育期，長大速度較馬氏體慢得多，轉(zhuǎn)變具有不完全性。2、

29、 B等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖（C曲線看書P134）3、 影響因素 化學(xué)成分加熱時(shí)溶入奧氏體中的碳含量增加，使切變阻力增大，推遲了B的轉(zhuǎn)變，C曲線右移。合金元素的加入除鈷和鋁外，其他合金元素均推遲B轉(zhuǎn)變，C曲線右移。 加熱時(shí)奧氏體晶粒的大小晶粒尺寸越大，晶界面積越小，不利于B的形核，推遲B的轉(zhuǎn)變，C曲線右移。 應(yīng)力產(chǎn)生塑性變形拉應(yīng)力有利于貝氏體的轉(zhuǎn)變，C曲線左移。高溫塑像變形，在奧氏體中形成大量缺陷，切變阻力增大，阻礙B轉(zhuǎn)變，C曲線右移。中溫塑性變形，促進(jìn)切變滑移，促進(jìn)B轉(zhuǎn)變，C曲線左移。五、 貝氏體的機(jī)械性能（具體看書P138）上B：強(qiáng)度硬度較低，塑性韌性較差。下B：較高的強(qiáng)度硬度，足夠的塑性和韌性，

30、具有較高的強(qiáng)韌性。下B的韌脆轉(zhuǎn)變溫度較上B低。第七章 鋼的淬火-陳述一、鋼的淬火概述1.定義：將鋼加熱到臨界溫度（AC3低、中碳鋼，AC1高碳鋼）以上，保溫一段時(shí)間使之奧氏體化后，以大于臨界冷速的冷卻速度進(jìn)行冷卻的工藝。2.淬火-回火的工藝目的：（1）提高硬度和耐磨性（淬火+低溫回火回火馬氏體）；（2）提高強(qiáng)韌性,獲得良好的綜合機(jī)械性能（淬火+高溫回火回火索氏體）；（3）提高硬磁性；（4）提高彈性,制造彈簧鋼（淬火+中溫回火回火屈氏體）；（5）提高耐蝕性和耐熱性。3.必要條件：（1）冷速V>VC；（2）溫度T約為AC3+（3050）或AC1+（3050）。具體內(nèi)容詳見P166P171。二

31、、淬火介質(zhì) （1）高溫范圍，慢冷以減小熱應(yīng)力；1.理想介質(zhì) （2）中溫范圍，快速冷卻避免出現(xiàn)珠光體組織轉(zhuǎn)變； （3）低溫范圍，慢冷以減小組織應(yīng)力和熱應(yīng)力。 2.實(shí)際介質(zhì)：（1）有物態(tài)變化；（2）無物態(tài)變化。 蒸汽膜階段：工件周圍介質(zhì)汽化形成蒸汽膜，熱輻射傳熱較慢。3.冷卻機(jī)理 沸騰階段：工件與介質(zhì)接觸，汽化并有氣泡逸出散熱，傳熱較快。 對(duì)流階段：工件溫度低于介質(zhì)沸點(diǎn)，對(duì)流傳熱較慢。4.淬火烈度H（冷卻強(qiáng)度）（P175）5.常見淬火介質(zhì)：（1）水：冷卻強(qiáng)度較高，且受水溫影響較大；低溫區(qū)冷卻能力過強(qiáng)，易使組織應(yīng)力過大。（2）鹽水（10%15%NaCl溶液）：蒸汽膜易破裂，高溫冷卻能力強(qiáng)。（3）油：

32、冷卻能力比水弱；馬氏體轉(zhuǎn)變溫區(qū)冷速較慢，適于淬火；對(duì)油溫影響不敏感。（4）乳化液：冷卻強(qiáng)度介于油和水之間。（5）鹽?。o物態(tài)變化）：冷卻強(qiáng)度比油稍低。 硝鹽：KNO3等，使用溫度較低，約200； 氯鹽：KCl等，使用溫度較高，約500。三、鋼的淬透性1.淬透性與淬硬性：（1）淬透性：鋼在淬火時(shí)能夠獲得M的傾向，也稱可淬性，取決于VC；（2）淬硬性：鋼在正常淬火條件下，能夠達(dá)到的最高硬度，也稱可硬性，取決于溶入A內(nèi)的C%。2.衡量淬透性的參數(shù)：（1）臨界淬火直徑DC；（2）淬硬層深度h。3.影響淬透層深度的因素： C%：鋼中C% Vc 淬透性（1）成分 Me%：除CO外，其它使C曲線右移Vc 淬

