材料加工組織性能控制(第一、二章)xxxx[1]9-在線瀏覽
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【正文】 陷組織可分為： (1)點缺陷： (2)線缺陷： (3)面缺陷： (4)體缺陷： 強化手段： 固溶強化 、 位錯強化 、 晶界強化 、 第二相粒子析出強化及相變強化 。) 25(?C)時下屈服點變化 (107Pa/原子 %) 沖擊韌性轉(zhuǎn)變溫度變化（ ?C/原子 %） P Pt Mo Mn Si Ni Co Cr V 130 20 5 100 25 10 5 Pickering: C%熱軋?zhí)间摚? 1） P、 S的影響 P：回火脆性和影響交叉滑移； S：增加夾雜物顆粒 ， 減小夾雜物顆 粒間距 ， 使材料韌性下降 。 2） C的影響 碳量 ?， 鋼中珠光體量 ?（ FeC相圖 ） ， 50％ FATT ?。 3） V的影響： VN的形成 ?阻止奧氏體再結(jié)晶 ? 細化轉(zhuǎn)變后的晶粒 。 08676)(%50 210 ??????? ??????dPNMnCFAT Tf （ 2）氣體和夾雜物控制 氫： 引起白點和氫脆； 氮： 使鋼的韌性下 降； 氧化物： 使鋼的韌性下降； 硫化物： 硫 +錳 ?MnS夾雜（塑性 ?，減輕硫的有害 影響） ，缺點：熱軋鋼板橫向韌性 ?。 圖 22 鑄造工藝對夾雜物總量及韌性各向異性的影響 a. 頂注； ； ； Ak為 20?C夏氏 V型值（ ?）； ?b均為 540MPa (3) 壓力加工工藝的控制 (4) 熱處理工藝的選擇 固溶強化 ： 強化的實質(zhì) ： 通過 改變金屬的化學成 分來提高強度 。 固溶強化分類： 間隙式固溶強化和置換式固溶 強化 （ 1） 間隙式固溶強化： 碳 、 氮等溶質(zhì)原子嵌入 aFe晶格的八面體間隙 中 ， 使晶格產(chǎn)生不對稱 正方性畸變造成強硬化 效應 。 niissss CK ????? ?? 2 間隙式固溶強化對塑性 、 韌性的影響： 1） 間隙原子在鐵素體晶格中造成的畸變是不對 稱的 ， 所以隨著間隙原子濃度的增加 ， 塑性和韌 性明顯下降 。 同樣 ， 螺型位錯線附近的 Snock氣團也會使 塑性降低 。 元素類型不同 ， 強化 效能也不同 。 nsss u bsss u bss CK ????? )(2)( ?? 置換式固溶強化對韌性的影響 ： 1） 基體中含有置換式固溶原子（如 Si、 P、 Mn） ?平面滑移 ?硬化指數(shù) n=均勻延伸率 ?u。 Si、 Al使低溫交滑移困 難，鋼的塑性和韌性降低。 小結(jié)： 固溶強化效果取決于： ① 溶質(zhì)元素在溶劑中的溶解度大??； ② 溶質(zhì)元素溶解量； ③ 形成間隙固溶體的溶質(zhì)元素 （ 如 C、 N、 B） 強 ④ 化作用大于形成置換式固溶體 （ 如 Mn、 Si、 P） ⑤ 的溶質(zhì)元素； ④ 溶質(zhì)與基體的原子大小差別愈大 ， 強化效果 ⑤ 也愈顯著 。 21?? BbGv ?? 位錯對塑性及韌性的影響 ： (1)位錯的合并以 及在障礙處的塞積會促使裂紋形核，使塑性和韌 性降低。 圖 211 通過冷變形改變的沖擊韌性和脆性轉(zhuǎn)化溫度 晶界強化 晶界 ： 相鄰的取向不同的晶粒邊界區(qū)域， 或者說是周期性排列的點陣的取向發(fā)生突 然轉(zhuǎn)折的區(qū)域。 大角度晶界，小角度晶界。 圖 軟鋼的晶粒大小對壓縮屈服應力和拉伸脆斷應力的影響 ?壓縮屈服應力； ?拉伸脆斷應力 211 ??? dKiy ?? 圖 215 %碳鋼屈服強度和晶粒直徑間的關系 〇 靜拉；● 變形速度 102S1。 鐵素體 珠光體鋼中 Mn、 Si含量對屈服強度的影響： 21???? dKfff yppiy ??? ???2126%72%)9438(54 ?????? dfSifMnf py ??? 晶界強化對強度的影響 ： 鐵素體晶粒細化，可以提高屈服強度 (d與 )； 晶界是位錯運動的障礙，細化晶?？墒共牧系那? 服強度提高。 晶界強化對韌性的影響 ： 晶界是裂紋擴展的阻力，晶粒愈細，裂紋擴展臨 界應力 ?c愈大，材料的韌性愈高。 晶粒的均勻程度對 AK值也有影響 ， 均勻的晶 粒能提高 AK值 。 亞晶強化 亞晶界 ：晶內(nèi)界面，晶粒內(nèi)取向差在幾度范 圍的各個小區(qū)域。 強化原因： 亞晶本身是位錯墻，亞晶細小， 位錯密度也高。 對強度的影響： 式中 ?i、 K分別是 HallPetch公式的單晶體的 屈服強度和晶界強化系數(shù)； D：沒有亞晶的等軸 鐵素體尺寸； d：鐵素體亞晶的尺寸； fF： 等軸鐵 素體
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