本課程學(xué)習(xí)的意義目的與方法(編輯修改稿)
2025-08-15 19:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)構(gòu) ?細(xì)化晶粒的方法 ?增加冷卻速度，增大過(guò)冷度； ?增加外來(lái)晶核 。 ?采用機(jī)械、超聲波振動(dòng)、電磁攪拌等； ?晶粒粗細(xì)對(duì)材料力學(xué)性能的影響 晶粒越細(xì)，強(qiáng)度越高，塑性和韌性也越好。 金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 1538c186。 1394186。c 912186。c 室溫 δFe γ Fe α Fe 體心立方 面心立方 體心立方 金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的慨念 金屬在固態(tài)下，隨著溫度的改變其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的現(xiàn)象。 金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的意義 可以用熱處理的方法即可通過(guò)加熱、保溫、冷卻來(lái)改變材料的組織，從而達(dá)到改善材料性 能的目的。 合 金 的 結(jié) 構(gòu) ?概念 ?合金、組元、相； ?固溶體：置換固溶體、間隙固溶體； ?金屬化合物； ?固溶強(qiáng)化的概念。 本節(jié)要點(diǎn)： 研究金屬材料的加工工藝，必須了解金屬及合金的晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶。 合金的結(jié)構(gòu) —— 概念 合金： 由 兩種或兩種以上 的元素通過(guò) 熔煉 后 所獲得的新的物質(zhì)仍然具有 金屬特性 。 組元： 組成合金的基本元素。 相： 凡是成分相同、結(jié)構(gòu)相同并與其他部 分有界面分開(kāi)的均勻組成部分。 例如：?jiǎn)我坏囊? 單一的固相； 液相、固相兩相共存； 問(wèn)題： 水、油混裝在一個(gè)瓶子里，是幾個(gè)相？ 將奶粉加開(kāi)水沖一杯牛奶又是幾個(gè)相？ 合金的結(jié)構(gòu) —— 固溶體 固溶體： 由兩種組元相互溶解后所組成的新的物質(zhì)仍然保持其中某一組元的晶體結(jié)構(gòu)。 置換固溶體： A組元的原子取代了 B組元的原子。 當(dāng) A、 B兩個(gè)組元的原子直徑相差不大時(shí)，兩個(gè)組元可以以任何比例溶解，形成無(wú)限固溶體，反之則為有限固溶體。 間隙固溶體： A組元溶入 B組元的的間隙中。只能形成有限固溶體。 例如： C溶入 αFe或 γFe 所形成的鐵素體、奧氏體。 置換固溶體和間隙固溶體的區(qū)別 合金的結(jié)構(gòu) —— 固溶強(qiáng)化 A、 B兩組元相互溶解后所形成的新的物質(zhì)既不是 A組元的結(jié)構(gòu)，也不是 B組元的結(jié)構(gòu)，而是自身的一種獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。 例如： Fe和 C所形成的化合物 Fe3C，就是一種典型的金屬化合物。 合金的結(jié)構(gòu) —— 金屬化合物 隨著溶質(zhì)原子的增加，所形成的固溶 體 的強(qiáng)度、硬度升高的現(xiàn)象。 例如：純鐵與鋼的用途 二元合金狀態(tài)圖 把各合金的結(jié)晶開(kāi)始溫度點(diǎn)連接起來(lái)，即為液相線；把結(jié)晶終了溫度點(diǎn)連接起來(lái)，即為固相線。這樣就構(gòu)成了 PbSb二元合金相圖。 思 考 題 1 在純金屬的冷卻曲線上為什么會(huì)出現(xiàn)一水平臺(tái)階？ 2 為什么晶粒越細(xì)小其力學(xué)性能越好？ 3 如果結(jié)晶時(shí)晶核不多而生長(zhǎng)速度快，則結(jié)晶后的晶粒是粗還是細(xì)？ 鐵碳合金 本節(jié)重點(diǎn)： 鐵碳合金狀態(tài)圖在鑄造、 壓力加工、焊接中的應(yīng)用； 本節(jié)難點(diǎn)： 鐵碳合金狀態(tài)圖的理解； 鐵碳合金由于其資源廣泛、冶煉方便、價(jià)格低廉、性 能優(yōu)越，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用。 鐵碳合金的基本組織 ?鐵素體： 碳溶解在 α— Fe中 的間隙固溶 ( F）。塑性 （ δ=4550%）、韌性好，強(qiáng)度、硬度低。 ?奧氏體： 碳溶解在 γ — Fe中 的間隙固溶體（ A）。塑 性好。 ?滲碳
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