33、透性（2）奧氏體化溫度：T 成分均勻C曲線右移Vc（3）未溶第二相。四、淬火缺陷 熱應(yīng)力：由零件表面與心部溫差造成的熱脹冷縮不匹配產(chǎn)生的應(yīng)力。1.淬火應(yīng)力 組織應(yīng)力：由于內(nèi)外溫差造成的組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)而產(chǎn)生的應(yīng)力。（1） 熱應(yīng)力：加熱溫度>AC1（不發(fā)生相變），如奧氏體不銹鋼； 快速冷卻造成變形，最終應(yīng)力狀態(tài)為表層受壓，心部受拉。影響因素：a、冷速，b、工件厚度、直徑，c、傳熱系數(shù)。（2） 組織應(yīng)力：加熱溫度>AC3、ACm，加熱到奧氏體單相區(qū)；在Ms之上慢冷，在Ms之下慢冷，避開熱應(yīng)力影響，最終應(yīng)力狀態(tài)為表面受拉，心部受壓。影響因素：a、過冷度，b、化學(xué)成分淬透性。注：Ms以上只有

34、熱應(yīng)力，以下兩種應(yīng)力都有。影響因素詳見P189P191。2.淬火變形（1）形狀變形（P189 圖7-25）（2）體積變形（比容差造成）3.淬火裂紋（P191P195）（1）縱向裂紋：切向組織應(yīng)力下產(chǎn)生（表層）；（2）橫向裂紋：軸向熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生（深層）；（3）網(wǎng)狀裂紋：組織應(yīng)力作用下產(chǎn)生（表層）。五、淬火加熱原則：防止氧化、脫碳、熱變形，復(fù)雜零件選擇加熱溫度下限。六、加熱時(shí)間：t=a×K×D（a-加熱系數(shù)，K裝爐量修正系數(shù)，D有效厚度）七、冷卻方式（詳見P166P167）知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖 單、雙液淬火 分級(jí)淬火方法 預(yù)冷淬火 淬火加熱T，t （P166 圖7-1） 等溫淬火

35、等溫T，t，介質(zhì) 加熱T 成分、形狀、尺寸工藝參數(shù) 保溫t 加熱介質(zhì) 冷卻方式 裝爐介質(zhì)、爐溫 汽化沸騰散熱 有物態(tài)變化 界面：輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流淬火介質(zhì) 無物態(tài)變化 界面：輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流 蒸汽膜階段特性、機(jī)理 沸騰階段有物態(tài)變化淬火介質(zhì) 對(duì)流階段 水 介質(zhì) 鹽水、堿水 冷卻強(qiáng)度H （P176） 油無物態(tài)變化淬火介質(zhì)：鹽浴、堿浴、熔融金屬（P174）新型冷卻介質(zhì)（P177） 斷口檢驗(yàn)法 U曲線法淬透性的確定 臨界直徑法 （P179） 端淬法 變形（熱應(yīng)力、組織應(yīng)力、比容差效應(yīng)） 開裂（類型、因素、防止措施）淬火缺陷 硬度不足 （P188-P195） 軟點(diǎn) 氧化、脫碳 A晶粒超細(xì)化：超快速加熱、

36、快速加熱循環(huán)淬火、形變熱處理 碳化物超細(xì)化：高溫調(diào)質(zhì)、高溫固溶等溫處理淬火新工藝 控制M、B組織形態(tài)及組成的淬火（P195-P199）保留適當(dāng)數(shù)量塑性第二相的淬火 第八章 回火轉(zhuǎn)變與鋼的回火-高洪揚(yáng)鋼的回火是將淬火鋼加熱到臨界溫度（A）以下的溫度保持一定的時(shí)間，然后冷卻至室溫的一種熱處理工藝。目的：1、獲得所需要的組織；2、獲得所需要的性能；3、消除或減少淬火鋼件的殘余應(yīng)力（熱應(yīng)力、組織應(yīng)力）。1、 淬火鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變：淬火鋼的組織主要是馬氏體和一定量的殘余奧氏體，有時(shí)還有少量的滲碳體（或碳化物)等?；鼗疬^程的組織變化可大致分為五個(gè)階段：1、 M中C原子的偏聚（20-100） 板條狀M：C在

