[理學(xué)]金工第123章金屬材料性能晶格狀態(tài)圖-資料下載頁
2025-02-19 06:24本頁面
【正文】 △ T ↗ ——△ F（結(jié)晶能量） ↗ —— 結(jié)晶驅(qū)動力 ↗ —— 結(jié)晶傾向↗ 二、 純 金 屬的 結(jié)晶過程 過程： 不斷形核和晶核不斷長大的過程。 三、 晶粒大小與性能的關(guān)系 晶粒越細(xì)小，力學(xué)性能越高。 F F 結(jié)果：小雞蛋不易碎， 大雞蛋容易碎 舉例：兩組大小不同的雞蛋受力情況 細(xì)化晶粒方法 P17 （ 1） 增加過冷度 ,(△ T) ↑ 晶粒數(shù)目 ↑ （ 2） 孕育處理（變質(zhì)處理） ,加細(xì)小變質(zhì)劑 ,如在鑄鐵液中加硅鐵粉使晶粒變細(xì) （ 3） 附加振動或攪拌 ,使枝晶破碎 . 合金的結(jié)晶 P24 描述合金的結(jié)晶過程用“ 二元相圖 ”解釋 一 、二元合金相圖的建立： ———— 用熱分析法 繪制 如： Cu— Ni合金 Cu Ni 成分變化： Cu由 100%→0% ； Ni由 0%→100% 0 100 溫度 A B 1083 1452℃ Lliquid Ssolid L+S WNi%→ ※ 結(jié)晶過程分析 ： 70%Cu+30%Ni 合金 1 ● ● 2 1點(diǎn)以上為液體 L 到 1點(diǎn)開始結(jié)晶出固體 S 1— 2間為兩相 區(qū) L+S 到 2點(diǎn)時全為固體 S 2點(diǎn)以下為固體 A B Cu Ni ● ● 1 2 L S AB上線 —— 液相線 AB下線 —— 固相線 二、 合金結(jié)晶的特點(diǎn)： 一個溫度范圍內(nèi)結(jié)晶，有兩個相變點(diǎn)（因?yàn)楹辖鹩袃山M元 ）。 結(jié)晶出的固相成分與液相成分不同（液相成分不斷改變）。 形成單相、兩相混合物、單相與兩相混合物。 L+S t℃ η O 1 ● ● 2 L L→S（ L+S） S 冷卻曲線 第 3章 鐵碳合金 Ferrocarbon alloy 一、鐵碳合金狀態(tài)圖 狀態(tài)圖的建立 —— 通過 熱分析法 獲得 Fe與 C形成： Fe C Fe3C Fe2C FeC Wc=% Wc=% Wc=% Fe3C Fe2C FeC 說明 ：GB3102— 93規(guī)定 W稱為質(zhì)量分?jǐn)?shù) ，下標(biāo)為含某元素 Wweight 分量、重量 Fe— Fe3C 簡化狀態(tài)圖 二 、狀態(tài)圖作用： （ 1）研究鋼鐵的成分、組織和性能之間關(guān)系理論基礎(chǔ)。 （ 2）制定熱加工工藝的依據(jù)。 簡化 Fe— Fe3C 狀態(tài)圖 ※ 三 、基本組織 鐵素體 F Ferrite —— 碳在 α— Fe中所形成的間隙固溶體 。 特點(diǎn)：塑性、韌性好，強(qiáng)度、硬度低。 奧氏體 A — austenite 英國金相學(xué)家 碳在 γ— Fe中的間隙固溶體 。 特點(diǎn) ：塑性較好，強(qiáng)度較低 滲碳體 Fe3C 是 Fe與 C的化合物 。 特點(diǎn) ：硬度很高，很脆，塑性幾乎等于零，在鋼中起強(qiáng)化作用。 cementite 珠光體 P — pearlite（日本） 是 F與 Fe3C機(jī)械混合物 ， WC=% 特點(diǎn)： 有一定的強(qiáng)度、塑性，層片狀。 萊氏體 Ld Ledeburite 德國金相學(xué)家 特點(diǎn) ：硬而脆，不能進(jìn)行壓力加工。 是高溫下 A與 Fe3C的機(jī)械混合物 → 共晶反應(yīng)的產(chǎn)物。 Wc=% 反應(yīng)式： L ===Ld (A+Fe3C) 1148℃ 注 ：隨溫度降低至 727℃ 時， A轉(zhuǎn)變?yōu)?P，室溫下變成： P+ Fe3C共晶組織，稱為 低溫萊氏體 L39。d L39。d ==（ P+ Fe3C） F、 A、 Fe3C是單相組織 P、 Ld 是混合物 第二節(jié) Fe— Fe3C 狀態(tài)圖分析 一、分類 工業(yè)純鐵 碳鋼 白口鑄鐵 亞共析鋼 共析鋼 過共析鋼 亞共晶白口鑄鐵 共晶白口鑄鐵 過共晶白口鑄鐵 ★ 力學(xué)性能變化 ：隨碳含量增加，其強(qiáng)度、硬度 ↑，塑性、韌性 ↓。 但當(dāng) WC%后，其HB↑↑， ζb、 δ、 ak↓↓ 二、 狀態(tài)圖中的特性點(diǎn)、線、區(qū)域組織 鋼鐵力學(xué)性能與碳含量 WC的關(guān)系 特性 點(diǎn) ： 特性 線 ： ACD線； AECF線 —— 固相線 —— 液相線 （其中 AE線是 碳鋼 固線） ECF線 —— 共晶轉(zhuǎn)變線 L→Ld GS線 （又稱 A3線） ES線（又稱 Acm線） PSK線 —— 共析轉(zhuǎn)變線 A →p （又稱 A1線） 三、合金的結(jié)晶過程分析 亞共析鋼 共析鋼 過共析鋼 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ A F+A L E A+Fe3CⅡ L+A 三、合金的結(jié)晶過程分析 A E G P Q S Fe L A L+A F F+A F+P P P+Fe3CⅡ A+Fe3CⅡ Ⅰ 、共析鋼 WC=% Ⅰ ● 1 ● 2 ● 3 P Ⅱ 、亞共析鋼 Ⅱ ● 1 ● 2 ● 3 ● 4 1 ● ● 2 ● 3 ● 4 ● 439。 L L+A A F+A A→P P+F 冷卻曲線 過共析鋼 WC=% 狀態(tài)圖的應(yīng)用： 參看 P27 FeFe3C狀態(tài)圖的應(yīng)用 ? （ 1）確定合適的澆注溫度 ? （ 2）可以選擇適于鑄造的合金成分，接近共晶成分 ? （ 3）可以確定不同含碳量的鋼的軋制和鍛造的加熱溫度 ? （ 4）是選擇熱處理加熱工藝的理論依據(jù) 習(xí)題 ? 強(qiáng)度的概念， ? 工程上衡量強(qiáng)度、塑性的常用指標(biāo)。 ? 復(fù)習(xí)題
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