金屬學(xué)熱處理筆記

1、緒論性能（內(nèi)在聯(lián)系）組織結(jié)構(gòu)制備加工工藝。掃描電鏡透射電鏡隧道電子顯微鏡。一般適合機(jī)械加工的硬度HB200（布氏）。 使用性能：力學(xué)性能指標(biāo)（強(qiáng)度、比例極限、硬度。），物理性能材料性能 （光電磁熱），化學(xué)性能 工藝性能：可加工性（鑄造、塑性加工、焊接碳當(dāng)量、熱處理、粉末冶金）悍馬自重3.5噸，6秒鐘內(nèi)可以加速到100Km/h,V8發(fā)動(dòng)機(jī)，排量6.0，扭矩輸出400N·m 結(jié)構(gòu)材料 金屬材料（主要金屬鍵）功能特點(diǎn)用途分類 原子間鍵合分類 陶瓷材料（主要離子鍵） 功能材料 高分子材料（主要共價(jià)鍵） 復(fù)合材料（土坯）金屬：是具有正的電阻溫度系數(shù)的物質(zhì)，通常具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性、

2、高密度和高的光澤。陶瓷：金屬和非金屬元素間化合物。具有很高的強(qiáng)度和硬度，較低的導(dǎo)點(diǎn)、導(dǎo)熱、延性、成型性及耐沖擊性都很差。極好的耐高溫和耐腐蝕特性，還有一些獨(dú)特的光電性能。高分子材料：非金屬原子共有電子而構(gòu)成的大分子材料。每個(gè)大分子由許多結(jié)構(gòu)相同的單元相互連接而成，因此又稱為聚合物。具有較高的強(qiáng)度、良好的塑性、較強(qiáng)的耐腐蝕性、絕緣性和低密度優(yōu)良特性。復(fù)合材料：有兩種或兩種以上材料組成的材料所不具備的。復(fù)合材料可能具有非比尋常的剛度、強(qiáng)度、高溫性能和耐蝕性。液態(tài)氮：零下196攝氏度氛圍77K材料的性能與組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系：a.材料的性能決定于其組織結(jié)構(gòu)b.要想改變材料的性能，需要用過材料的加工工序過程

3、來改變材料的組織結(jié)構(gòu)，從而改變其性能c.材料的性能反過來影響加工工序的選擇。航空航天工程選材時(shí)指標(biāo)：阻燃性能、燃燒過程中釋放氣體的有毒氣體含量、氣味等級(jí)第一章 原子核 原子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 核外電子：核外電子排布方式顯著影響光電磁熱性能， 和原子間彼此結(jié)合方式 原子空間排列 顯微組織1. 金屬原子間的鍵合特點(diǎn)價(jià)電子：原子核外電子中能與其他電子相互作用形成化學(xué)鍵的電子外層電子排布方式：1、穩(wěn)定8電子排布2、接受或釋放額外電子3、共有電子a金屬鍵：無方向性+無飽和性，良好的強(qiáng)度與塑性銣 受波輻射產(chǎn)生785nm光譜，GHz級(jí)，北斗燈泡600mg-900mgb離子鍵：方向性+飽和性，一般有非常高的熔點(diǎn)高的硬度

4、低的塑性，往往作為良好的電絕緣材料，陶瓷材料絕大部分以離子鍵形式表示出來。C共價(jià)鍵：方向性+飽和性，高熔點(diǎn)高硬度低塑性電絕緣體，聚合物高分子材料d范德華鍵，分子鍵表現(xiàn)出比較好的塑性 FPGA即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。結(jié)合力=引力（庫侖力）+斥力（短程力），合力為零點(diǎn)=自由能最低點(diǎn) Ionic離子鍵150-370Kcal/mol，Covalent共價(jià)鍵125-300 Kcal/mol，Metallic金屬鍵25-200 Kcal/mol，范德華鍵10 Kcal/mol2. 金屬晶體典型結(jié)構(gòu)原子排列方式：無序排列，短程有序非晶態(tài)材料結(jié)構(gòu)

