金屬學(xué)與熱處理重要名詞解釋

RevisedbyHanlinon10January2021金屬學(xué)與熱處理重要名詞解釋用來制含金屬和度系數(shù)及金屬特性的一類物金屬與非金屬構(gòu)成的、具有正的電阻天然硅酸鹽(粘土、長(zhǎng)石、石英等)或人工合成化合物(氮化物、氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、氟化物)為原料，經(jīng)粉碎、配置、成形和高溫?zé)Y(jié)而成的的材料，通過不同的工藝方法人疲勞強(qiáng)度、耐磨性等力學(xué)第一章金屬的性能構(gòu)件的過程中金屬應(yīng)具備的適應(yīng)性能、鑄造性能、壓力加工性能、切削加工性能、焊接性出來的性能，包括強(qiáng)度。其實(shí)質(zhì)是在外力作用下晶格發(fā)E力?？山?jīng)受無限次周期循環(huán)而不被破。度。性。。第二章金屬與合金的結(jié)構(gòu)的反射能力、不透明性和金屬光澤；④具有屬的超導(dǎo)吸引力，使金屬原子相互。4、晶體與晶體特性：原子(或分子)在三維空間呈有規(guī)則的周期性排列的一類物質(zhì)稱為晶體。晶體特性：①晶體中的原子(或分子)在三維空間呈有規(guī)則的周期性排列；②具有確定的熔點(diǎn)；③具有各向異性；④具有規(guī)則的幾何外形。5、空間點(diǎn)陣：將剛球模型中的剛球抽象為純粹的幾何點(diǎn)，得到一個(gè)由無數(shù)幾何點(diǎn)在三維空間規(guī)則排列而成的列陣，稱之為空間點(diǎn)陣。6、晶格與晶胞：描述原子(離子、分子)或原子團(tuán)在晶體中排列方式的幾何空間格架稱為結(jié)晶格子，簡(jiǎn)稱晶格。從晶格選取一個(gè)能夠完全反映晶體特征的最小幾何單元。這個(gè)有代表性的最小幾何單元稱為晶胞。7、晶面與晶向：在晶體中，有一系列原子所組成的平面稱為晶面；任意兩個(gè)原子之間的連線稱為原子列，其所指方向稱為晶向。8、晶面指數(shù)與晶向指數(shù)：為確定晶面和原子列在晶體中的空間位向所采用的統(tǒng)一符號(hào)，分別稱為晶面指數(shù)與晶向指數(shù)。9、晶面族(或晶向族)：某些晶面(或晶向)上的原子排列相同但空間位向不同，它們?cè)诰w學(xué)上屬等同晶面(或晶向)，可歸并為一個(gè)晶向族稱為晶面族()。10、配位數(shù)與致密度：晶格中任一原子周圍與其最近鄰且等距離的原子數(shù)目稱為配位數(shù)；一個(gè)晶胞內(nèi)原子所占體積與晶胞體積之比稱為致密度。12、多晶型轉(zhuǎn)變或同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：具有多晶型的金屬在溫度或壓力變化時(shí)，由一種晶體結(jié)構(gòu)變?yōu)榱硪环N晶體結(jié)構(gòu)的過程叫多晶型轉(zhuǎn)變或同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。，一般不超過幾個(gè)原子間距。點(diǎn)缺度上很大的晶體缺陷，包括刃型位16、位錯(cuò)：①晶體中沿著某一原子面(或原子列)有一列或若干列原子發(fā)生了某柏氏矢量不為零的晶體缺陷；③晶體中已滑移區(qū)與未滑18、柏氏矢量：通過柏氏回路來確定的，采用一個(gè)規(guī)定的矢量來描述位錯(cuò)區(qū)域晶格畸變總量的大小和方向，該矢量后來被人們稱為柏氏矢量。