2013机械专业工程材料学1要点.ppt

(3)弥散强化 定义：工程中的合金常常以固溶体为主，辅以金属化合物弥散分布，来提高合金整体的强度、硬度和耐磨性，这种强化方式成为弥散强化或第二相质点强化 奥氏体组织 奥氏体晶粒一般为等轴状多边形，在奥氏体晶粒内有孪晶。如图所示。 图中出现的灰白不同的衬度是由于各晶粒暴露在试样表面上的晶面具有不同的取向的缘故。 马氏体的新定义： 马氏体是原子经无需扩散的集体协同位移的晶格改组过程，得到的具有严格晶体学关系和惯习面的，形成相中伴生极高密度位错、或层错或精细孪晶等晶体缺陷的整合组织。 4.4.1超低碳钢(＜0.08%C)马氏体形貌 4.4.2 低碳钢（0.08-0.3C）淬火马氏体 TEM 2Cr13钢马氏体板条内的缠结位错和层错 低碳钢立方马氏体（0.2%C） 体心立方结构。主要亚结构是极高密度位错（约0.3~0.9×1012cm-2）。其惯习面原为｛111｝γ，后来修改为｛557｝γ。与母相的位向关系为K-S关系。 近年来研究发现板条状马氏体中除了高密度位错外，也有细微层错和少许孪晶。 4.4.3．中碳钢、高碳钢(0.2~1.9%C) 正方马氏体 TEM，35CrMo钢板条状马氏体 35CrMo钢马氏体板条内的缠结位错和层错 TEM 45钢条片状马氏体 4.4.4 高碳马氏体形貌 T10钢高温淬火片状马氏体组织 CrWMn钢马氏体片内的孪晶和位错 Fe-1.22C马氏体（黑色) (1200℃加热，Ms稍下等温淬火） Fe—0.88C马氏体形貌 (1200℃加热，Ms稍下等温淬火） TEM .T10钢的隐晶马氏体形貌 钢中马氏体的层错亚结构 贝氏体的新定义： 钢中的贝氏体是过冷奥氏体的中温区过渡性转变产物，以贝氏体铁素体为基体，同时可能存在渗碳体或ε－碳化物、残留奥氏体等相，贝氏体铁素体的形貌多呈条片状，内部存在亚片条、亚单元、较高密度位错等精细亚结构。这种整合组织称为贝氏体。 上贝氏体组织示意图 a. c，无碳贝氏体 b. 粒状贝氏体 d. 羽毛状上贝氏体 1）．超低碳贝氏体组织 2）无碳（化物）贝氏体 当上贝氏体组织中只有贝氏体铁素体和残留奥氏体而不存在碳化物时，这种贝氏体就是无碳化物贝氏体，或称无碳贝氏体。 这种贝氏体通常在低碳低合金钢中出现。 无碳贝氏体中的铁素体板条平行排列，其尺寸及间距较宽，板条间是富碳奥氏体，或其冷却过程的产物。往往在如下情况时出现： 1.由于Si、Al不溶于渗碳体中，故延迟渗碳体的形成，因此，在硅钢和铝钢的上贝氏体中，常常在室温时还保留残余奥氏体，而不析出渗碳体，形成无碳贝氏体。 2. 在低碳合金钢中，形成贝氏体铁素体后，渗碳体尚未析出，贝氏体铁素体间仍为奥氏体，碳充分向奥氏体中扩散，使奥氏体趋于稳定而保留下来，形成无碳化物贝氏体。 粒状贝氏体 羽毛状上贝氏体 羽毛状上贝氏体是由板条状铁素体和条间分布不连续碳化物所组成。 贝氏体铁素体条间的碳化物是片状形态的细小的渗碳体，组织形貌呈现羽毛状。 5.3.2.下贝氏体 下贝氏体在贝氏体C－曲线鼻温以下温度区间形成。 下贝氏体有经典下贝氏体、柱状贝氏体、准贝氏体等。 60Si2CrV钢下贝氏体组织（a）OM和（b）SEM .23MnNiCrMo钢下贝氏体 SEM GCr15钢下贝氏体组织 柱状贝氏体 珠光体的新定义： 钢中的珠光体是共析铁素体和共析碳化物的整合组织。 不是“机械混合物”。 强调铁素体和碳化物的来源是共析分解的，所谓整合是指两相整体上以界面相结合，在界面处原子呈键合状态，两相以一定的位向关系相配合。 图3－1片状珠光体组织形貌 粒状珠光体形貌 类珠光体形貌 片状珠光体、类珠光体和粒状珠光体的组织形貌。 a.片状 珠光体 b.类珠光体 c.粒状珠光体 各类珠光体组织 的电镜照片 珠光体形貌的TEM照片 5.1 金属材料的工艺性能 1.铸造性能 定义：金属材料铸造成形获得优良铸件的能力 用流动性、收缩性和偏析倾向来衡量。 2.锻造性能 定义：金属材料用锻压加工方法成形的适应能力。 主要取决于金属材料的塑性和变形抗力。 3.焊接性能 定义：金属材料对焊接加工的适应性。 4、切削加工性能 一般用切削后的表面质量和刀具寿命来表示。 5、热处理性能 定义：金属材料适应各种热处理工艺的性能。 衡量： 热导率、淬硬性、淬透性、淬火变形、开裂趋势、表面氧化及脱碳趋势、过热过烧的敏感趋势、晶粒长大趋势、回火脆性等。