金屬材料學(xué)復(fù)習(xí)-資料下載頁
2025-08-05 17:52本頁面
【正文】 分割基體嚴(yán)重，因而強度與韌性比灰口鑄鐵高?？慑戣T鐵的機械性能介于灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間，有較好的耐蝕性。由于退火時間長，生產(chǎn)效率極低，使用受到限制 ?；铱阼T鐵每次熱循環(huán)體積膨脹的原因：第一次加熱時的膨脹是滲碳體分解為石墨所造成。第二次以后主要是共析轉(zhuǎn)變引起的膨脹，它又引起微裂紋，進(jìn)而微裂紋內(nèi)又發(fā)生氧化，產(chǎn)生附加的體積膨脹。極極化電位與陰極極化電位的相對位置有四種情況：（論述題）a ε陽與ε陰僅有一個交點A，有一個穩(wěn)定的εA，它不超過鈍化電位εP，此時合金處于活化狀態(tài)，有較大的腐蝕電流，合金的腐蝕速度大。b ε陽與ε陰有三個交點B、C、D。C 點是不穩(wěn)定的，B與D是相對穩(wěn)定的，即合金可以處在鈍化狀態(tài)，也可以處在活化狀態(tài)。這種鈍化狀態(tài)可以因為其他偶然因素而受到破壞，使合金處于活化狀態(tài)。c ε陽與ε陰相交于E，僅有一個鈍化穩(wěn)定電位，合金鈍化狀態(tài)是穩(wěn)定的，具有很小腐蝕速度。d ε陽與ε陰相交于F， εF超過了過鈍化電位εT，合金處于過鈍化狀態(tài)，有較高的腐蝕速度。三種腐蝕對應(yīng)的原因及預(yù)防措施：（1）產(chǎn)生原因a晶界上析出富鉻的連續(xù)網(wǎng)狀Cr23C6，引起晶界周圍基體產(chǎn)生貧鉻區(qū)，寬度約105cm，w(Cr)12%。碳是析出Cr23C6的主要原因，碳含量越高，晶間腐蝕越嚴(yán)重。b晶界上析出σ相，產(chǎn)生貧鉻區(qū)，特別是含鉬鋼，能促進(jìn)σ相在晶界析出。c氮含量高，w（N）%，沿晶界析出Cr2N，增加腐蝕傾向。d固溶處理后也會發(fā)生晶間腐蝕，原因是雜質(zhì)元素P、Si的晶界偏聚。（2）預(yù)防與解決方法a最有效方法，降低碳含量，生產(chǎn)超低碳不銹鋼， w（C） ≦%。當(dāng)w（C） ≦%，無Cr23C6析 出。b加入碳化物形成元素Ti、Nb，固定碳，形成穩(wěn)定的TiC、NbC，與TiC相平衡，%以下。c10%~50%體積的δ鐵素體，可以改善晶間腐蝕傾向。由于δ鐵素體在500~800 ℃間發(fā)生相間沉淀， Cr23C6在δ /γ相界δ相一側(cè)呈點狀析出，排除了在奧氏體晶界析出Cr23C6，且δ相內(nèi)鉻的擴散系數(shù)比γ相內(nèi)高103倍，不致產(chǎn)生貧鉻區(qū)。d在敏感溫度范圍長期加熱，通過鉻的擴散消除貧鉻區(qū)。e降低N含量，當(dāng)w（N）%，抵制Cr23C6在晶界析出。 不銹鋼的應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕機制：應(yīng)力腐蝕是應(yīng)力和電化學(xué)腐蝕共同作用的結(jié)果，是滑移溶解機制。預(yù)防措施a向奧氏體不銹鋼添加2%~4%的Si或2%的銅b提高鋼的純度，%以下，并降低磷、砷、銻、鉍等雜質(zhì)含量。c采用高純度鐵素體不銹鋼d采用奧氏體鐵素體復(fù)相鋼，鐵素體體積含量控制在50%~70%。（1）點腐蝕原因：如果不銹鋼表面鈍化膜的均勻性受到破壞，使得Cl易于穿透這些脆弱的鈍化膜，并與鋼基體發(fā)生作用，從而破壞了鈍化膜。（2）預(yù)防措施a擊穿電位εB ，εB越正，越抗點腐蝕b介質(zhì)中含有Fe3+、Cu2+等去極化作用的陽離子時，加速點腐蝕。c不銹鋼中的夾雜物、晶界析出相、晶界等是點腐蝕容易發(fā)生的地點。如MnS，易在無機酸中溶解，造成點腐蝕源。晶界碳化物或σ相析出造成晶界貧鉻，也是點腐蝕源。d提高鉻含量，添加鉬。e提高氮含量。含氮不銹鋼的εB 值較正，當(dāng)w（N）%，不發(fā)生點腐蝕。鈦的基本性質(zhì) 鈦存在兩種同素異構(gòu)體α及β。αTi在882℃以下穩(wěn)定。βTi穩(wěn)定于882℃~熔點1678℃，具有體心立方結(jié)構(gòu)。鋁的熔點660℃，鎂651℃，鐵1535℃，鎳1445℃。 鈦的密度小(／cm3)，比強度高，熔點高，塑性好，雖然其強度隨溫度升高而下降，但其比強度高的特性仍可保持到550600℃。與高強合金相比，相同強度水平可降低重量40%以上，因此在宇航上有巨大應(yīng)用潛力。高純度鈦：σb=300 MPa，δ=40 %；工業(yè)純鈦：σb =550MPa，δ=20%；具有優(yōu)良的耐蝕性，在室溫下就能很快生成一層具有極好保護(hù)性的鈍化層(TiO2)，僅有納米尺度，室溫下長大極慢。在中性、氧化性介質(zhì)、海水、HNO3, Cr酸、有機酸中，鈦的耐蝕性極高；在還原性介質(zhì)中稍差一些；在HF、H2SOHCl、熱有機酸中不耐蝕，但可以通過合金化改善。鈦的低溫性能很好，在液氮溫度下仍有良好的機械性能，強度高，而仍保持有良好的塑性及韌性；彈性模量較低(120GPa)，約為鐵的54%；導(dǎo)熱系數(shù)及線脹系數(shù)均較低。，使用時易產(chǎn)生溫度梯度及熱應(yīng)力，不過，線脹系數(shù)低可補償因?qū)嵯禂?shù)低帶來的熱應(yīng)力問題；
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