運(yùn)動(dòng)；刃型位錯(cuò)在垂直于滑移面型位錯(cuò)的實(shí)質(zhì)就是多余半原子面通過空位或原子擴(kuò)散而21、面缺陷：是指二維尺度很大而第三維尺度很小的缺陷。包括晶體的外表面(即自由表面)和內(nèi)界面兩類，其中內(nèi)界面又包括晶界、亞晶界、孿晶界、相界和面面積上新增加的能量稱為表面能，它與表面張力為同一23、晶界與亞晶界：相鄰晶粒之間的界面叫晶界。亞晶粒之間的界面叫亞晶界。：相鄰晶粒位向差小于10°的為小角度晶界；相鄰為大角度晶界。亞晶界屬于小角度晶界。小角度晶界與位系列相隔一定距離的刃型位錯(cuò)垂直排列而成；②不對(duì)稱互垂直的刃型位錯(cuò)交叉堆集而成；③扭轉(zhuǎn)晶界是由兩組25、晶界能：?jiǎn)挝痪Ы缑娣e上增加的能量稱為晶界能。26、孿晶與孿晶界：當(dāng)晶體一部分原子以某一晶面為共有面而與另一部分原子保持鏡面對(duì)稱的位向關(guān)系時(shí)，稱此部分晶體為孿晶。孿晶之間的界面為孿晶界。27、相界：在復(fù)相合金組織中，晶體結(jié)構(gòu)不同的兩相分界面稱為相界。相界分為共格、半共格和非共格三種類型。28、層錯(cuò)：實(shí)際晶體中的晶面堆垛順序可能發(fā)生局部差錯(cuò)，從而產(chǎn)生一種二維晶體缺陷，叫堆垛層錯(cuò)，簡(jiǎn)稱層錯(cuò)。。由給定組元以不或顯微鏡所觀及各相之間的組合狀態(tài)，常稱之為具有特殊形態(tài)中溶入其他組元原子后所形仍保持溶劑晶格類型，結(jié)點(diǎn)上或間隙中含有其他組元晶格中所占據(jù)的位置，固溶體可分為置換固溶體和間在溶劑中的溶解能力，固溶體可分為有限固溶體和無限有規(guī)律，固溶體可分為無序固溶體體外，當(dāng)超過固溶體的固溶和特性完全不同任一組元的新相，即金屬化合物。由圖中總是處于兩個(gè)組元或端極固溶體區(qū)域之間的中間，通過大、小鋼球的適當(dāng)組合相。第三章純金屬的結(jié)晶團(tuán)。2、結(jié)構(gòu)起伏：液態(tài)金屬中近程有序排列的原子集團(tuán)，尺寸不等，取向各異，而且不穩(wěn)定，瞬時(shí)形成，又瞬時(shí)消失，時(shí)聚時(shí)散，形成結(jié)構(gòu)上的起伏，并為金屬結(jié)了條件。3、過冷現(xiàn)象：金屬實(shí)際開始結(jié)晶溫度Tn總是低于理論結(jié)晶溫度Tm，這種現(xiàn)象稱為過冷，二者之間的溫度差ΔT=Tm-Tn稱為過冷度。過冷是金屬結(jié)晶的必要條件。：當(dāng)T＜Tm時(shí)，液相和固相的吉布斯自由能差值ΔG=GS-5、均勻形核：液態(tài)金屬依靠自身的結(jié)構(gòu)均勻自發(fā)地形核。6、非均勻形核：依靠外來夾雜所提供的固相界面非自發(fā)不均勻地形核。r界面能的增加，若要形核還。，而且處在起伏變化之中。通10、臨界過冷度：液相中可能出現(xiàn)的最大晶胚尺寸rmax和臨界晶核半徑r*均受過的影響，與rmax=r的過冷度ΔT*稱為臨界過冷度，當(dāng)過冷度ΔT＜ΔT*時(shí)，rmax＜12、動(dòng)態(tài)過冷度：當(dāng)界面溫度Ti＜Tm，熔化速度＜凝固速度時(shí)，晶核才能長(zhǎng)大，Tk=Tm-Ti，稱之為動(dòng)態(tài)過冷度。界面截然分開。但從宏觀角度看，界面呈曲折的臺(tái)階成的，每個(gè)小平面是平整光滑的，故又稱之為小平面晶的，界面上存在著幾個(gè)原子厚的過現(xiàn)出平整的界面結(jié)構(gòu)，故又稱之為非小平面界面。