5、無序，物理性質(zhì)，各向同性，膨脹系數(shù)低。金屬熔化極冷之后得非晶態(tài)材料（超?。?。當(dāng)今支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱：材料+能源+信息基元（構(gòu)成材料的質(zhì)點(diǎn)）在三維空間周期性排列，長程有序晶體各向異性。基元的種類包含單個(gè)的原子、離子、分子或彼此等同的原子群或分子群等錯(cuò)配熱應(yīng)力空間點(diǎn)陣：一個(gè)抽象的幾個(gè)概念，由一維二維或三維跪著排列的點(diǎn)陣組成。剛球模型抽象成為質(zhì)點(diǎn)，構(gòu)成空間格架即為晶格保持點(diǎn)陣幾何特征的基本單元晶胞。布拉菲證明了如果有序空間點(diǎn)陣只有14鐘，分屬7個(gè)晶系晶體結(jié)構(gòu)=空間點(diǎn)陣+基元（多種多樣的）原子半徑：晶胞中原子密度最大方向（密排方向）相鄰的兩原子之間距離的一半，與晶體結(jié)構(gòu)直接相關(guān)。晶胞中所含原子數(shù)：

6、一個(gè)晶胞真正包含的原子數(shù)配位數(shù)：在晶體結(jié)構(gòu)中，與任一原子最近鄰且等距離的原子數(shù)，致密度：晶胞中原子所占體積分?jǐn)?shù)，即K=nv,/V 體心立方30多種b.c.c，衍射滿足布拉格方程求出晶胞立方體邊長a0， 3a0=4R 立方晶系 晶胞中所含原子數(shù)2個(gè)，致密度68%八面體 間隙，四面體間隙，配位數(shù)8三種典型晶體結(jié)構(gòu) 面心立方 f.c.c鋁、銅、鎳 晶胞中含原子4個(gè)2a0=4R 致密度74%，配位數(shù)12，最緊密，八面體間隙，四面體間隙 六方晶系 密排六方 h.c.p鎂、鋅 晶胞中原子數(shù)6個(gè) ，致密度74%，配位數(shù)12，最緊密形式排列上的差異，對(duì)于晶體材料沿著不同方向去測(cè)試它的性能，會(huì)有非常大的差異，稱

7、為各向異性。材料因?yàn)榕帕械木o密程度不同，結(jié)構(gòu)不同，會(huì)造成很明顯的各向異性，所以在材料的選擇與設(shè)計(jì)是應(yīng)加以注意。 一個(gè)晶體的某一方向可以用方向矢量來描述，這就是晶向指數(shù)111晶體中原子周期排列相同在空間位向不同（即不平行）的晶向統(tǒng)稱為晶向族<111>取晶面在坐標(biāo)軸上的截距，取截距的倒數(shù)，將倒數(shù)約成互質(zhì)的整數(shù)，即該晶面的法向量，就是晶面指數(shù)（111）在立方晶系中，由于原子的排列具有高度的對(duì)稱性，往往存在有許多原子排列完全相同但在空間位向不同（即不平行）的晶面，這些晶面總稱為晶面族111平行于或者相交于同一直線的一組晶面組成一個(gè)晶帶，而該直線叫做晶帶晶帶軸計(jì)算公式（h1k1l1）,（h2

8、k2l2） uvwu=k1l1k2l2 ,v=l1h1l2h2,w=h1k1h2k2密勒指數(shù)：以晶胞基矢定義的互質(zhì)整數(shù)，用以表示晶面的方向，又稱晶面指數(shù) 原子密度：?jiǎn)挝婚L度或單位面積的原子數(shù)目體心立方b.c.c原子密度最大方向<111>最大面110面心立方f.c.c原子密度最大方向<110>最大面111變形沿著最密面的最密方向發(fā)生變化。-Fe是b.c.c體心立方晶格有明顯的冷脆效應(yīng)-Fe是f.c.c多晶型性轉(zhuǎn)變：當(dāng)外部的溫度和壓強(qiáng)改變時(shí)，有些金屬會(huì)有一種晶體結(jié)構(gòu)向另一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，稱為多晶型性轉(zhuǎn)變，又稱同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。（熱縮套管）3. 合金相合金：將兩種或兩種以上的金屬

