钢的热处理及测试方法复习研讨.doc

金 材 二 班 钢的热处理+分析测试方法 复习指导 Jin2 2012/5/8 一、钢的热处理………………………………………………01 二、材料分析测试方法………………………………………19 附、材料分析测试方法课后答案……………………………23 [金材二班内部复习资料，切勿扩散；因能力、时间有限，不足之处请大家包涵，本资料仅供参考，如有疑问可以与各章节作者(内附)探讨；谢谢大家支持并预祝大家考试顺利。] 同志们：让我们一起“干掉”一、三，金二必胜！ Part 1 钢的热处理 金属固态相变概论 -卢泽龙 金属热处理：将固态金属（包括纯金属和合金）通过特定的加热和冷却方法，使之获得工程技术上所需要性能的一种工艺过程的总称。（机理：通过控制温度达到一定的固态相变效果） 固态相变： A 平衡转变 →结构，成分，有序化程度之中的一个或几个发生变化 B 不平衡转变 3，惯习面：在许多情况下，固态相变时新相与母相间往往存在一定的取向关系而且新相往往又是在母相一定晶面族上形成，这种晶面称为惯习面 共格相界面：应变能最大，界面能最小，非共格相界面正好相反 均匀形核过程中:固态相变多一项阻力“应变能” 非均匀形核过程中固态相变多一项驱动力（缺陷消失带来的能量其中包括空位，位错，晶界） 扩散型相变:A:无成分变化：长大速度向增大后减小 B:有成分变化：长大速度与扩散系数和母相中浓度梯度称正比，与两项在界面上的平衡浓度之差成反比 C曲线：转变开始时有一段孕育期，一定范围内，T从高到低变化，孕育期缩短随后，孕育期加长，转变过程也减慢 钢的加热转变 -卢泽龙 1，奥氏体：碳在γ-Fe中的间隙固溶体，具有面心立方结构 奥氏体的性能特点:a》 塑性好，强度低，适用于压力加工 b》比容在钢的各种组织中最小（M?P?A） c》线膨胀系数最大（A?F??M） d》导热性差（F?M?A?） e》顺磁性，可用于屏蔽材料 f》热强性 g》在高温显微镜下：等轴状，并带有{111}面为孪面的孪生晶粒组织 珠光体类组织：各种片状铁素体和渗碳体的混合组织 在奥氏体形成过程中，珠光体中额铁素体总是先消长，剩下的渗碳体随后溶解;当铁素体完全转变奥氏体时，仍然一部分渗碳体未溶解，这部分渗碳体被称为参与渗碳体 P15-20关于奥氏体形成的机理，我认为不做为重点但是对后面的知识点的理解有帮助，可以大致浏览 在等温加热过程中， a》奥氏体形成一般需要一定的孕育期( 等待临界 晶核的形成：适当的能量，浓度起伏) b》奥氏体转变量为50%时转变最快c》温度越高转变速度越快 在连续加热中，温度越高，碳化物完全溶解越快，完成这一转变的温度越高 影响奥氏体形成速度的因素： A 主要是温度，温度越高，转变速度越快 B 钢的成分：在亚共析钢中 a》随C含量的增加，奥氏体的形成速度加快，这显然与∕α界面面积的增加（从而使形核率增加） b》改变奥氏体形成温度的合金元素（如扩大γ相区的元素锰镍氮，缩小γ区元素钨钼铬，镍铬还能增加碳原子扩散系数从而增加奥氏体长大速度） c》合金碳化物通常比较稳定，合金本身在奥氏体中扩散慢，因此使碳化物在奥氏体中溶解的时间和奥氏体均匀化时间加长 C 钢的原始组织最接近平衡状态，奥氏体越不容易形成，表现为，，温度提高 10，晶粒度：晶粒大小的量度 11，晶粒长大是一个自由能降低的过程，因此是一个自发的过程，而控制晶粒的大小则可以控制晶粒的性能 12，奥氏体晶粒长大特点：A：细晶粒钢：如用铝脱氧，含AlN颗粒，可抑制晶粒长大 B：粗晶粒钢：如用硅脱氧，不含能抑制晶粒长大的第二项粒子 13，影响奥氏体长大的因素： A温度升高，保温时间加长，奥氏体长大明显，加热快过热高，奥氏体越细小 B 晶界上存在第二项（如碳化物）对晶粒长大期阻碍作用，是奥氏体长大倾向变小 C 合金元素：影响奥氏体长大的除Mn外，其他均是奥氏体长大受阻 D C含量 a 1.2%-1.6% 粗大b 大于1.6% 细小（碳化物不能完全溶解。作为第二项析出） E 原始组织形状：片状珠光体产生的奥氏体细晶界多：粒状珠光体产生大奥氏体粗大。同时原始组织约细小，产生的奥氏体易长大 14，奥氏体大小控制手段： A 利用AlN颗粒细化晶粒 B 利用过渡族经书的碳化物来细化晶粒 C 快速加热，利