【正文】 3） V1為正火熱處理方案，其室溫組織為 F+S V2為調(diào)質(zhì)熱處理中的淬火，然后高溫回火；其室溫組織為回火 S。 6. 當某一材料的 KIC=62MPa?m1/2，材料中裂紋長度 2 a =，要使裂紋失穩(wěn)擴展而導(dǎo)致斷裂，需要的應(yīng)力為 MPa 。 （ 短 ） 水淬后， 過 共析鋼得到的是板狀馬氏體組織。但硅會促使鋼在加熱時表面易脫碳，使疲勞強度降低。 再結(jié)晶退火 去應(yīng)力退火 球化退火 習(xí)題 17 73 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 74 18．說明直徑為 10mm的 45鋼試樣分別經(jīng)下列溫度加熱： 700℃ 、 760℃ 、 850℃ 、1100℃ ，保溫后在水中冷卻得到的室溫組織。 索氏體 回火索氏體 形成條件 650～ 600℃ 淬火后高溫回火 500~650℃ 組織形態(tài) 細片狀珠光體 由已再結(jié)晶的鐵素體和均勻分布的細粒狀滲碳體所組成。這種彌散 質(zhì)點可以是過飽和固溶體時效時的脫溶產(chǎn)物，或是材料制備時特意加入 的彌散質(zhì)點（如粉末冶金）。 八、鋼中的合金元素 63 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 64 九、鋼的表面熱處理 掌握感應(yīng)加熱淬火 合金滲碳鋼淬火 表 117 感應(yīng)加熱種類及應(yīng)用范圍 大型零件，如冷軋輥、火車車輪、柱塞等 10～ 20 50 Hz 工頻感應(yīng)加熱 大中模數(shù)齒輪（ m = 8～ 12），大直徑軸類，機床導(dǎo)軌等 2～ 10 500～ 10000 Hz（常用 2500～ 800 Hz） 中頻感應(yīng)加熱 中小模數(shù)齒輪（ m = 3～ 6），花鍵軸，曲軸，凸輪軸等 ～ 20～ 60 KHz （常用 30～ 40 KHz） 超音頻感應(yīng)加熱 中小模數(shù)齒輪 （ m＜ 3），中小軸，機床導(dǎo)軌等 100～ 200 KHz（常用200～ 300 KHz） 高頻感應(yīng)加熱 應(yīng)用范圍 淬硬層深度（ mm） 工作電流頻率 感應(yīng)加熱類型 感應(yīng)加熱表面熱處理特點：加熱速度快 、奧氏體晶粒細小均勻、表面不易氧化脫碳 、 耐磨性好、不易變形 、生產(chǎn)率高，適用大批生產(chǎn) 九、鋼的表面熱處理 64 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 65 形變熱處理是把塑性變形（鍛、軋等）和熱處理工藝緊密結(jié)合起來的一種熱處理方法。用于工具、模具、軸承、滲碳件及經(jīng)表面淬火的工件。 (2) 淬透性對鋼力學(xué)性能的影響 鋼的淬透性直接影響其熱處理后的力學(xué)性能。例如 45鋼經(jīng)油冷淬火后得到鐵素體、托氏體、上、下貝氏體、馬氏體的混合組織。 ① CCT曲線由 A→P 轉(zhuǎn)變開始線 Ps和終了線 Pf 及 A→P 轉(zhuǎn)變中止線 K組成。 48 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 49 ① 碳含量的影響 A 亞共析鋼的 C曲線隨碳含量的增加而向右移。 馬氏體的組織形態(tài)分為板條狀和針狀兩大類。貝氏體可分為上貝氏體（ B上 ）和下貝氏體（ B下 ） 。 加熱溫度愈高，原始組織愈細小，奧氏體形成速度愈快。 七、 鋼的熱處理 41 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 42 ； ； 。 4. 蠕墨鑄鐵 鑄鐵基體中的石墨主要以蠕蟲狀形態(tài)存在，稱為蠕墨鑄鐵。 低溫石墨化過程沒有充分進行，獲得的鑄鐵具有鐵素體和珠光體的基體 —— 鐵素體 珠光體灰鑄鐵。 影響石墨化的因素主要是 化學(xué)成分和冷卻速度 。 2)工具鋼 :主要用于制造各種工具，如刃具、模具、量具等。過共析鋼結(jié)晶過程的基本反應(yīng)為 [勻晶反應(yīng) +二次析出反應(yīng) +共析反應(yīng) ]，室溫組織為珠光體 +二次滲碳體，顯微組織如圖所示。 例題： 23 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 24 10．某合金如圖 181所示： （ 1）標出 ① ③ 區(qū)域中存在的相； （ 2）標出④ 、⑤ 區(qū)域中的組織； (3) 相圖中包括哪幾種轉(zhuǎn)變？寫出它們的反應(yīng)式。 反應(yīng)過程： γ→α d+β e 4) 共析相圖 20 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 21 1) 二元相圖的分析步驟 ① 若有穩(wěn)定化合物，則將其看作一獨立組元，把相圖分成幾個部分分析。 二元合金相圖 16 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 17 固溶體的非平衡結(jié)晶： 勻晶相圖中冷卻時的成分變化 17 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 18 兩組元在液態(tài)無限互溶，固態(tài)有限溶解，通過共晶反應(yīng)形成兩相機械混合物的二元合金稱為二元共晶相圖。置換固溶體中，溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的分布是任意的、無規(guī)律的。固溶體的點陣結(jié)構(gòu)仍保持溶劑金屬的結(jié)構(gòu)，只引起晶格參數(shù)的改變。 晶面晶向表示方法 要求：會畫圖、改錯。TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 1 工程材料復(fù)習(xí)課 1 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 2 考試時間： 5月 27日（周二） 8:15～ 10:15 考試地點： EJ103— EJ104 學(xué)號數(shù) 07122028 EJ103 其 余 同 學(xué) EJ104 答疑時間： 5月 26日 13:00～ 21:00 地點： HD208 2022年春季學(xué)期 “ 材料與成形技術(shù) ” 考試通知 2 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 3 強度 強度概念 :材料在達到允許的變形程度或斷裂前所能承受的最大應(yīng)力，如 彈性極限、屈服點、抗拉強度、疲勞極限、蠕變極限等 比強度、比模量概念 ： 單位密度上的強度、彈性模量 一、固體材料的性能 3 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 4 屈強比越小 ,構(gòu)件萬一超載時，產(chǎn)生塑性變形的時間越長，則離斷裂的時間長，易發(fā)現(xiàn)和馬上采取措施（如停機、換構(gòu)件等），即時間裕度大，可靠性高。 8 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 9 晶格缺陷 掌握：點缺陷、線缺陷、面缺陷 4種缺陷 單晶體和多晶體概念 結(jié)晶方位一致與否 9 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 10 理論結(jié)晶溫度與實際結(jié)晶溫度（過冷度概念） 純金屬的結(jié)晶過程 三、金屬的結(jié)晶 10 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 11 1) 晶粒度概念 ① 晶粒度表示晶粒大小，由平面截面單位面積內(nèi)所包含晶粒個數(shù)來表示；② 晶粒度級別越高，晶粒越細； 2）晶粒度對力學(xué)性能的影響 晶粒越細，常溫強度越高，塑性韌性有所改善，高溫強度下降。 當兩組元在固態(tài)無限溶解時，所形成的固溶體稱為連續(xù)固溶體或無限固溶體；當兩組元在固態(tài)部分溶解時，所形成的固溶體稱為有限固溶體或端際固溶體。如果溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的溶解度 有一定限度，則叫有限互溶，形成有限置換 固溶體； 置換固溶體中溶質(zhì)原子與溶劑半徑 相差越小，則溶解度越大，若溶劑元素與溶 質(zhì)元素在周期表中位置靠近，且晶格類型相 同，則可形成無限固溶體 ， 合金組元可以以 任何比例相互溶解，如 CuNi 合金。共晶反應(yīng)是液相在冷卻過程中同時結(jié)晶出兩個結(jié)構(gòu)不同的固相的過程。 ② 相區(qū)接觸法則： 二元相圖中，相鄰相區(qū)中的相數(shù)只相差一個（點接觸除外）。 動畫：習(xí)題10 9 (1) L L+γ (2) L+γ γ 勻晶轉(zhuǎn)變 (3) γ [α+β]共 析 共析轉(zhuǎn)變 (4) α α + βⅡ 脫溶轉(zhuǎn)變 (5) β β+ α Ⅱ 脫溶轉(zhuǎn)變 24TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 25 11. 今有兩個形狀相同的銅鎳合金鑄件，一個含 Ni90％，一個含 Ni50％，鑄后自然冷卻，問凝固后哪個鑄件的偏析較為嚴重？ 動畫 ：習(xí)題11 25 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 26 12. 按下面所設(shè)條件，示意地繪出合金的相圖，并填出各區(qū)域的相組分和組織組分，以及畫出合金的力學(xué)性能與該相圖的關(guān)系曲線。 共亞析和過共析鋼 30 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 31 共晶白口鑄鐵、亞共晶白口鑄鐵、過共晶白口鑄鐵的結(jié)晶過程分析 碳含量大于 ％的三種白口鑄鐵均發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變。 3) 特殊性能鋼 :指具有不銹、耐熱、抗磨等特殊性能的鋼?；瘜W(xué)成分是影響石墨化過程的本質(zhì)因素。 鑄鐵類型 37 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 38 1. 灰口鑄鐵 按 GB943988規(guī)定，灰鑄鐵有六個牌號： HT100（鐵素體灰口鑄鐵）、 HT150（鐵素體珠光體灰口鑄鐵）、 HT200和 HT250（珠光體灰口鑄鐵）、 HT300和 HT350（孕育鑄鐵）。其石墨形狀和性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間，力學(xué)性能優(yōu)于灰鑄鐵，鑄造性能優(yōu)于球墨鑄鐵，并具有優(yōu)良的熱疲勞性。 共析鋼奧氏體化 42 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 43 共析鋼加熱到 Ac1點以上某一溫度到 A出現(xiàn)的這段時間稱孕育期。 奧氏體的形成速度 43 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 44 (1)溫度：加熱溫度越高，晶粒越大； (2)合金成分： ① 碳含量增高，晶粒長大傾向增大，殘余滲碳體增加，則傾向減?。? ② 形成碳化物、氮化物、氧化物的元素增加，則阻礙晶粒長大； ③ 錳、磷元素增加，晶粒增大。 ① B上 :550～ 350℃ 。 板條 M， Wc≤ ％，板條內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)是高密度的位錯，因而又稱為位錯馬氏體。 碳是穩(wěn)定 A的元素 B 過共析鋼的 C曲線隨碳含量的增加而向左移。 ② 與 TTT曲線相比， CCT曲線稍位于右下方。 52 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學(xué) 鞠魯粵 第 頁 53 例題：直徑為 10mm的共析鋼小試樣加熱到相變點 A1以上 30℃ ，用圖 182所示的冷卻曲線進行冷卻，分析其所得到的組織，說明各屬于什么熱處理方法。 ① 淬透性高的鋼，其力學(xué)性能沿截面均勻分布。 (2) 中溫回火 （ 350～ 500℃ ） 組織為回火托