9、元素，或金屬元素與非金屬元素，經(jīng)熔煉、燒結(jié)或者其他方法組合而成并具有金屬特性的物質(zhì)。組元：組成合金最基本的獨(dú)立的物質(zhì)，通常組元就是組成合金的元素。W18Cr4V 相：合金中具有同一聚集狀態(tài)、相同晶體結(jié)構(gòu)，成分和性能均一，并以界面相互分開的組成部分。相=固溶體+金屬化合物 間隙固溶體：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格中的間隙位置而形成的固溶體。固溶體 置換固溶體：合金元素替換了晶格節(jié)點(diǎn)上原子的位置。點(diǎn)缺陷又可分為有限固溶體和無限固溶體；有序固溶體和無序固溶體固溶體:合金的組元通過溶解形成一種成分及性能均勻的、且機(jī)構(gòu)與組元之一想同的固相。固溶體合金特別適合變形影響固溶體溶解度的因素：a尺寸差b電負(fù)性價(jià)效應(yīng)c價(jià)

10、電子濃度d晶體結(jié)構(gòu)的類型（Cu-Ni合金）固溶強(qiáng)化：通過形成固溶體而產(chǎn)生晶格畸變，使金屬強(qiáng)度和硬度提高的現(xiàn)象。提高幅度5%-10%間隙型固溶強(qiáng)化比置換型固溶強(qiáng)化效果要好的多！馬氏體嚴(yán)重過飽和式間隙固溶體強(qiáng)度非常高，置換式固溶強(qiáng)化主要應(yīng)用于有色金屬。金屬化合物：包括正常價(jià)化合物，電子化合物，間隙相，間隙化合物，引入基體中產(chǎn)生非常強(qiáng)的強(qiáng)化效果電子化合物：按照一定價(jià)電子濃度的比值組成一定的晶格類型的化合物。電子化合物的熔點(diǎn)和硬度都很高，而塑性較差，是有色金屬中重要強(qiáng)化相。間隙相：非金屬原子半徑與金屬原子半徑的比值小于0.59時(shí)將相成具有簡(jiǎn)單晶體結(jié)構(gòu)的金屬間化合物。當(dāng)大于0.59時(shí)形成的晶體結(jié)構(gòu)跟任一

11、組元的晶體結(jié)構(gòu)都不同，而且較為復(fù)雜。體心立方b.c.c的沖擊韌性在溫度降到某一溫度時(shí)需要沖擊功會(huì)突然下降，該溫度稱為臨界轉(zhuǎn)變溫度，而面心立方f.c.c則會(huì)隨溫度增大緩慢增大。4. 金屬晶體缺陷把實(shí)際晶體中偏離理想點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的區(qū)域稱為晶體缺陷。當(dāng)沒有缺陷時(shí)，強(qiáng)度最高，當(dāng)有缺陷時(shí)強(qiáng)度急劇下降，當(dāng)缺陷逐漸增多時(shí)強(qiáng)度逐漸增大。提高金屬的強(qiáng)度：a降低材料內(nèi)部缺陷b在材料內(nèi)部加入缺陷點(diǎn)缺陷（間隙原子，置換原子，空位）、線缺陷（螺型位錯(cuò)，刃型位錯(cuò)）、面缺陷（表面，晶界，亞晶界，相界）線缺陷就是各種類型的位錯(cuò)，它是指晶體中的原子發(fā)生了有規(guī)律的錯(cuò)排現(xiàn)象柏氏矢量：可以表示晶體滑移的方向和大小。一根不分岔的位錯(cuò)不論形