一般面上有近50%的位置空缺原子，液相原子可以連續(xù)地向界面沿法線方向向液相中移動(dòng)，這種長(zhǎng)大方式稱為垂直長(zhǎng)液界面上形成后，單個(gè)原子再向二維晶核側(cè)面臺(tái)階處遷一種溫度分布，因而界面前沿的情況下，界面始終以平直界面件下，界面處偶然的凸起將伸入體長(zhǎng)大和凝固潛熱的散失，從而形成一次晶軸，在一次，便會(huì)分枝形成二次軸以及多級(jí)的分枝，直至各枝晶相22、細(xì)晶強(qiáng)化：細(xì)小晶粒不僅能提高材料的強(qiáng)度、硬度，而且能提高材料的塑性和韌性，工程上將通過細(xì)化晶粒以提高材料強(qiáng)度的方法稱為細(xì)晶強(qiáng)化。第四章二元合金的凝固與相圖不僅反映了不同成分材料在不同溫度下所存在的相及相平象點(diǎn)。該店對(duì)應(yīng)某一成分合金在某一溫度下的相組平衡條件下，系統(tǒng)的自由度數(shù)f與組元數(shù)c和平衡相數(shù)p三者fc-p+1.相狀態(tài)的內(nèi)外部因素中獨(dú)于所研究的系統(tǒng)一般在恒壓條件下發(fā)生轉(zhuǎn)變，因此影響材和相對(duì)量，也可確定最后形成成固溶體的冷卻是在砂?；蚪饘倌Ｖ羞M(jìn)行，冷來不及充分進(jìn)行，使結(jié)晶過程偏離了平衡狀態(tài)，稱為非平8、晶內(nèi)偏析：固溶體非平衡結(jié)晶時(shí)，由于從液體中先后結(jié)晶出來的固相成分不成分不均勻的現(xiàn)象。9、枝晶偏析：由于固溶體通常以樹枝狀生長(zhǎng)方式結(jié)晶，在非平衡結(jié)晶時(shí)，先結(jié)晶的枝干含高熔點(diǎn)組元較多，而后結(jié)晶的枝間含低熔點(diǎn)組元較多，稱為枝晶偏析于一個(gè)樹枝晶是由一個(gè)核心結(jié)晶而成的，故枝晶偏析屬于晶內(nèi)偏析。進(jìn)，在液相與固相內(nèi)溶質(zhì)原子重新分布，結(jié)晶k內(nèi)部的原子擴(kuò)散，而僅成分決定的，因而液相中溶質(zhì)分的變化，這時(shí)的過冷是由成分變化與實(shí)際溫度分布兩個(gè)有限溶解，通過共晶反應(yīng)形成分合金在快冷條件下能得到100晶和過共晶合金，結(jié)晶后組，而且共晶體中與初晶相同的一相，同初晶結(jié)一相推至晶界，造成共晶體兩相分離的組織稱為離異，且又靠近端點(diǎn)的合金，在發(fā)生，但在非平衡結(jié)晶條件下，也能發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，得到晶反應(yīng)的相21、包晶偏析：在合金結(jié)晶過程中，如果冷速較快，包晶反應(yīng)時(shí)原子擴(kuò)散不能充分進(jìn)行，則生成的固溶體中會(huì)發(fā)生較大的偏析，這種現(xiàn)象稱為包晶偏析。下可形成一種或幾種化合體結(jié)構(gòu)不同于組元元素，位于相圖的中間，稱為中間相。外兩個(gè)固相的轉(zhuǎn)變。相L2，且固相相對(duì)量總是偏多的轉(zhuǎn)變。25、熔晶轉(zhuǎn)變：某些合金結(jié)晶過程中，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)會(huì)從一個(gè)固相分解成一個(gè)液相和另一個(gè)固相，即發(fā)生固相的再熔現(xiàn)象，稱為熔晶轉(zhuǎn)變。26、合晶轉(zhuǎn)變：由成分不同的兩個(gè)液相L1和L2相互作用形成一個(gè)固相的過程。