37、位錯(cuò)線附近偏聚； 片狀M：在100孿晶面上形成1nm的小片狀C偏聚區(qū)。2、M的分解（100-250） 板條狀M： T200、小片狀碳化物； 片狀M：100-150析出小片狀碳化物。 3、 殘余奧氏體（A）的分解：（200-300） 高溫區(qū)回火：AP 中溫區(qū)回火：AB 低溫區(qū)回火：AM4、碳化物類型轉(zhuǎn)變： （FeC） 相（-Fe）：板條狀、片狀5、 相的回復(fù)、再結(jié)晶(400-700): FeC的球化、粗化，以及等軸鐵素體晶粒的形成。 (低溫）回火馬氏體：淬火馬氏體經(jīng)低溫回火后獲得的馬氏體或馬氏體+小片狀碳化物的混合組織。（中溫）回火屈氏體：淬火馬氏體經(jīng)中溫回火后獲得的過飽和相+小片狀或小顆粒狀碳

38、化物的混合組織。（高溫）回火索氏體：淬火馬氏體經(jīng)高溫回火后獲得的等軸狀鐵素體+粗粒狀碳化物的機(jī)械混合物。 制定回火工藝，就是根據(jù)對(duì)工件性能的要求，考慮鋼的化學(xué)成分、淬火條件、淬火后的組織和性能，正確選擇回火溫度、保溫時(shí)間和冷卻方法。低溫回火：150-250： 低C鋼：回火M，高C鋼：回火M+(碳化物）+A應(yīng)用；高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性，用于工具、模具、刀具。中溫回火：350-500:回火T 應(yīng)用：高的彈性極限、強(qiáng)熱性，用于彈簧等彈性元件。高溫回火：500-650：回火S 應(yīng)用：高的綜合機(jī)械性能，用于軸、標(biāo)準(zhǔn)件、連桿等。650-A：球狀P調(diào)質(zhì)處理：淬火+高溫回火的復(fù)合熱處理工藝。2、 淬火鋼在回火

39、時(shí)的組織變化：回火穩(wěn)定性（回火抗力）：淬火鋼在回火時(shí)抵抗強(qiáng)度、硬度下降的能力。非碳化物形成元素、弱碳化物形成元素（除Si外）對(duì)回火穩(wěn)定性幾乎無影響；強(qiáng)碳化物形成元素：V、Ti、Nb，顯著提高回火抗力；彌散性二次硬化：含強(qiáng)碳化物形成元素的合金鋼，淬火后在500-600回火后，由于在相中彌散析出特殊碳化物，使鋼的強(qiáng)度、硬度再次提高。紅熱性W、Mo阻止相再結(jié)晶，耐熱鋼中常加入這些元素。合金鋼尤其是含強(qiáng)碳化物形成元素的合金鋼回火穩(wěn)定性好。3、 回火時(shí)機(jī)械性能的變化一般而言，隨回火溫度的提高，強(qiáng)度、硬度逐漸降低，塑韌性升高。回火脆性(TE)：某些淬火鋼在一定溫度范圍內(nèi)回火時(shí)，韌性反而下降的現(xiàn)象。低溫回火