12、狀如何變化，只有一個(gè)恒定的柏氏矢量。一條位錯(cuò)先不能終止在晶體的內(nèi)部，只能終止于晶體的表面或晶界。位錯(cuò)先線和柏氏矢量構(gòu)成的平面定義為滑移面。如果滑移面跟晶體結(jié)構(gòu)中是原子排列最緊密的面的話，則位錯(cuò)就可動(dòng)。位錯(cuò)密度可用單位體積中位錯(cuò)線總長度表示。在T再再結(jié)晶溫度以下加工退火態(tài)材料會(huì)大量產(chǎn)生位錯(cuò)。退火態(tài)得到的是珠光體組織。 面缺陷：在二維方向上，原子錯(cuò)排與理想結(jié)構(gòu)都有比較大的偏差。（表面，晶界，亞晶界，相界）晶界：是結(jié)構(gòu)相同而取向不同晶粒之間的界面。在晶界面上，原子排列從一個(gè)取向過渡到另一個(gè)取向，故晶界處原子排列處于過渡狀態(tài)。兩個(gè)相鄰的晶粒間角一般都超過10度，定義為大角度晶界。Hall-Patch

13、公式，d平均直徑，細(xì)晶強(qiáng)化。晶界的作用體現(xiàn)在對(duì)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)起到非常明顯阻礙作用。塑性變形最主要的方式是位錯(cuò)的滑動(dòng)。亞晶界：晶粒內(nèi)部位向差小于1°的亞結(jié)構(gòu)，也稱亞晶粒，亞晶之間的界面，通常由位錯(cuò)組成第一相=固溶體，第二相=金屬化合物，第二相在第一相基礎(chǔ)上均勻彌散的分布在基體上，這個(gè)形態(tài)稱為第二相質(zhì)點(diǎn)強(qiáng)化。第二相獲取方式：沉淀強(qiáng)化，熱糖水極冷成過飽和固態(tài)，不穩(wěn)定，放置一段時(shí)間析出粉末冶金（彌散強(qiáng)化）相界：不同結(jié)構(gòu)的晶粒之間的界面，共格相界能量最低，非共格相界能量最高，有畸變共格相界和半共格相界對(duì)應(yīng)于材料處理的中期，非共格相界對(duì)應(yīng)材料處理后期。70晶粒過細(xì)，熱穩(wěn)定性差，高溫下使用的材料一般要

14、求晶粒粗一點(diǎn)固態(tài)下相變的轉(zhuǎn)變過程，一般在想便是阻力都非常大，新相生成的過程一般只能在缺陷處生成。缺陷位置優(yōu)先發(fā)生相的轉(zhuǎn)變過程。晶界特性：由于成分偏析和內(nèi)吸附現(xiàn)象，特別是晶界富集雜質(zhì)原子的情況下，晶界處熔點(diǎn)往往偏低。P冷脆S熱脆共晶合金，兩個(gè)熔點(diǎn)都很高的組元，合金后熔點(diǎn)急劇下降。位錯(cuò)攀移：指刃型位錯(cuò)在晶體內(nèi)沿著垂直于滑移面方向上的運(yùn)動(dòng)。螺型位錯(cuò)能夠運(yùn)動(dòng)的面，必須是這種晶體結(jié)構(gòu)定下之后的密排面。交滑移：在晶體中，出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)滑移面沿著某個(gè)共同的滑移方向同時(shí)或交替滑移。晶體結(jié)構(gòu)確定之后，其原子面的密排面的間距是最大的。嚴(yán)重影響空位的因素：溫度第二章純金屬結(jié)晶的基本概念凝固：金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)結(jié)晶

15、：從原子不規(guī)則排列的液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樵右?guī)則排列的晶體狀態(tài)的過程金屬的熔點(diǎn)：平衡結(jié)晶溫度或理論結(jié)晶溫度一次結(jié)晶：金屬從業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w晶態(tài)的過程二次結(jié)晶（重結(jié)晶）：金屬從一種固體晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N固體晶態(tài)的過程，同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：一些金屬在固態(tài)下隨溫度或壓力的改變，還會(huì)發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)變化，即有一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的變化。既是多晶型性轉(zhuǎn)變912一下為常溫鐵素體，1394以上稱為高溫鐵素體1. 金屬結(jié)晶的的現(xiàn)象過冷度：金屬的實(shí)際開始結(jié)晶溫度總是低于理論結(jié)晶溫度，這種液態(tài)金屬在熔點(diǎn)以下仍保持為液態(tài)的現(xiàn)象稱為過冷。理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度偏差稱為過冷度，冷卻速度越大過冷度越大。結(jié)晶潛熱：在等溫等壓條件下，由結(jié)晶

