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文檔簡介

晶面②確定原點,建立坐標系,求出所求晶面在三個坐標軸上的截距。②取三個截距值的倒數并按比例化為最小整數,加圓括弧,形式為SA/)。晶向:?:?①確定原點,建立坐標系,求出所求晶面在三個坐標軸上的截距。?:?②取三個截距值的倒數并按比例化為最小整數,加圓括弧,形式為0A/)。液態金屬在理論結晶溫度以下開始結晶的現象稱過冷。理論結晶溫度與實際結晶溫度的差AT稱過冷度AT=T0T1細化晶粒的方法增加冷卻速度,導致結晶過冷度增加,使得N較大,從而實現細化晶粒。變質處理:液態金屬中加入難熔固體顆粒增加形核率,而細化晶粒的方法。機械振動等措施也能細化晶粒。金屬間化合物熔點高、硬度高,很脆,彌散分布的金屬間化合物可提高合金強度、硬度和耐磨性,但降低塑性。以固溶體為基,彌散分布金屬間化合物,可提高強度、硬度和耐磨性,即第二相質點強化或稱彌散強化。杠桿原理:①確定兩平衡相的成分:設合金成分為x,過x做成分垂線。在成分垂線相當于溫度t的o點作水平線,與液固相線交點a、b所對應的成分x1、x2即分別為液相和固相的成分。X―X―XQ= 4aX-X式中的x2-x>x2-xi>x-xi即為相圖中線段xx2(ob)、X]X2(ab)、的長度。x1x(ao)②確定兩平衡相的相對重量(杠桿定律)設合金的重量為1,液相重量為q,固相重量QaoQ[+Qa=1 aQLX1+Qax2=xX-XQ=——LX-X晶內偏析:溶質原子在液相能夠充分擴散,在固相內來不及擴散,以致固溶體內先結晶的中心和后結晶的部分成分不同。一個枝晶范圍內或一個晶粒范圍內成分不均勻的現象稱作枝晶偏析冷速越大,枝晶偏析越嚴重。

