金属材料的改性处理（PPT 115页）

金属材料的改性处理改善金属材料的性能主要可以通过如下几种途径：
合金化即加入合金元素调整材料的化学成分可显着提高钢的强度、硬度和韧性并使其具有耐蚀、耐热等特殊性能
热处理即金属材料通过不同的加热、保温和冷却的方式使其内部的组织结构发生变化以达到改善加工工艺性能和强化力学性能的目的
细晶强化即通过增加过冷度和变质处理细化晶粒使金属材料的强度、硬度和塑、韧性都得到提高
冷变形强化即对金属材料进行冷塑性变形改变其组织、结构使强度、硬度提高而塑性、韧性下降
本章主要介绍钢的热处理、钢的表面强化处理、铸铁的改性处理等有关内容5.1金属材料的改性处理理论基础5.1.1钢在加热时的组织转变
Fe-Fe3C相图中PSK、GS、ES三条线是钢的固态平衡临界温度线分别以A1、A3、Acm表示
但在实际加热时相变临界温度都会有所提高为区别于平衡临界温度分别以Ac1、Ac3、Accm表示
实际冷却时相变临界温度又都比平衡时的临界温度有所降低分别以Ar1、Ar3、Arcm表示图5-1为这些临界温度线在Fe-Fe3C相图上的位置示意图上述的实际临界温度并不是固定[来自www.管理]的它们受到含碳量、合金元素含量、奥氏体化温度、加热和冷却速度等因素的影响而变化1.奥氏体的形成以共析碳钢为例常温组织为珠光体当温度加热到Acl以上时必将发生奥氏体转变其转变也是由形核和核长大两个基本过程完成的此时珠光体很不稳定铁素体和渗碳体的界面在成分和结构上处于有利于转变的条件首先在这里形成奥氏体晶核随即建立奥氏体与铁素体以及奥氏体与渗碳体之间的平衡依靠铁、碳原子的扩散使邻近的铁素体晶格改组为面心立方晶格的奥氏体同时邻近的渗碳体不断溶入奥氏体一直进行到铁素体全部转变为奥氏体这样各个奥氏体的晶核均得到了长大直到各个位向不同的奥氏体晶粒接触为止由于渗碳体的晶体结构和含碳量都与奥氏体的差别很大故铁素体向奥氏体的转变速度要比渗碳体向奥氏体的溶解快得多渗碳体完全溶解后奥氏体中碳浓度的分布是不均匀的原来是渗碳体的地方碳浓度较高原先是铁素体的地方碳浓度较低必须继续保温通过碳的扩散获得均匀的奥氏体
上述奥氏体的形成过程可以看成由奥氏体形核、晶核的长大、残留渗碳体的溶解和奥氏体的均匀化四个阶段组成图2-
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