16、引起的熱焓的變化，成為系統(tǒng)向環(huán)境釋放的熱能，這部分所釋放的熱能便是結(jié)晶潛熱。 熱分析方法：在一定冷卻條件下通過測(cè)冷卻曲線的作為分析方法，一般稱為熱分析法。DSC差熱掃描儀2. 金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件3. 晶核的形成結(jié)晶微觀過程：形核長大多晶體結(jié)構(gòu)（假各向同性）近程有序結(jié)構(gòu)可在金屬液體中各處處于時(shí)聚時(shí)散此起彼伏的不斷變動(dòng)之中，這種近程有序的聚散現(xiàn)象，稱為結(jié)構(gòu)起伏，或相起伏。晶胚：在過冷的金屬液體中，液態(tài)金屬中出現(xiàn)的某些尺寸較大，較為穩(wěn)定且原子規(guī)則排列方式與金屬本身晶格相同的近程有序原子集團(tuán)，有可能稱為潛在的結(jié)晶核心，這種在過冷條件下液態(tài)金屬中尺寸較大的，與金屬本身晶格相同的近程有序原子集團(tuán)稱為晶胚

17、。能量起伏：指體系中每一個(gè)微小體積所實(shí)際具有的能量，會(huì)偏離體系平均能量水平而瞬時(shí)漲落的現(xiàn)象。液態(tài)中金屬結(jié)晶的條件：相起伏+能量起伏均勻形核：指完全依靠液態(tài)金屬中的晶胚形核的過程，液相中各區(qū)域出現(xiàn)新相晶核的幾率都是相同的。非均勻形核：指晶胚依附于液態(tài)金屬中固態(tài)雜質(zhì)表面形核的過程。形核率：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位體積內(nèi)形成的核心的數(shù)目。均勻形核過冷度達(dá)到0.2Tm（理論熔點(diǎn)）時(shí)形核率最大，非均勻形核需要過冷度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于均勻形核所需過冷度。形核率N=N1*N2，N1是兩項(xiàng)自由能提供的驅(qū)動(dòng)力，N2是原子擴(kuò)散能力過冷度越大，臨界形核半徑越小，形核力越大，得到晶粒就越細(xì)。點(diǎn)陣匹配原理：固態(tài)基面與晶核之間的結(jié)構(gòu)愈相似，促

18、進(jìn)形核的作用變?cè)斤@著。通過調(diào)整哪些工藝參數(shù)可以得到比較細(xì)的晶粒組織？調(diào)整過冷度，學(xué)取不同的模具材料來控制冷卻速度。找合適非均勻形核粉末，變質(zhì)處理。4. 晶核的長大晶體長大的基本條件：a液相中原子不斷向晶體擴(kuò)散提供原子（有足夠高的溫度）b晶體表面能不斷而牢固締結(jié)鈉原子（固液界面結(jié)構(gòu)，溫度場(chǎng)分布等）液固界面微觀結(jié)構(gòu)：光滑界面+粗糙界面。杰克遜應(yīng)自己結(jié)論：金屬多數(shù)為粗糙界面，有機(jī)和無機(jī)化合物多數(shù)為光滑界面，半導(dǎo)體材料多為混合型界面結(jié)構(gòu)。光滑界面二維晶核長大的機(jī)制，螺型位錯(cuò)長大機(jī)制粗糙界面垂直長大機(jī)制金屬過冷度：考察形核率與生長速率的比值變質(zhì)處理：在金屬液體中加入某種元素阻礙晶粒長大以細(xì)化晶粒能量輸入