加熱到固相線以下100-200°C長時間保溫,以使原子充分擴散、成分均勻,消除枝晶偏析這種熱處理工藝稱作擴散退火。共晶相圖:當兩組元在液態下完全互溶,在固態下有限互溶,并發生共晶反應時所構成的相圖稱作共晶相圖。在一定溫度下,由一定成分的液相同時結晶出兩個成分和結構都不相同的新固相的轉變稱作共晶轉變或共晶反應。?:?共晶反應的產物,即兩相的機械混合物稱共晶體或共晶組織?:?發生共晶反應的溫度稱共晶溫度。???代表共晶溫度和共晶成分的點稱共晶點。???具有共晶成分的合金稱共晶合金。在共晶線上,凡成分位于共晶點以左的合金稱亞共晶合金;位于共晶點以右的合金稱過共晶合金。???凡具有共晶線成分的合金液體冷卻到共晶溫度時都將發生共晶反應。鐵素體:碳在a-Fe中的固溶體稱鐵素體,用F或a表示奧氏體:碳在y-Fe中的固溶體稱奧氏體。用A或y表示。共晶產物是y與Fe3C的機械混合物,稱作萊氏體,用Le表示。共析轉變的產物是a與Fe3C的機械混合物,稱作珠光體,用P表示。位錯密度增加,導致金屬強度和硬度的提高,塑性和韌性下降,稱為加工硬化或形變強化產生加工硬化的原因是:隨變形量增加,位錯密度增加,由于位錯之間的交互作用(堆積、纏結),使變形抗力增加.隨變形量增加,亞結構細化隨變形量增加,空位密度增加幾何硬化:由晶粒轉動引起由于晶粒的轉動,當塑性變形達到一定程度時,會使絕大部分晶粒的某一位向與變形方向趨于一致,這種現象稱變形織構或擇優取向。殘余內應力:塑性變形時,各部分不均勻變形引起的應力。回復是指在加熱溫度較低時,由于金屬中的點缺陷及位錯近距離遷移而引起的晶內某些變化。回復退火又稱去應力退火,常用于去除冷加工金屬件內的殘余內應力。變形金屬被加熱到較高溫度時,由于原子活動能力增大,晶粒的形狀開始發生變化,由破碎拉長的晶粒變為完整的等軸晶粒。這種冷變形組織在加熱時重新徹底改變的過程稱再結晶。(與結晶的區別:沒有新相的生成)影響再結晶溫度的因素:1、 金屬的預先變形程度金屬預先變形程度越大,再結晶溫度越低。當變形度達到一定值后,再結晶溫度趨于某一最低值,稱最低再結晶溫度。2、 金屬的純度金屬中的微量雜質或合金元素,尤其高熔點元素起阻礙擴散和晶界遷移作用,使再結晶溫度顯著提高.3、 再結晶加熱速度和加熱時間提高加熱速度會使再結晶推遲到較高溫度發生;延長加熱時間,使原子擴散充分,再結晶溫度降低。生產中,把消除加工硬化的熱處理稱為再結晶退火。再結晶退火溫度比再結晶溫度高100~200°C。影響再結晶退火后晶粒度的因素:1、 加熱溫度和保溫時間加熱溫度越高,保溫時間越長,金屬的晶粒越粗大,加熱溫度的影響尤為顯著。2、 預先變形度冷熱加工的界限是以再結晶溫度來劃分的。低于再結晶溫度的加工稱為冷加工,而高于再結晶溫度的加工稱為熱加工。金屬的斷裂:根據材料斷裂前所產生的宏觀塑性變形量大小確定斷裂類型,分為韌性斷裂與脆性斷裂。根據裂紋擴展路徑,分為穿晶斷裂與沿晶斷裂。韌性斷裂的特征是斷裂前發生明顯宏觀塑性變形,斷口呈暗灰色纖維狀。脆性斷裂的特征是無明顯宏觀塑性變形,斷口平齊而光亮,常呈人字紋或放射花樣金屬材料在靜載荷作用下的性能指標:?:?剛度:材料受力時抵抗彈性變形的能力。剛度指標為彈性模量E。?:?彈性:材料在載荷作用下產生變形,載荷去除后,變形可消失而恢復原狀的性能。???強度(塑變抗力):材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力。包括:屈服強度和抗拉強度。(拉伸過程中,出現載荷不增加或開始下降,而試樣還繼續伸長的現象稱屈服現象。抗拉強度b:材料斷裂前所承受的最大應力值。)?塑性:材料受力破壞前可承受最大塑性變形的能力。???硬度:材料抵抗外來物體嵌入的能力,或抵抗表面局部塑性變形的能力。(常用檢測方法:布氏硬度HB、洛氏硬度HR和維氏硬度HV)?在接觸應力長期反復作用下,零件的光滑接觸面會產生針狀或豆狀的凹坑,或大面積的表面層壓碎,稱此為接觸疲勞。(常見的接觸疲勞失效形式包括:麻點剝落、淺層剝落和硬化層剝落。)雜質元素對鋼材性能的影響:Mn和Si:煉鋼脫氧劑;溶于鐵,有固溶強化作用;Mn可減輕S的有害作用。S:不溶于Fe,而與鐵形成化合物FeS;FeS與Fe形成低熔點共晶物,且分布于晶間,溫度較高時,鋼材表現出熱脆性。Mn和S的親和性更大,可消除熱脆性,同時增加鋼材的切削性能。P:o-Fe中最大溶解度為1.2%;易偏析形成Fe3P,可是鋼的強度提高,但增加脆性;Fe3P使脆性轉折溫度急劇升高,引起鋼的冷脆性。⑷增加P含量可增加切削性;(5)與Cu同時存在時可提高耐蝕性。H,N和O:O和N溶入固體降低鋼的沖擊韌性并急劇提高脆性轉折溫度;微量的H引起氫脆;鋼的分類:按照化學成分:碳鋼與合金鋼碳鋼:1、低碳鋼Cwt.%<0.25%;2、 中碳鋼0.30%<Cwt.%<0.55%;3、 高碳鋼Cwt?%>0?6%。合金鋼:1、低合金鋼合金元素含量小于5wt.%;2、 中合金鋼合金元素含量為5-10wt.%;3、 高合金鋼合金元素含量大于10wt.%;按用途分1、 結構鋼:構件及機器零件用鋼;2、 工具鋼:刃具鋼、模具鋼和量具鋼;3、 特殊用途鋼:不銹鋼、耐磨鋼、耐熱鋼等。按冶煉方法分:沸騰鋼、鎮靜鋼和半鎮靜鋼。按質量等級分(根據S和P含量)1、 普通鋼:P為0.045-0.085%;S為0.055-0.065%;2、 優質鋼:P為0.035-0.04%;S為0.03-0.04%;3、 高級優質鋼:P為0.03-0.035%;S為0?02-0?03%。鋼的熱處理:將鋼在固態下以一定的方式進行加熱、保溫,然后采取合適的方式冷卻,讓其獲得所需要的組織結構和性能的工藝。只通過改變工件的組織來改變性能,而不改變其形狀。退火:將工件加熱到高于AC3或AC1溫度以上,保溫一定時間,隨后以足夠緩慢的速度冷卻,使鋼得到接近平衡組織的熱處理工藝。目的:⑴調整硬度,便于切削加工。⑵消除內應力,防止加工中變形。⑶細化晶粒,為最終熱處理作組織準備。正火:將鋼加熱到入^或Accm以上,保溫一定時間,在靜止的空氣中冷卻,得到細珠光體類型組織的熱處理工藝。目的⑴調整硬度利于切削、消除內應力、細化晶粒。⑵對于過共析鋼,用于消除網狀二次滲碳體,為球化退火作組織準備。淬火:將鋼加熱到Ac3或Ac1以上,保溫一定時間,以一定的速度冷卻,得到馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。目的是為獲得馬氏體組織,提高鋼的性能。回火是指將淬火鋼重新加熱到相變點以下的某溫度保溫后冷卻的工藝。目的:減少或消除淬火內應力,防止變形或開裂。獲得所需要的力學性能。淬火鋼一般硬度高,脆性大,回火可調整硬度、韌性。穩定尺寸。表面淬火:將鋼件表面層加熱到臨界點以上溫度并急速冷卻。目的:使表面具有高的硬度、耐磨性和疲勞極限;心部在保持一定的強度、硬度的條件下,具有足夠的塑性和韌性。即表硬里韌。適用于承受彎曲、扭轉、摩擦和

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