金屬材料學復(fù)習(編輯修改稿)
2025-09-01 17:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 全抗磁性和電阻為零。銀，銅和鋁是導(dǎo)電率最好的三種金屬。目前人們所發(fā)現(xiàn)的形狀記憶合金，多數(shù)發(fā)生熱彈性馬氏體相變。金屬鈀分離氫效率最高。簡答題。合金元素對鐵素體珠光體鋼的強化作用：（１）固溶強化 加入合金元素形成固溶體，提高強度?！〕Ｓ玫暮辖鹪赜蠱n、Si、Ｃu、P、C。合金元素在提高強度的同時降低韌性。（２）細晶強化 晶粒細化可以提高強度和韌性。細化晶粒的重要途徑是用鋁脫氧、合金化。用鋁脫氧生成細小彌散的AlN顆粒，用鈦、鈮、釩的合金化可以生成彌散的碳化物、氮化物、碳氮化物。這些彌散相都能釘扎晶界，阻礙奧氏體晶粒長大，轉(zhuǎn)變后細化鐵素體珠光體晶粒。（３）彌散強化（沉淀強化）鈮、鈦、釩的合金化，使過冷奧氏體發(fā)生相間沉淀，并從鐵素體中析出碳化物、氮化物、碳氮化物，釘扎晶粒移動，起彌散強化作用。氮化物最穩(wěn)定，一般在奧氏體中沉淀。碳化物、碳氮化物一般在奧氏體轉(zhuǎn)變中產(chǎn)生相間沉淀和從鐵素體中析出。沉淀強化相的尺寸２～１０nm。微合金元素在控制軋制和控制冷卻工藝過程中，對微合金鋼的組織和性能有很大的影響：（1）抑制奧氏體形變再結(jié)晶 在熱加工過程中，通過應(yīng)變誘導(dǎo)析出Nb、Ti、V的氮化物，沉淀在晶界、位錯上，起釘扎作用，有效的阻止奧氏體再結(jié)晶時晶界和位錯的運動，抑制再結(jié)晶過程的進行。（2）阻止奧氏體晶粒長大在鍛造和軋制過程中，會發(fā)生晶粒長大現(xiàn)象 TiN或Nb(C，N)高溫的穩(wěn)定性好，其彌散分布對控制高溫下的晶粒有強烈的抑制作用（3）沉淀強化 微合金鋼中的沉淀強化相主要是低溫下析出的Nb（C、N）和VC。（4）改變鋼的顯微組織在軋制加熱過程中，溶于奧氏體的微合金元素提高了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，降低了發(fā)生先共析鐵素體和珠光體的溫度范圍，低溫下形成的先共析鐵素體和珠光體組織更細小，并使相間沉淀Nb（C、N）和V（C、N）的粒子更細小。針狀鐵素體鋼 與低碳貝氏體鋼的異同點：相同點：a組織是貝氏體 b微合金元素Nb、Ti、 V起細化晶粒與沉淀強化作用 c加入鉬、錳推遲鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變。不同點：a碳含量％，為了改善韌性。 b顯微組織為針狀鐵素體，具有高位錯密度。 c更好的低溫韌性，更好的焊接性。 典型鋼種MnMoNb鋼，成分w(C)≤%,w(Mn)=～％，w(Mo)=～%, w(Nb)=～%, w(V)=%或w(Ti)＝%高溫回火脆性的兩個異常表現(xiàn)：在高溫回火后的冷卻速度嚴重的影響到鋼的韌脆轉(zhuǎn)化溫度，冷卻速度愈慢，室溫沖擊韌性愈低，韌脆轉(zhuǎn)化溫度愈高。在350～600 ℃范圍等溫回火保持時間愈長，不管回火后冷卻快慢，其在室溫的沖擊韌性愈惡化，韌脆轉(zhuǎn)化溫度愈高。低溫回火脆性產(chǎn)生原因：a發(fā)生回火轉(zhuǎn)變（分解），并且向Fe3C轉(zhuǎn)變，在馬氏體晶界處析出薄片狀的鐵碳化合物，在沖擊下沿馬氏體板條裂開，產(chǎn)生穿晶斷裂。b雜質(zhì)元素P、Sn、銻在淬火加熱時偏聚在奧氏體晶界處，淬火后被凍結(jié)在原來的位置。同時，在此處還會形成Fe3C連續(xù)薄膜，使晶界處脆性極大，容易造成沿晶脆斷。γ’Ni3(TiAl)相對合金的強化表現(xiàn)在兩方面，一是共格強化，二是反相疇界強化。共格強化： γ’相與鎳基固溶體有相同的點陣類型、相近的點陣常數(shù)，析出的γ’相與固溶體形成共格。但γ’相的點陣常數(shù)稍大于γ固溶體，形成共格界面時存在匹配差，因而在界面周圍的γ固溶體中產(chǎn)生畸變應(yīng)力?；儜?yīng)力場阻礙位錯運動，提高了屈服強度。反相疇界強化： 在高Al/Ti比的鎳基合金中， γ’相的體積分數(shù)可高到60～70％。其沉淀強化主要靠γ’相在位錯切割時形成反相疇界強化。 當位錯切割γ’相時，使滑移面上下的原子改變了原來有序的相鄰關(guān)系，形成了新的高能量的反相疇界，位錯的移動需要更大的外力。防止淬火鋼的低溫回火脆性的措施：a避免在250～350℃溫度范圍回火b生產(chǎn)高純鋼，降低P、Sn、銻等雜質(zhì)元素含量c加入硅推遲脆化溫度范圍，使鋼的回火溫度可提高到320 ℃改善碳化物不均勻性的措施：a采用200～300kg小錠型，使鋼錠凝固快，減少結(jié)晶時宏觀偏析，萊氏體共晶也細小b采用扁錠加快凝固，一般用630kg型，減少集中偏析，使萊氏體共晶細小c鍛軋破碎碳化物；增大鋼錠鍛壓比，反復(fù)拉拔和鐓粗d大尺寸鋼材可采用電渣重熔，鋼液在水冷結(jié)晶器中徑向結(jié)晶，萊氏體共晶細小雙相鋼性能特點：
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