高。
不同点:铁素体为体心结构,奥氏体面心结构;铁素体最高含碳量为0.0218%, 奥氏体最高含碳量为2.11%,铁素体是由奥氏体直接转变或由奥氏体发生共析转变得到,奥氏体是由包晶或由液相直接析出的;存在的温度区间不同。
二次渗碳体与共析渗碳体的异同点。
相同点:都是渗碳体,成份、结构、性能都相同。
不同点:来源不同,二次渗碳体由奥氏体中析出,共析渗碳体是共析转变得到的;形态不同二次渗碳体成网状,共析渗碳体成片状;对性能的影响不同,片状的强化基体,提高强度,网状降低强度。
成分、组织与机械性能之间的关系:如亚共析钢。亚共析钢室温下的平衡组织为F+P,F的强度低,塑性、韧性好,与F相比P强度硬度高,而塑性、韧性差。随含碳量的增加,F量减少,P量增加(组织组成物的相对量可用杠杆定律计算)。所以对于亚共析钢,随含碳量的增加,强度硬度升高,而塑性、韧性下降
五、三元合金相图
重点内容:固态下无溶解度三元共晶相图投影图中不同区、线的结晶过程、室温组织。
基本内容:固态下无溶解度三元共晶相图投影图中任意点的组织并计算其相对量。
三元合金相图的成分表示法;直线法则、杠杆定律、重心法则。 六、金属及合金的塑性变形与断裂
重点内容:体心与面心结构的滑移系;金属塑性变形后的组织与性能。
基本内容:固溶体强化机理与强化规律、第二相的强化机理。霍尔——配奇关系式;单晶体塑性变形的方式、滑移的本质。
塑性变形的方式:以滑移和孪晶为主。
滑移:晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向相对另一部分作相对的滑动。滑移的本质是位错的移动。
体心结构的滑移系个数为12,滑移面:{110},方向<111>。面心结构的滑移系个数为12,滑移面:{111},方向<110>。
金属塑性变形后的组织与性能 :显微组织出现纤维组织,杂质沿变形方向拉长为细带状或粉碎成链状,光学显微镜分辨不清晶粒和杂质。亚结构细化,出现形变织构。性能:材料的强度、硬度升高,塑性、韧性下降;比电阻增加,导电系数和电阻温度系数下降,抗腐蚀能力降低等。
七、金属及合金的回复与再结晶
重点内容:金属的热加工的作用;变形金属加热时显微组织的变化、性能的变化,储存能的变化。
基本内容:回复、再结的概念、变形金属加热时储存能的变化。再结晶后的晶粒尺寸;影响再结晶的主要因素性能的变化规律。
变形金属加热时显微组织的变化、性能的变化:随温度的升高,金属的硬度和强度下降,塑性和韧性提高。电阻率不断下降,密度升高。金属的抗腐蚀能力提高,内应力下降。
再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度之后,在原来的变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒,而性能也发生了明显的变化,并恢复到完全软化状态,这个过程称之为再结晶。
热加工的主要作用(或目的)是:①把钢材加工成所需要的各种形状,如棒材、板材、线材等;②能明显的改善铸锭中的组织缺陷,如气泡焊合,缩松压实,使金属材料的致密度增加;③使粗大的柱状晶变细,合金钢中大块状碳化物初晶打碎并使其均匀分布;④减轻或消除成分偏析,均匀化学成分等。使材料的性能得到明显的改善。
影响再结晶的主要因素:①再结晶退火温度:退火温度越高(保温时间一定时),再结晶后的晶粒越粗大;②冷变形量:一般冷变形量越大,完成再结晶的温度越低,变形量达到一定程度后,完成再结晶的温度趋于恒定;③原始晶粒尺寸:原始晶粒越细,再结晶晶粒也越细;④微量溶质与杂质原子,一般均起细化晶粒的作用;⑤第二相粒子,粗大的第二相粒子有利于再结晶,弥散分布的细小的第二相粒子不利于再结晶;⑥形变温度,形变温度越高,再结晶温度越高,晶粒粗化;⑦加热速度,加热速度过快或过慢,都可能使再结晶温度升高。
塑性变形后的金属随加热温度的升高会发生的一些变化: 显微组织经过回复、再结晶、晶粒长大三个阶段由破碎的或纤维组织转变成等轴晶粒,亚晶尺寸增大;储存能降低,内应力松弛或被消除;各种结构缺陷减少;强度、硬度降低,塑性、韧度提高;电阻下降,应力腐蚀倾向显著减小。
八、扩散
重点内容:影响扩散的因素;扩散第一定律表达式。
基本内容:扩散激活能、扩散的驱动力。柯肯达尔效应,扩散第二定律表达式。
柯肯达尔效应:由置换互溶原子因相对扩散速度不同而引起标记移动的不均衡扩散现象称为柯肯达尔效应。
影响扩散的因素:
①温度:温度越高,扩散速度越大;
② 晶体结构:体心结构的扩散系数大于面心结构的扩散系数; ③ 固溶体类型:间隙原子的扩散速度大于置换原子的扩散速度; ④ 晶体缺陷:晶体缺陷越多,原子的扩散速度越快; ⑤ 化学成分:有些元素可以加快原子的扩散速度,有些可以减慢扩散速度。
扩散第一定律表达式:扩散第一定律表达式: 其中,J为扩散流量;D为扩散系数;为浓度梯度。 扩散的驱动力为化学位梯度,阻力为扩散激活能 九、钢的热处理原理
重点内容:冷却时转变产物(P、B、M)的特征、性能特点、热处理的概念。
基本内容:等温、连续C-曲线。奥氏体化的四个过程;碳钢回火转变产物的性能特点。
热处理:将钢在固态下加热到预定的温度,并在该温度下保持一
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