材料工程基礎(chǔ)講(1)(已修改)
2025-09-04 14:57 本頁(yè)面
【正文】 第三章 珠光體轉(zhuǎn)變 167。 3－ 1 P轉(zhuǎn)變的形態(tài)和晶體學(xué) 1． P形態(tài) 共析成分的 A過(guò)冷到 A1以下時(shí)，將分解為 F和 Fe3C的混合物 —— P。 P團(tuán) ： P片層方向大致相同的區(qū)域 。 在一個(gè) A晶粒內(nèi)，可以形成幾個(gè) P團(tuán)。 P的 片層間距 S： P團(tuán)中相鄰兩片滲碳 體（或 F）中心之間的距離。 片層 間距的大小主要決定于 P的形成溫度 。 原因：形成溫度 ↓→ C擴(kuò)散速度 ↓ ， 碳原子難以作較大距離的遷移，只能形 成片層間距較小的 P； P轉(zhuǎn)變時(shí)，新的 F 和滲碳體的界面的形成將使界面能增加。片 層間距愈小，增加的界面能愈多，這部分界 面能由 A與 P的自由焓差來(lái)提供 ,過(guò)冷度 ↑→ 驅(qū)動(dòng)力 ↑ 。 碳鋼中 P的片間距與過(guò)冷度的關(guān)系可用下列經(jīng)驗(yàn)公式表達(dá) ： 式中 C＝ 104（ K）， S0－珠光體片層間距（ ）， △ T －過(guò)冷度（ K）。 片狀珠光體 —— 光學(xué)顯微鏡下能分辨出片層間距的 P，該間距為 150～ 450nm； 片間距在 80～ 150nm的稱為索氏體 S，這樣尺寸的片 間距光學(xué)顯微鏡已難以分辨；在更低溫度下形成的 片間距為 30～ 80nm的稱為屈氏體 T。 滲碳體以顆粒狀存在于 F基體上時(shí)稱為球狀（粒狀） P。 TCS?＝0OAOA2．珠光體的晶體學(xué) 1．片狀珠光體形成機(jī)制 1）領(lǐng)先相 P的轉(zhuǎn)變是通過(guò)形核－長(zhǎng)大完成的。由于 P是由兩個(gè)相 組成的，因此存在領(lǐng)先相的問(wèn)題。 不論那一相領(lǐng)先，當(dāng)有未溶的滲碳體存在時(shí)，將促進(jìn) P 形成，而先共析 F的存在對(duì) P的形成速度沒(méi)有明顯影響 。 2） 片狀珠光體形成機(jī)制 共析成分的 A發(fā)生 P轉(zhuǎn)變時(shí) ， 可用下式表示： γ → α ＋ Fe3C 需 C的擴(kuò)散 fcc bcc 正交點(diǎn)陣 點(diǎn)陣重構(gòu) P轉(zhuǎn)變時(shí)的形核一般是在 A晶界上，原因是晶界處可以 提供形核所需的 能量、結(jié)構(gòu)、成分 起伏，同時(shí)晶界上的缺 陷使原子易于擴(kuò)散。 167。 3－ 2 珠光體形成機(jī)制 設(shè)共析鋼 A向 P轉(zhuǎn)變時(shí)的領(lǐng)先相為滲碳體。 在 A晶界上形成一薄片狀滲碳體晶核 ,因?yàn)楸∑瑺罹Ш说? 應(yīng)變能小 ， 且表面積大易于接受的碳原子 。 薄片狀滲碳體 晶核形成后 ,向前和兩側(cè) 長(zhǎng)大 。 滲碳體長(zhǎng)大時(shí) ， 將從周圍 A中吸收碳原子 而使周圍出現(xiàn)貧碳區(qū) 。 貧碳區(qū)的形成為 F的形核 提供了成分條件 ， 而 F核 又最易在滲碳體兩側(cè)的 A晶界形成 。 在滲碳體兩側(cè)形成 F核
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