27、包析轉(zhuǎn)變：由兩個(gè)成分不同的固相相互作用轉(zhuǎn)變成另一個(gè)固相的過程。28、縮孔(集中縮孔)：鑄錠結(jié)晶時(shí)，先結(jié)晶部分的體積收縮可以由尚未結(jié)晶的后結(jié)晶部分的體積收縮則得不到補(bǔ)充，因此整個(gè)鑄錠結(jié)晶29、疏松(分散縮孔)：鑄錠中存在的微小而分散的顯微縮孔，稱之為疏松或分樹枝狀晶體比較發(fā)達(dá)部位，當(dāng)樹枝狀晶體很發(fā)達(dá)時(shí)，它們態(tài)金屬中分割出許多分散的，與其他液態(tài)金屬隔絕的小部30、氣孔(氣泡)：液態(tài)金屬中的氣體，在結(jié)晶時(shí)以氣泡形式逸出，如果氣泡來面已經(jīng)凝固，則氣體將保留在鑄錠內(nèi)部，形成氣泡或氣孔。的不均勻分布。一般。溶質(zhì)元素實(shí)際成分高于鑄錠平均成分時(shí)，稱為正偏取兩相平衡的成分范圍和平衡章鐵碳相圖Fe體，呈體心立方晶格，在1394℃以上存在，在1495℃時(shí)溶碳量最F或α表示，是碳在α-Fe體，呈體心立方晶格。鐵素體的性能特點(diǎn)是強(qiáng)度低、硬度低、塑Aγ表示，是碳在γ-Fe，呈面心立方晶格。奧氏體的強(qiáng)度較低、硬度不高、易于塑性變FeCFeC具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙化合物，通常稱為滲碳體，用Cm混合物，是奧氏體共析反應(yīng)的產(chǎn)物，用P表示。7、金屬的切削加工性(機(jī)械加工性)：是指被刀具切削的難易程度和加工表面分、組織結(jié)構(gòu)、硬度、韌性、導(dǎo)熱性和加工硬化程度等，11、收縮：鑄件在液態(tài)、凝固態(tài)(過程)和固態(tài)冷卻的過程中所發(fā)生的體積減小孔、疏松、開裂、變形的基本原因，液態(tài)收縮和凝固收要原因，它與澆注溫度、合金成分、結(jié)晶溫度范圍有關(guān)。中的氧將與碳放生化學(xué)反應(yīng)，析出大量的一氧化碳?xì)怏w，引第六章三元合金相圖角形某一條邊的直線，凡是，它們所含的與此直線對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)所代表的組元的質(zhì)量分?jǐn)?shù)頂點(diǎn)的直線，凡是成分位于該直線的合金，它們所含的由，邊三角形的某一邊。為清楚起見，可將成分三角形兩腰放他兩個(gè)組元含量較少時(shí)清楚起見，可采用直角坐標(biāo)表示代表高含量的組元，則兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸代表其他兩衡時(shí)，材料的成分點(diǎn)和兩個(gè)平衡相成分和杠桿定律可知，在一定溫度下當(dāng)一定成分的合金處于兩相相成分給定，另一相的成分點(diǎn)必在兩已知成分點(diǎn)連線的延點(diǎn)已知，合金的成分點(diǎn)必然位于兩個(gè)成分點(diǎn)的連線上。固溶體的相面變化，其變化軌跡在成分三角形中的投影呈蝴蝶狀截取的平行于成分三角形的截金系所處的狀態(tài)，可以利用杠桿定律和重心定律并根據(jù)從高溫到低溫的一系列水平截面分析合金的結(jié)晶過中截取的垂直于成分三角形的截面上的一系列合金在不同溫度下的狀態(tài)，反映這些合情況。利用垂直截面可以分析三元合金的結(jié)晶過程。元相圖的投影圖。利用三元相圖的投影圖可分析合金在加界線同時(shí)投影到濃度三角形中，并應(yīng)的溫度，這樣的投影圖就叫等溫線投影圖。