金属固态相变资料学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPT 页数:88 大小:6.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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金属固态(gùtài)相变资料9.1固态(gùtài)相变总论2.按结构变化(biànhuà)分类3.按相变方式(fāngshì)分类4.按相变时能否(nénꞬfǒu)获得平衡组织6.按相变过程中原子迁移(qiānyí)情况固态(gùtài)相变的特征2.惯析面和位向关系(guānxì)新相晶核与母相之间存在(cúnzài)一定的晶体学位向关系新相习惯于在母相的一定(yīdìng)晶面上形成3.晶体缺陷的影响(yǐngxiǎng)4.原子(yuánzǐ)扩散的影响5.过渡(guòdù)相固态(gùtài)相变时的形核(1)晶界形核结构混乱,降低易扩散、偏析,利于(lìyú)扩散相变新相/母相形成共格、半共格界面降低界面能新相生成处位错消失,能量释放,提高驱动力(2)位错形核……位错不消失,可作为半共格界面的形成部分(bùfen)易于发生偏聚(气团),有利于成分起伏易于扩散,有利于发生扩散型相变促进扩散(3)空位形核新相生成处空位消失,提供能量空位群可凝结成位错(在过饱和固溶体的脱溶析出过程中,空位作用更明显。)(4)层错形核新相的长大(chánꞬdà)2扩散控制的新相长大(1)界面控制长大新相生成时无成分(chéngfèn)变化(有结构、有序度变化)u=exp(-Q/kT)[1-exp(-△Gv/kT)](2)扩散控制长大新相生成时有成分(chéngfèn)变化u=dx/dt=(C/x)D/(C-C)相变动力学9.2扩散(kuòsàn)型相变(一)脱溶的分类(fēnlèi)2、根据脱溶相与母相之间的界面性质分类(1)共格脱溶:当脱溶相与母相的晶体结构和点阵常数相近或反应温度较低时,两相之间易保持共格。新相呈圆盘、片状或针状析出(xīchū),以减少应变能。(2)非共格脱溶:新相呈等轴状析出(xīchū),以减少界面能。(二)连续(liánxù)脱溶共析转变(zhuǎnbiàn)9.3无扩散(kuòsàn)相变块型转变(zhuǎnbiàn)马氏体相变②片状马氏体a存在于高、中碳钢和高镍的铁镍合金中b形态:双凹透镜状(二维针状,竹叶状)c亚结构(jiégòu):孪晶d片状M体中的微裂纹③影响马氏体形态的因素AFe-C合金:C%是主要因素WC〈0.2%,板条马氏体WC>1.0%,片状马氏体0.2%<WC<1.0%,混合组织,含碳量增加,片状M体量增加,条状M体减少.b凡缩小A区的合金元素,促进板条M体形成.扩大………………片状………cA体成分不同时,MS不同。使MS下降的因素,促进片状M体.d一定(yīdìng)成分的A体因冷速不同,MS不同。快冷MS降低,促进片状M体。e奥氏体бS越高,M体形成阻力大—易形成片状M(3)马氏体的性能(xìngnéng)c时效强化C原子短程(duǎnchénɡ)扩散、偏聚、钉扎位错。应变时效:钢冷变形后在室温放置或稍加热时,N以氮化物形式存在使强度硬度升高而塑韧性下降。M体相变膨胀产生塑变,引起应变时效。d细晶强化M体相变使晶粒细化,晶界面积大增,产生细晶强化。②塑性与韧性塑性:用δ=Δl/l0,ψ=(A-A0)/A0韧性:工程上用AK表示。V、U型缺口标准试样,在冲击机上一次冲断,记录冲击功AK(J),作系列冲击实验,求塑脆转变温度。M体的塑性、韧性好坏取决与其亚结构(jiégòu):亚结构(jiégòu)为位错时(板条M),塑性韧性较好。………孪晶…(片状M)…………较差。◆由于M体的亚结构(jiégòu)很大程度上由C%决定,所以C%仍是决定M体塑性、韧性的主要因素。③M体的其它性能a磁性:铁磁性。b电阻:电阻率大于P体,与A体接近。C%↑,ρ↑c比容最大:M>F>A的,淬火时易开裂.d热膨胀系数:(12~14)×10-6mm/mm.℃,比A小1/3。2马氏体相变特点(tèdiǎn)(3)具有一定的晶体学位向关系和惯习面钢中已观察到的有K-S关系:{011}M‖{111}r,<111>M‖<101>r此外还有西山关系,G-T关系。(4)转变是在一个温度范围内完成(wánchéng)的必须连续从MS→Mf以下才能得到全部M体,在其间任一温度都不会使M%增加。(5)高速长大:(6)转变不完全残留A体:Mf低于室温时,仍有A保留。冷处理:将钢淬入低于室温温度使Ar→M的工艺。Ar的数量与A体的化学成分有关,C%↑,Ar量↑3.奥氏体的稳定化(2)机械稳定化在应力—应变作用下可以促进钢中的相变发生(fāshēng),即形变诱发相变。形变诱发M体相变的最高温度为Md(>MS)。T>Md形变:使A体稳定性提高,随后M体相变困难。T<Md形变:诱发M体生成,但