金屬材料導論(編輯修改稿)
2024-09-03 11:00 本頁面
【文章內容簡介】 a：結晶開始點 b：結晶終了點 合金的結晶是在一個溫度范圍內完成。 金 屬 的 結 晶 結晶的必要條件 過冷度 金屬的結晶過程： 原子團 形核 晶核長大 小晶粒 晶粒（外形不規(guī)則的小晶體） 形核： 自身晶核、外來晶核 晶核長大方式： 樹枝狀方 式 晶界 — 晶粒間的分界面； 單晶體 — 結晶方位完全一致的的晶體 。 多晶體 — 由多晶粒組成的晶體結構。 金 屬 的 結 晶 ?細化晶粒的方法 ?增加冷卻速度，增大過冷度； ?增加外來晶核 。 ?采用機械、超聲波振動、電磁攪拌等 ； ?晶粒粗細對材料力學性能的影響 晶粒越細，強度越高，塑性和韌性也越好。 金 屬 的 結 晶 金屬的同素異構轉變 1538c186。 1394186。c 912186。c 室溫 δFe γ Fe α Fe 體心立方 面心立方 體心立方 金屬的同素異構轉變的慨念 金屬在固態(tài)下，隨著溫度的改變其晶體結構發(fā)生變化的現(xiàn)象。 金屬的同素異構轉變的意義 可以用熱處理的方法即可通過加熱、保溫、冷卻來改變材料的組織，從而達到改善材料性 能的目的。 合 金 的 結 構 ?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； ?固溶強化的概念。 本節(jié)要點： 研究金屬材料的加工工藝，必須了解金屬及合金的晶體結構和結晶。 合金的結構 —— 概念 合金： 由 兩種或兩種以上 的元素通過 熔煉 后 所獲得的新的物質仍然具有 金屬特性 。 組元： 組成合金的基本元素。 相： 凡是成分相同、結構相同并與其他部 分有界面分開的均勻組成部分。 例如： 單一的液 單一的固相； 液相、固相兩相共存； 問題： 水、油混裝在一個瓶子里，是幾個相？ 將奶粉加開水沖一杯牛奶又是幾個相？ 合金的結構 —— 固溶體 固溶體： 由兩種組元相互溶解后所組成的新的物質仍然保持其中某一組元的晶體結構。 置換固溶體： A組元的原子取代了 B組元的原子。 當 A、 B兩個組元的原子直徑相差不大時，兩個組元可以以任何比例溶解，形成無限固溶體，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 合金的結構 —— 固溶強化 A、 B兩組元相互溶解后所形成的新的物質既不是 A組元的結構 ， 也不是 B組元的結構 ， 而是自身的一種獨立的結構 。 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 。 合金的結構 —— 金屬化合物 隨著溶質原子的增加，所形成的固溶 體 的強度、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 把各合金的結晶開始溫度點連接起來，即為液相線；把結晶終了溫度點連接起來，即為固相線。這樣就構成了 PbSb二元合金相圖。 1 在純金屬的冷卻曲線上為什么會出現(xiàn)一水平臺階？ 2 為什么晶粒越細小其力學性能越好？ 3 如果結晶時晶核不多而生長速度快，則結晶后的晶粒是粗還是細？ 二元合金狀態(tài)圖 鐵碳合金 本節(jié)重點： 鐵碳合金狀態(tài)圖在鑄造、壓力加工、焊接中的應用； 本節(jié)難點： 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、價格低廉、性 能優(yōu)越，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用。 鐵碳合金 知識點 : 鋼的熱處理 目 的
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