40、脆性：250-400，和有關(guān)，不可逆高溫回火脆性：450-650，和雜質(zhì)有關(guān)，可消除避免第一類回火脆性的方法：避開250-350回火區(qū)加入W、Mo馬氏體的硬度最主要來自過飽和碳的固溶強(qiáng)化效應(yīng)，除了時(shí)效階段外，回火的整個(gè)過程都伴隨著馬氏體中碳含量的降低，這就是回火時(shí)鋼的硬度降低的基本原因。影響回火脆性的因素：1. 鋼的成分。成分是影響回火脆性的最根本因素。致脆元素：Mn、Cr、Ni、Si促脆元素：P、Sn、Sb（銻）、As（砷）、S、B等去脆元素：W、Mo、V、Ti2. 熱處理制度3. 組織狀態(tài)。這里主要指回火前的組織形態(tài)。回火脆性形成機(jī)理：1. 平衡偏聚理論：雜質(zhì)原子在晶界的偏聚是由于能夠降低

41、畸變能（與雜質(zhì)原子分布在晶內(nèi)相比較），這些元素的偏聚會(huì)削弱晶界，使晶界的斷裂強(qiáng)度降低。平衡偏聚理論可以解釋回火脆性的下列特征：a.脆化發(fā)生在一定溫度范圍,b.脆化程度隨脆化時(shí)間的延長而增加,c.回火后的冷卻速度有巨大影響,d.脆化過程具有可逆性,e.脆化主要是一種晶界現(xiàn)象，脆化端口是沿晶斷口。但它不能解釋為什么鋼中要同時(shí)存在某些合金元素和雜質(zhì)才會(huì)發(fā)生這種脆性。兩種修正P2252. 非平衡偏聚理論P(yáng)2263. 抑制回火脆性的方法： 在鋼中加入適量的Mo、W等元素 減少鋼中的雜質(zhì)含量，特別是銻、磷、錫等 以鋁脫氧或加入V、Ti等元素，以獲得細(xì)小的奧氏體晶粒 高溫回火后快冷 用亞溫淬火第九章：鋼的化

42、學(xué)熱處理-湯海提示：這兩章相對(duì)沒那么重要，所以請(qǐng)同學(xué)們前面的復(fù)習(xí)完再再看，但是必須要稍微看一下的。只考前三節(jié)，主要是滲碳著重看。1. 鋼的化學(xué)熱處理：是將鋼在特定的介質(zhì)中加熱、保溫，以改變其表層化學(xué)成分和組織，從而獲得所需機(jī)械或化學(xué)性能的工藝的總稱。2. 滲入法：在零件表面滲入某種元素；共滲：同時(shí)滲入兩種以上的元素。3. 滲碳：將鋼置于具有足夠碳勢的介質(zhì)中加熱到奧氏體狀態(tài)并保溫，是其表層形成一個(gè)富碳層的熱處理工藝。4. 滲碳目的：使零件獲得一定的表面含碳量，一定的濃度梯度，一定的滲碳深度。5. 碳原子擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力：表面與心部之間的碳濃度梯度?？匆幌翽239圖9-56. 滲碳類型：固體滲碳，液體滲

43、碳，氣體滲碳。主要關(guān)注滲碳介質(zhì)，滲碳溫度，滲碳設(shè)備，及其各滲碳優(yōu)缺點(diǎn)。P242.7. 一般低合金滲碳鋼，表面碳含量為0.85%-1.05%時(shí)可獲得最佳性能。典型的滲碳鋼：20CrMnTi(Mo).8. 合金元素對(duì)滲碳過程的影響：一般是影響零件表面碳濃度和滲碳深度。凡是碳化物形成元素（鈦、鉻、鉬、鎢含量大于1%等）增加表層碳濃度；凡是非碳化物形成元素（硅、鎳、鋁等）都降低滲碳表面碳濃度。鉻、鉬、錳略微增加滲碳層深度，鎳、鋁、鎢則反之。9. 滲碳后熱處理:直接淬火，預(yù)加熱Ar3以上，不析出先共析相F，細(xì)晶粒鋼，溫度820850之間，高于Ac1.一次淬火：滲碳后冷至室溫，粗晶粒鋼。表層，Ac1以上，

