金屬固態(tài)相變?cè)砹?xí)題及解答-資料下載頁
2025-08-05 18:00本頁面
【正文】 二次硬化：某些合金鋼在一定溫度范圍回火時(shí)，按獨(dú)立成核方式形成了特殊碳化物，其彌散度極高，又與α相保持共格聯(lián)系，使得鋼硬度反而比在較低溫度回火時(shí)有所升高，這種現(xiàn)象稱為 “二次硬化”?？够鼗鹦裕汉辖鹪刈璧Kα相中碳含量的降低和碳化物顆粒長大而使鋼件保持高硬度、高強(qiáng)度的性質(zhì)，稱為抗回火性或回火穩(wěn)定性。試簡要敘述淬火高碳鋼在回火過程中溫度由低到高組織轉(zhuǎn)變的過程（幾個(gè)階段）？合金元素對(duì)淬火鋼回火過程中馬氏體分解、碳化物類型轉(zhuǎn)變是如何影響的？對(duì)于馬氏體分解第一階段不發(fā)生顯著影響。對(duì)于馬氏體分解第二階段有顯著影響。合金元素影響了碳化物顆粒的聚集速度，從而影響了α相碳含量的降低。（1）非碳化物形成元素（Ni）、弱碳化物形成元素（Mn）與C的結(jié)合力與Fe相當(dāng)，所以對(duì)馬氏體分解無明顯影響。（2）強(qiáng)碳化物形成元素（Cr、Mo、W、V、Ti等）與C的結(jié)合力強(qiáng)于Fe，增大了C原子在馬氏體中擴(kuò)散的激活能，阻礙了C原子在馬氏體中的擴(kuò)散，所以減慢了馬氏體分解的速度。（3）非碳化物形成元素Si和Co能夠溶解到eFexC中，使eFexC穩(wěn)定，也減緩了碳化物的聚集，從而推遲了馬氏體的分解。解釋二次淬火和二次硬化在提高鋼的硬度的機(jī)理的區(qū)別。當(dāng)回火溫度處于貝氏體和珠光體區(qū)之間的奧氏體亞穩(wěn)定區(qū)時(shí)，殘余奧氏體可以不發(fā)生分解，而在隨后的冷卻中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這種在回火冷卻時(shí)殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的現(xiàn)象稱為 “二次淬火” 。二次硬化：某些合金鋼在一定溫度范圍回火時(shí)，按獨(dú)立成核方式形成了特殊碳化物，其彌散度極高，又與α相保持共格聯(lián)系，使得鋼硬度反而比在較低溫度回火時(shí)有所升高，這種現(xiàn)象稱為 “二次硬化”。為什么彈簧類零件在淬火后一般采用中溫（300~350℃）回火？試述第二類回火脆性產(chǎn)生的原因，防止第二類回火那些措施脆性可采用？第二類回火脆性產(chǎn)生的主要原因：回火時(shí)，P、As、Sb及Sn等雜質(zhì)元素在原奧氏體晶界偏聚或以化合物的形式析出，降低了晶界的斷裂強(qiáng)度。對(duì)于用回火脆性敏感鋼制造的小尺寸工件，可采用高溫回火后快速冷卻的方法。對(duì)于大截面工件，應(yīng)提高鋼的純度、減少雜質(zhì)元素含量，或在鋼中添加適量的W、Mo等元素，來抑制雜質(zhì)元素向晶界的偏聚，從而降低工件所產(chǎn)生的回火脆性。對(duì)亞共析鋼，可采用在A1~A3兩相區(qū)加熱的亞溫淬火的方法，使P等有害雜質(zhì)元素溶入鐵素體中，從而減小這些雜質(zhì)元素在晶界上的偏聚，顯著減弱回火脆性。采用形變熱處理的方法也可以降低工件所產(chǎn)生的回火脆性。第八章名詞解釋：析出、人工時(shí)效、G. 、調(diào)幅分解、時(shí)效硬化、過時(shí)效。析出：析出（Precipitation）是指某些合金的過飽和固溶體在室溫放置或?qū)⑺訜岬揭欢囟?