中南大学金属热处理分栏缩印版2015.doc

一、基本概念 1.均匀形核：若新相晶核在母相的整个体积中均匀地形成，称为均匀形核 非均匀形核：若新相晶核在母相不连续处（如晶体缺陷）优先形成，称为非均匀形核。 2.位向关系：固态相变时，新相的某些低指数晶面与旧相的某些低指数晶面平行：表现出一定的晶体学位向关系。 惯习面：实验发现，许多合金系固态相变时，新相往往在母相中的特定晶面形成，母相这一晶面称为习惯面。 3.一级相变：由一相转变为两相时，若两相的吉布斯自由能，化学位相等，但化学位的一级偏微商不相等，称为一级相变。 二级相变：由一相转变为两相时两相吉布斯自由能、化学位相等，化学位的一级偏微商也相等，但化学位的二级偏微商不相等，称为二级相变。 4.共格界面：一般是指具有点阵弹性畸变的共格相界。 非共格界面：可看成是由弹性畸变的共格相界和位错所组成。它类似于小角度晶界。 非共格相界：两晶相间无一定位相关系者称非共格相界。与大角度晶界相似 5.退火：是将钢加热到临界点Ac1以上或一下温度，保温后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态的热处理工艺。 正火：是将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度，保温以后在空气中冷却得到珠光体类组织。 淬火：将钢加热到临界点Ac3或Ac1以上一定温度，保温后以大于临界冷却速度冷却得到马氏体或下贝氏体。 回火：钢的回火是将淬火钢加热至Ac1以下的温度，保温，然后冷却的一种热处理形式。 均匀化退火：将铸态合金加热到一定温度，提高原子扩撒能力，较快地完成由非平衡状态向平衡状态的转化过程。这种为使铸态合金组织向平衡状态的专业热处理成为均匀化退火或扩散退火。 球化退火：实际是不完全退火的一种，目的是使钢中碳化物球化，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。 完全退火：将钢加热到Ac3温度以上，保温足够时间，使组织完全奥氏体化后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的工艺。 7.钢的淬透性：是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力。 钢的淬硬性：表示钢淬火时的硬化能力。 8. 二次硬化：如钢中含有W，Mo，V，Ti，Nb，Zr等碳化物形成元素，经淬火并在450℃以上温度回火时，不仅硬度不降低，反而升高到接近淬火钢的高硬度值，这种强化效应，称为合金钢的二次硬化。 钢的二次硬化：较高温度回火过程中，从马氏体中析出第二相（碳化物）而使刚产生附加强化。 二次淬火：在高合金钢中回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为二次淬火。 9本质晶粒度：按标准实验方法得到的奥氏体晶粒大小。10固溶处理：如果合金从高温下以足够大的速度冷却下来，将合金在高温下所具有的状态以过冷、过饱和状态固定至室温，合金元素原子的扩散和重新分配来不及进行，第二相就不能形核和长大，而且基体固溶体不会发生多型性转变，此时合金的室温组织为过饱和的单相固溶体，这就是淬火，也称为固溶处理。 时效：淬火后合金一般得到亚稳定的过饱和固溶体。因为是亚稳定的，所以存在自发分解的趋势。有些合金室温就可分解，大多数需要加热到一定温度，增加原子的热激活几率，分解才得以进行。这种使过饱和固溶体分解的热处理称为时效。时效的实质是过饱和固溶体的脱溶过程。 11调幅分解：又称为增幅分解或亚稳分解，即固溶体分解为结构相同但成分不同的两相。调幅分解是一种无核分解，是一种扩散型相变，但没有形核势垒，同时为上坡扩散 12.调质处理：淬火和高温回火相结合的热处理称为调质。 13.回复：为了消除金属的加工硬化现象，将变形金属加热到某一温度，以使其组织和性能发生变化。在加热温度较低时，原子的活动能力不大，这时金属的晶粒大小和形状没有明显的变化，只是在晶内发生点缺陷的消失以及位错的迁移等变化，因此，这时金属的强度、硬度和塑性等机械性能变化不大，而只是使内应力及电阻率等性能显著降低。此阶段为回复阶段。 再结晶： 被加热到较高的温度时，原子也具有较大的活动能力，使晶粒的外形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为再结晶。 14平衡相变：是指相变过程中的每个阶段都能达到平衡，即在相变过程中有充分的时间进行组元间的扩散，以达到平衡相的成分。 非平衡相变：若加热或冷却速度很快，平衡相变被抑制，固态材料可能发生某些平衡状态不能反映的相变并获得被称为不平衡或者亚稳态的组织，这种相变被称为非平衡相变。 二、金属及合金中的固态相变与强韧化 金属固态相变过程中出现过度亚稳相的原因 虽然从母相中形成稳定相的自由能差值大，但决定相变顺序的是形核公的大小，而不是自由能的高低。形核时体积小，比表面大，因此起决定作用的是界面能，如果亚稳相与母相的结构相近，形核所需的界面能较小，且稳定相与母相结构相差大，此时亚稳相容易形核优先析出。 新相与母相的化学成分的差异对形核的难易程度也会有影响。若稳定相晶核需要较高的成分起伏，