工程材料第3章解析.ppt

金属在固态下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为同素异构转变，金属的异构转变也称为二次结晶或重结晶。 以不同晶体结构存在的同一种金属的晶体称为该金属的同素异晶体。 纯铁的冷却曲线 铁碳合金中的碳有三种存在形式 铁素体 奥氏体 不同形貌的渗碳体 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 1 2 3 4 5 6 1538℃ 1227℃ A H 0.09 J B N E C F D K S P 0.0218 L L+γ L+Fe3C γ+Fe3C γ α α+Fe3C 0.53 2.11 4.3 1148℃ 727℃ 0.77 Fe Fe3C w（C）% γ+δ α+γ G 912℃ Q 1－2点：L→δ 3－4点：δ→γ 4－5点：γ单相固溶体 5－6点：γ → α 7点：α → Fe3CⅢ 室温组织：α＋Fe3CⅢ 1－2点：L─→γ 2－3点：γ单相 3点：共析反应 室温组织：P 1－2点：L─→δ 2点：发生包晶反应 且液相有剩余。 2－3点：L─→γ单相 3－4点：γ单相 4－5点：异晶转变γ─→α 5点：共析转变 室温组织：α＋P， 随C％增加，P含量增加。 室温时α、Fe3C两相平衡： 室温时，先共析α、P的组织相对量： 1－3点同共析钢。 3－4点：γ脱溶，析出二次渗碳体，γ成分沿ES线变化直到S点。 4点：共析转变 室温组织：P＋Fe3CⅡ，二次渗碳体呈网状分布在原奥氏体晶界上。 P＋Fe3CⅡ＋Ld′ C含量的变化对铁碳合金组织相对量的影响 C含量的变化对铁碳合金两相的相对量的影响 C含量的变化对铁碳合金性能的影响 成核速率N 越大, 则结晶后的晶粒越多, 晶粒就越细小; 晶体长大速度G 越快, 则晶粒越粗。 随着过冷度的增大，成核速率和长大速度都增大，前者的增大更快，比值N /G也增大, 使晶粒细化。 增加过冷度 增大过冷度的主要办法是提高液态金属的冷却速度, 如用金属型代替砂型。 过冷度对形核率和长大速率的影响 变质处理 ZL102经（2/3NaF+1/3NaCl）变质处理 共晶体 α＋共晶体 ZL102未经变质处理 振动、搅拌等 在金属结晶的过程中采用机械振动、超声波振动等方法，可以破碎正在生长的树枝晶，形成更多的结晶核心，获得细小的晶粒。 将正在结晶的金属置于一个交变电磁场中，由于电磁感应现象，液态金属会翻滚起来，冲断正在结晶的树枝状晶体的晶枝，增加结晶核心，从而可细化晶粒。 超声波震动对Al－36％Si组织的影响 机械震动对铸锭组织的影响 Al-50%Si中间合金经综合细化处理后的微观组织 铸锭组织示意图 铅锭宏观组织 不纯的砒霜颜色为红色，称为红信石，是鹤顶红的原型。 砒霜（三氧化二砷）的毒性，明代《本草纲目·卷十》云：“人服一钱（约3克）即死”，今人一般认为成人的中毒量为0.01克，致死量为0.1-0.2克。另外，在世界卫生组织确证的19种致癌物质中，砷居首位。相传在法国，人们把砒霜称作“继承粉末”，因为有很多人用砒霜毒害有权势，有金钱的亲人，以便获得继承家族地位和遗产的权利。而前不久看了10台的一个访谈节目，里面提到当前中国使用砒霜的谋杀案大部分为情杀，其中下手的又主要为女性。 少量的砒霜可用于美容，我国唐朝的宫女也经常服用少量的砒霜以保持青春。据１９８３年《环境》杂志报道，湖南省桃园县出产砷矿石，当地人面色红润，老人看上去似青年。其实这是由于少量的砷化合物会使面部毛细血管破裂，导致少量血液弥漫，同时撑紧皮肤，从而面色红润、无皱纹。 等轴晶 柱状晶 Lexus是日本丰田汽车公司旗下的豪华车品牌，仅用十几年的时间，自1999年起，在美国的销量超过奔驰、宝马，成为全美豪华车销量最大的品牌。 右图为最畅销豪华进口轿车ES350，售价57万人民币。 以补缩为主的冒口 缩孔可以通过合理设计浇注工艺，预留出补缩的液体等方法控制。 紫铜锭中的气孔 Xi’an Technological University —School of Mater. Chem. Engr 《工程材料》第二章 金属材料组织与性能控制 图标 XI’AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY 敦 德 励 学 知 行 相 长 3 –材料的凝固 工 程 材 料 第三章 金属的结晶 与二元相图 液态金属结晶的动力——过冷度：⊿T＝Tm－Tn 纯铜的冷却曲线 理论结晶温度 液态和固态金