44、心部出現(xiàn)P，少量F；心部，在Ac3以上，溫度越高，晶粒粗大。二次淬火：對(duì)于高溫（980-1050）滲碳的零件不可或缺的。回火：一般滲碳零件都要經(jīng)過回火才能使用。消除部分內(nèi)應(yīng)力和穩(wěn)定殘余奧氏體。冷處理：減少或消除殘余奧氏體，從而適當(dāng)提高滲碳層的硬度。10. 滲碳熱處理缺陷：表面脫碳，出現(xiàn)非馬氏體組織，表層馬氏體回火抗力低。11. 滲碳緩冷至室溫由表及里組織：共析層（P+C）共析層（P）亞共析層（P+F）心部（P+F）。12. 氮化：講氮滲入鋼件表面，以提高其硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度的一種化學(xué)熱處理法。特點(diǎn)：a.高的硬度赫爾耐磨性；b.高的疲勞強(qiáng)度；c.氮化溫度低，時(shí)間長，滲氮層薄。13. 軟氮化：

45、實(shí)質(zhì)就是氮碳共滲，或稱鐵素體氮碳共滲。溫度，500570Part 2 材料分析測試方法材料分析測試方法嚴(yán)成(合肥工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，合肥 230009)摘要：通過對(duì)教材的仔細(xì)閱讀，和對(duì)課本外的其他輔助資料的理解，并且結(jié)合個(gè)人的體會(huì)，從而總結(jié)一些本課程的重點(diǎn)和考點(diǎn)。以期能夠帶來一些幫助。材料分析測試方法這門課程是由原先的X光衍射技術(shù)基礎(chǔ)和電子顯微分析合并而成。我們可以從不同角度去簡要回顧主要內(nèi)容，如從介質(zhì)角度，則有X射線和高速電子；從原理角度，則有衍射和透射（掃描）。本文遵循前者的思路，分別從X射線衍射學(xué)、電子衍射、透射電子顯微學(xué)以及掃描電子顯微學(xué)去討論。個(gè)人郵箱：cheng.yan1

46、9901207 hfut406330679通訊地址：合肥市屯溪路193號(hào) 合肥工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院Methods of Analysis and Measurement for MaterialsCheng YanSchool of Materials Science and Engineering,Hefei University of Technology,Hefei 230009,China(Dated：May 3，2012)Abstract：Based on careful reading of the textbook, coupled with other auxiliary lite

47、ratures,some vital and abstruse points are summarized in this paper. We hope it will be useful to someone so that our hard woking is not in vain.Virtually,this curriculum is comprised of two subjects including X-ray diffraction(XRD) and electron microscope(EM).From various perspectives such as media

48、 and mechanism, we can go over the principal details. The former(media) can be divide into X-ray and electrons while the latter(mechanism) contains diffraction and transmission as well as scanning. This article is organized as follows：XRD is discussed in Section 1,electron diffraction(ED) in Section

49、 2,TEM is involved in Section 3 and Section 4 deals with SEM.Electronic address：cheng.yan19901207 hfut406330679Mailing address：School of Materials Science and EngineeringHefei University of TechnologyTunxi Road 193, Hefei 230009Anhui P

50、rovince, P. R. China一、 X射線衍射1. X射線的基本知識(shí)1） X射線的本質(zhì)是波長比較短的電磁波，其波長范圍為0.05nm0.25nm2） X射線的性質(zhì)是肉眼不可見，能使氣體電離，使照片感光，能穿過不透明的物體，能使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光，沿直線傳播，可以被散射3） X射線產(chǎn)生的條件以及原因或者原理（書上有）4） X射線與物質(zhì)的相互作用5） 其他的一些基本概念，如吸收限和濾波片的選擇等等2. X射線衍射原理布拉格方程和埃瓦爾德球1） 倒易點(diǎn)陣的構(gòu)建2） 倒易點(diǎn)陣坐標(biāo)系和正空間的關(guān)系3） 布拉格方程。4） 衍射幾何和埃瓦爾德球（反射球），以X射線波長的倒數(shù)為半徑做圓，埃瓦爾德是如此的聰明，用一個(gè)簡單的幾何圖形就把衍射理論簡潔、方便和明晰地描述出來！5） X射線衍射強(qiáng)度。由于影響強(qiáng)度的因素很多，討論起來過于復(fù)雜，當(dāng)涉及到定量討論時(shí)，需要很多電動(dòng)力學(xué)和量子力學(xué)的知識(shí)，故此，我們不作過多討論。6） 結(jié)