實(shí)際上，它合。利用等溫線投影圖可以確定任一合金的結(jié)晶開始點(diǎn)和第七章金屬與合金的塑性變形與斷裂2、滑移：晶體在切應(yīng)力作用下，其中的一部分沿一定的晶面和晶向與另一部分發(fā)生相對(duì)的位移，這種變形方式稱為滑移。系。移系具有最大取向因子且使有最大的取向因子，滑移面上分滑移面交替進(jìn)行或共同按為交滑移，交滑移是螺型位錯(cuò)在相交的兩滑移面上的運(yùn)動(dòng)7、孿生：在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿孿生方向上和一定物如晶界、孿晶界、相界等的阻在應(yīng)力試樣的夾頭應(yīng)力集中部位產(chǎn)生一個(gè)變形條帶，此時(shí)應(yīng)力急方向擴(kuò)展至一定長(zhǎng)度后停止并在其他部位形成新的變形帶子會(huì)偏聚到位錯(cuò)線上方，原子半的溶質(zhì)原子會(huì)偏聚到位錯(cuò)線的下方，好像形成一個(gè)“氣團(tuán)變形量的增加，強(qiáng)度和硬度不斷上碎，晶界嚴(yán)受力方向離斷不清，合被拉長(zhǎng)呈條帶分布，這種具有各向異性的條帶狀組織稱為，大量的位錯(cuò)會(huì)由于滑移時(shí)互相交絲使各個(gè)晶粒的某一滑移方向轉(zhuǎn)向拉使各個(gè)晶粒的某一滑移晶向轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)制方向平行，某一晶15、斷裂：金屬材料在外力作用下喪失連續(xù)性，分割成兩個(gè)或兩個(gè)以上部分稱為許多多的形狀、大小和深存在意異相的卵形物，坑壁是由于金屬在變形時(shí)被拉長(zhǎng)窩斷口。韌窩斷口依照斷裂前金屬的應(yīng)力狀態(tài)大致可分特征。在掃描電子顯微鏡下可見斷口高低不平，呈冰糖溫度變化的驗(yàn)溫度降至某一數(shù)值時(shí)，沖擊韌性急劇下降，該溫度即第八章金屬與合金的回復(fù)再結(jié)晶1、回復(fù)：是冷塑性變形的金屬，在隨后的加熱時(shí)冷變形基體尚未發(fā)生變化時(shí)的，力學(xué)性能只有少許的變化，然而物理和化學(xué)性能卻有明顯的改變。線。破碎的晶無畸變、細(xì)小等軸晶粒，二者化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、原子經(jīng)較大冷塑性變形之后，加熱1小時(shí)，而再結(jié)晶體積達(dá)到總結(jié)晶溫度下長(zhǎng)時(shí)間保溫，速吞并其他晶粒而長(zhǎng)大。結(jié)果，整體金屬是由少數(shù)的比再幾百倍的特大晶粒組成，這一現(xiàn)象稱為二次再結(jié)晶或異常結(jié)晶退火難以將其消除，而且還合金，例晶退火組織中發(fā)現(xiàn)了孿晶，此孿晶由于是在退火中出現(xiàn)而加工過程稱為熱加工。磷以及其他夾雜物和第二布，在熱軋后冷卻過程中，鐵素體會(huì)優(yōu)先在高磷或夾雜出，于是在原高磷部位形成一條條鐵素體帶，而鐵素體珠光體帶，呈現(xiàn)出鐵素體與珠光體分層的組織稱為帶狀伸率，這一現(xiàn)象稱為超塑性，具有13、組織超塑性(微晶超塑性)：金屬或合金具有極細(xì)的等軸晶粒組織時(shí)，若在的晶粒長(zhǎng)大；加工時(shí)溫度在以上；且變形速率較小，則可鋼鐵等，可以利加熱與冷卻，以誘導(dǎo)合金反復(fù)產(chǎn)生相變過程，借助原子在距離運(yùn)動(dòng)的這一特性，從而容易獲得超塑性，故稱為相變擴(kuò)散1、擴(kuò)散：物質(zhì)中原子(分子)的遷移現(xiàn)象稱為擴(kuò)散。