19、：最常見的方法有超聲波，機(jī)械振動(dòng)，在澆注過程中輸入能量，在形核過程中將晶粒打碎。經(jīng)驗(yàn)公式B是模具常數(shù)，V是熔體體積，A是散熱面積，n是常數(shù)二次晶間距 k，m為材料成分相關(guān)常數(shù)他，t，s為結(jié)晶時(shí)間二次晶間距越大材料的強(qiáng)度越低，塑性越差鑄錠：表層細(xì)晶區(qū)，中間柱狀晶區(qū)，心部柱狀晶區(qū)現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)采用點(diǎn)解法，氧化鋁作為溶質(zhì)，碳素體作為陽極，鋁液作為陰極。液態(tài)狀態(tài)下氫的溶解度極高，固態(tài)狀態(tài)下溶解度下，容易產(chǎn)生氫脆。應(yīng)力腐蝕：材料、機(jī)械零件或構(gòu)件在靜應(yīng)力（主要是拉應(yīng)力）和腐蝕的共同作用下產(chǎn)生的失效現(xiàn)象。內(nèi)應(yīng)力：是指當(dāng)外部荷載去掉以后，仍殘存在物體內(nèi)部的應(yīng)力。它是由于材料內(nèi)部宏觀或微觀的組織發(fā)生了不均勻的體

20、積變化而產(chǎn)生的。鑄錠的宏觀組織與缺陷：縮孔，組織疏松，成分偏析第四章相率：f=c-p+2，如果研究的系統(tǒng)為固態(tài)物質(zhì)，可以忽略壓強(qiáng)的影響，相律中的“2”應(yīng)為“1”。鋼鐵中最常見的金屬化合物間隙化合物Fe3C 固溶體的晶體結(jié)構(gòu)跟構(gòu)成固溶體的溶劑結(jié)構(gòu)一致。通過晶相中溶質(zhì)原子的長征擴(kuò)散是的初始和末了結(jié)晶的成分不同。合金形核方式：均勻形核 非均勻形核（生產(chǎn)中主要方式）平衡分配系數(shù)：指在一定溫度下，固液兩平衡相溶質(zhì)濃度之比值，用K0表示。勻晶結(jié)晶的特點(diǎn)：1. 與純金屬一樣，固溶體從液相中結(jié)晶出來的過程中，也包括有生核與長大兩個(gè)過程，但固溶體更趨向樹枝狀長大。金屬結(jié)晶時(shí)，液固界面溫度場(chǎng)是正的溫度梯度時(shí)，則平

21、面狀長大，當(dāng)是負(fù)溫度梯度時(shí)則才能得到樹枝晶。2. 固溶體結(jié)晶是在一個(gè)溫度區(qū)間進(jìn)行，即為一個(gè)變溫結(jié)晶過程。3. 在兩相區(qū)內(nèi)，溫度一定時(shí)，兩相的成分是確定的?？衫酶軛U定律計(jì)算出。偏析：1.晶內(nèi)偏析：該情況取決于澆鑄時(shí)的冷卻速度，偏析元素?cái)U(kuò)散能力和固相線傾斜度等·可以通過退火將偏析消除；2.枝晶偏析：由于冷卻速度較快，使液相中的原子來得及擴(kuò)散而固相中的原子來不及擴(kuò)散。以至于固溶體先結(jié)晶中心和后結(jié)晶部分成分不同，成為晶內(nèi)偏析。而金屬的結(jié)晶多以枝晶方式長大，所以這種偏析多呈樹枝狀，先結(jié)晶的枝軸與后結(jié)晶的枝間成分不同，又稱為枝晶偏析。固相線與液相線的水平距離和垂直距離越大，枝晶偏析越嚴(yán)重。鑄鐵

22、的成分越靠近共晶點(diǎn)，偏析越小，反之越大。鑄錠不均勻性的影響因素：a.材料本身的特性b.原子擴(kuò)散防止成分偏析的措施：1. 制定熱處理工藝時(shí)均勻化退火溫度一般是固相線溫度一下100左右。（局限與合金含量較少的低合金鋼）2. 熱加工成分過冷：由于成分的改變導(dǎo)致熔點(diǎn)的改變，形成過冷度。G溫度梯度，R結(jié)晶速率，m液相線斜率，C0合金溶質(zhì)濃度K0平衡分配系數(shù)，D擴(kuò)散系數(shù)。 G1平面長大，G2包狀生長G3樹枝狀長大何謂共晶反應(yīng)、包晶反應(yīng)和共析反應(yīng)?試比較這三種反應(yīng)的異同點(diǎn)1. 共晶反應(yīng)：指一定成分的液體合金，在一定溫度下，同時(shí)結(jié)晶出成分和晶格均不相同的兩種晶體的反應(yīng)。二元共晶相圖：兩組元在液態(tài)時(shí)無限互溶，固