，溶質(zhì)原子在固溶體點(diǎn)陣中的一定區(qū)域內(nèi)聚集或組成第二相的現(xiàn)象。人工時(shí)效：時(shí)效處理如采用在室溫下放置的方式進(jìn)行，稱為自然時(shí)效；如采用加熱到一定溫度下進(jìn)行的方式，則稱為人工時(shí)效。：G. P. 區(qū)是溶質(zhì)原子聚集區(qū)，其點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)與過飽和固溶體完全相同（故稱其為 “區(qū)”而不是當(dāng)作“相”看待），且二者是完全共格的。條幅分解：某些合金系在高溫時(shí)能形成連續(xù)固溶體，而其中某一成分范圍的合金在低溫則可析出溶質(zhì)原子富集區(qū)和貧化區(qū)，析出物成分與母相不同但晶體結(jié)構(gòu)相同。單純的擴(kuò)散聚集方式，即調(diào)幅分解（Spinodal deposition），也稱亞穩(wěn)分解、增幅分解。為什么析出平衡相的相變驅(qū)動(dòng)力最大，但首先析出的卻是G. ？由于G. P. 區(qū)與基體相是完全共格的，故形成晶核的界面能是非常小的；而G. P. 區(qū)的尺寸在開始形成時(shí)是很小的，故形核的彈性應(yīng)變能也是非常小的。因此，形成G. P. 區(qū)不需克服很大的勢(shì)壘，只要將合金冷卻到G. P. 區(qū)固溶線稍下，甚至在淬火途中即可開始。試述界面能和應(yīng)變能這兩個(gè)因素是如何影響析出物形狀的？界面能和應(yīng)變能趨于最小值對(duì)析出物的形狀的要求是矛盾的。哪個(gè)因素占主導(dǎo)地位就決定了析出物的形狀。 若析出物是共格或部分共格的，當(dāng)r溶劑r溶質(zhì)≤3%時(shí)，析出時(shí)發(fā)生的應(yīng)變能相對(duì)較小，而界面能較大，故析出物的形狀主要取決于界面能趨于最小的要求，應(yīng)呈球狀。當(dāng)r溶劑r溶質(zhì)＞5%時(shí)，彈性應(yīng)變能相對(duì)較大而占主導(dǎo)地位，故析出物呈薄片狀。析出物為針狀時(shí)表明所產(chǎn)生的界面能和彈性應(yīng)變能均起到重要作用。從位錯(cuò)理論出發(fā)，試述時(shí)效強(qiáng)化的機(jī)制。影響析出過程硬度變化的因素有那些，是如何作用的。硬化是時(shí)效處理時(shí)的主要性能變化。多數(shù)時(shí)效合金，特別是鋁合金，時(shí)效處理時(shí)的硬度變化情況根據(jù)時(shí)效溫度的不同而分為2類：冷時(shí)效型和溫時(shí)效型。冷時(shí)效是指在較低溫度下進(jìn)行的時(shí)效（室溫?cái)R置）, 其過程一般分三個(gè)階段：孕育期（某些合金不明顯）、快速反應(yīng)階段和慢速反應(yīng)階段。在慢速反應(yīng)階段的后期，硬度基本保持為常數(shù)。一般情況下。溫時(shí)效是指在較高溫度下進(jìn)行的時(shí)效，其過程一也可以分三個(gè)階段：孕育期、硬化階段和軟化階段，曲線有一硬度的極大值。軟化階段又稱過時(shí)效階段，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)避免發(fā)生，該階段是從析出平衡相開始的。溫度越高，出現(xiàn)硬度極大值或開始出現(xiàn)過時(shí)效的時(shí)間越短。溫時(shí)效可反映析出的全過程甚至析出物的粗化和球化的情況
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