間隙位置跳動(dòng)到子是通過躍遷到鄰近的空，擴(kuò)散原子由濃度低處向濃度高向低濃度的溶體溶解度極限時(shí)而形成新相的過第十章鋼的熱處理原理與工藝這種相對(duì)差值又稱為錯(cuò)配度用δ表示。行長(zhǎng)距離的。是通過擴(kuò)散，而是通過類似塑5、熱處理：在生產(chǎn)中，通過加熱、保溫和冷卻，使鋼發(fā)生固態(tài)相變，借此改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到改善力學(xué)性能的目的的操作被稱為熱處理。晶定的冷卻速度從高溫一直連續(xù)冷卻到臨界點(diǎn)以下某一溫度，等溫保α-Fe中的過飽和固溶體。軸比c/a的比值稱為馬氏體的正方度。鐵鎳合金中形成的一種典型馬氏體組態(tài)呈凸透鏡狀，由于試樣磨面與其相截，因此在光學(xué)顯中止于某一溫度，停留一馬氏體轉(zhuǎn)變并不立即開始，而是經(jīng)過一段時(shí)間后轉(zhuǎn)變才通常用規(guī)定條件下，所能得到的最大淬透直徑 (即心部被淬成半馬氏體的最大直徑)，用D0表示。17、貝氏體：共析成分的奧氏體在“鼻子”溫度至Ms點(diǎn)范圍內(nèi)等溫停留時(shí)，將發(fā)加，有些鋼在250~400℃和450~650℃的范圍內(nèi)回火時(shí)，其沖擊韌性比在較低溫19、低溫回火脆性：淬火鋼在250~400℃回火時(shí)出現(xiàn)的脆性，稱為低溫回火脆性20、高溫回火脆性：淬火鋼在450~650℃溫度范圍內(nèi)回火后出現(xiàn)的脆性，稱為高21、退火：是將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上或以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間后，隨爐冷卻的一種熱處理工藝。它是熱處理工藝中應(yīng)用最廣、種類最多的一種工藝，不同種類的退火目的也各不相同。到A3以上20~30℃，保溫一定時(shí)間，然后隨爐冷至500~600℃出爐空冷的熱處理工藝。其目的是細(xì)化。23、等溫退火：將亞共析鋼工件加熱到A3以上20~30℃，保溫一定時(shí)間，然后在A。可有效縮短退火時(shí)間，提高生產(chǎn)效率并能獲得均勻的組織和性能。24、球化退火：將過共析鋼或合金工具鋼的工件加熱到Ac1以上20~30℃，保溫一定時(shí)間，然后隨爐冷至500℃左右出爐空冷(普通球化退火)或冷至Ar1以下20℃等溫一定時(shí)間后在冷至500℃左右出爐空冷(等溫球化退火)，獲得粒狀珠光體低硬度、均勻組織、改善切削性能，為淬火作組織的重要或合金鋼鑄錠或鑄件，為達(dá)到化學(xué)成分的均勻化，可將其加熱到Ac3或Acm以上150~300℃，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間保藝。由于擴(kuò)散退火需要在高溫下長(zhǎng)時(shí)間加熱，因此奧，以提高工件的尺寸穩(wěn)定性，防止變形和開裂，將工件隨爐緩慢加熱至500~600℃，經(jīng)一段時(shí)間保溫后，隨爐緩慢冷卻至300~200℃以下出爐的退火工藝。以上，保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，使28、正火：