23、態(tài)時(shí)有限互溶，并發(fā)生共晶反應(yīng)所構(gòu)成的相圖稱為二元共晶相圖。對(duì)于共晶合金來說，有固定的熔點(diǎn)，就像純金屬一樣。2. 包晶反應(yīng)：指一定成分的固相與一定成分的液相作用，形成另外一種固相的反應(yīng)過程。3. 共析反應(yīng)：由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定的溫度下，分解成兩個(gè)新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的固相的反應(yīng)。4. 勻晶轉(zhuǎn)變：兩組元在液態(tài)時(shí)無限互溶，固態(tài)時(shí)也無限互溶，結(jié)晶所構(gòu)成的相圖稱為二元?jiǎng)蚓鄨D。勻晶合金與純金屬不同，它沒有一個(gè)恒定的熔點(diǎn)，而是在液、固相線劃定的溫區(qū)內(nèi)進(jìn)行結(jié)晶。共同點(diǎn)：反應(yīng)都是在恒溫下發(fā)生，反應(yīng)物和產(chǎn)物都是具有特定成分的相，都處于三相平衡狀態(tài)。不同點(diǎn)：共晶反應(yīng)是一種液相在恒溫下生成兩種固相的反

24、應(yīng)；共析反應(yīng)是一種固相在恒溫下生成兩種固相的反應(yīng)；而包晶反應(yīng)是一種液相與一種固相在恒溫下生成另一種固相的反應(yīng)。固溶體的溶解度：表示在某一溫度下，固溶體中所含溶質(zhì)的含量。共金合金的特點(diǎn)：塑性，韌性，耐腐蝕性。勻晶合金的特點(diǎn)：特別適合于變形成型共晶合金片層狀組織不均勻結(jié)晶檢驗(yàn)和消除的方法：均勻化退火或熱加工。單相固溶體，耐腐蝕性好，變形性能好，強(qiáng)度相對(duì)較低，采用形變強(qiáng)化（加工硬化）引進(jìn)缺陷片層間距計(jì)算公式=C/，C一個(gè)常數(shù)，生長速度。X射線衍射。無法區(qū)分是先共析鋼還是共晶組織。正火有可能得到共析組織（偽共晶）退火之后組織可以按平衡轉(zhuǎn)變?nèi)ッ枋霭Х磻?yīng)一般較慢。 根據(jù)相的晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為：固溶體，金屬

25、化合物強(qiáng)度：雙相合金單相固溶體合金純金屬雙相鋼兩相之間有相界阻礙了位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)從而提高了其強(qiáng)度，稱為第二相強(qiáng)化或彌散強(qiáng)化。一般希望基體相是軟韌相，同時(shí)希望基體是連續(xù)的；強(qiáng)化相我們希望他是高強(qiáng)度高硬度不連續(xù)的。希望圓形強(qiáng)化相盡可能細(xì)小均勻。合金當(dāng)中的相是合金纖維組織的一部分，當(dāng)合金中的相他的數(shù)量、大小、形態(tài)、分布發(fā)生變化時(shí)，顯微組織也就發(fā)生變化，但是相本身的結(jié)構(gòu)和性能不變。從而使得合金的性能也就發(fā)生變化。這樣，我們就把顯微組織重新定義為合金當(dāng)中相的數(shù)量、大小、形態(tài)和分布。C含量0.02%-2.11%稱為碳鋼，2.11%-6.69%稱為鑄鐵Fe3C滲碳體。純鐵的機(jī)械性能：塑性非常好，強(qiáng)度比較低，硬度HB80，延伸率50%。相=當(dāng)碳溶于高溫-Fe中形成高溫鐵素體體心立方相=當(dāng)碳溶于高溫-Fe中形成奧氏體（Austenite）面心立方相=當(dāng)碳溶于高溫-F