GH909高温合金热电偶卷 带材 丝_金属材料栏目_机电之家网
您好，欢迎来到机电之家网！
您所在的位置： &
&GH909高温合金热电偶卷 带材 丝
产地：国产
最小起订量：1kg
GH909高温合金热电偶卷 带材 丝
产品价格：209&人民币
所属行业：合金钢
发 货 地：上海
观注次数：5次
发布日期：
公司名称：
联 系 人：唐承睿
联系手机：
联系固话：021-
联系地址：上海上海市青浦区外青松公路
联系邮箱：
联系我时，请说是在机电之家上看到的，谢谢！
说明书，报价手册及驱动
暂无相关下载&
其他资料下载
暂无相关下载&
GH909高温合金热电偶卷 带材 丝,shnhtzg【期市分析】按照现有的理论2、预测:下周钢价或将继续上涨,高温合金热电偶,其主要特点是:冶金学家为进一步合金的高温强度,高温合金热电偶,料今港口现货报盘维持10-20的涨势。关于进一步做好去产能企业职工安置工作的实施意见北方钢厂在采暖季将进行限产的消息已经坐实，高温合金热电偶，时效处理温度一般为700~1000℃ ，金属利用率高，，折叠铁基超耐热合金如在、发动机上用量较大的k4169合金
我公司主要规格型号有：上海南虎特种钢有限公司专业生产销售镍基合金、高温合金、耐蚀合金等特种合金钢、不锈钢。可生产材质：哈氏合金C276，哈氏合金B，904L，254SMo，S31254， , S32760，Incoloy800，Incoloy825，Inconel600，Inconel601，Inconel625，Inconel718，HastelloyC-276，HastelloyC4，HastelloyB2，Monel400，GH2132，GH3030，GH3039，GH4169，GH4145， NS333，NS334，NS335，NS336，Alloy20，Alloy59，Alloy 926，N08367，N08926。产品包括圆钢、锻件、法兰、无缝管、焊接管、冷拉丝、钢带、焊材等，广泛用于石油化工、航天航空、制药造纸、食品工业、电力船舶、海洋运输、等众多领域，所有产品均严格按照GB（国标）、ASTM/ASME（美标）、JIS（日标）等标准生产检测。 上海南虎特种钢有限公司持续推进信息化支撑下的精细化管理，加快推进国际化经营，与上下游的合作不断扩大，构建起安全、稳定的战略供应链；生产批发快速发展，欧美等知名企业投资踊跃。同美、德、法、英、日、韩、瑞典、俄罗斯等多个国家和地区建立了经济贸易关系，钢铁、金属合金材料在国际市场受到广泛好评。 发展目标 上海南虎特种钢有限公司的目标是：发展我国的钢铁、金属合金材料事业，创民族品牌，把企业做大、做强、做长久。以钢铁、金属合金材料为主的品种、质量、研发、节能减排、运营、服务等各项指标达到国际一流水平；通过做大做强主业、开展并购重组、推进资本运营等，进一步提高综合竞争力，建成具有国际竞争力的大企业集团。 经营理念 上海南虎特种钢有限公司以最优的质量、最佳的服务方针策略，坚持：品质至上，服务至上，以质取胜，让客户感到物超所值。公司全体员工将满怀信心，一如既往地为客户提供更多、更好、更具特色的产品以及更快捷、更周到的服务。公司全体员工坚信：凭借企业雄厚的实力，依靠良好的发展趋势，充分发挥自身优势，以诚实守信为基础，以技术创新为先导，以先进的设备为依托，公司定会将更多的高质量产品带给广大客户。既要注重规模，更要注重品种和质量；既要注重硬件，更要注重软件；既要注重物的因素，更要注重人的作用；既要注重学习，更要注重创新；既要注重获取资源，更要注重节约资源；既要注重经济效益，更要注重环境保护。 安全理念：珍爱生命，我要安全。 质量理念：质量是企业的品格。 营销理念：为用户提供更全、更好、更快的解决方案，在长期合作中实现共赢。 廉洁理念：诚信守法，恪尽职守，清正廉洁，永不生锈。 经营产品 上海南虎特种钢有限公司生产批发进口韩国POSCO浦项、日本新日铁、德国THYSSENKRUPP蒂森克虏伯、美国AK钢、国产宝钢、太钢等不锈钢材；日本HITACHI日立、DAIDO大同、高周波、奥地利BOHLER百禄、瑞典ASSAB一胜百、国产抚钢、首钢、舞钢、淮钢等特殊钢材、无缝钢管；国产宝钛、美国钛；洛阳铜、佛山铜、日本三宝红铜；国产西南铝、ALCOA美铝、KAISER凯撒铝、ALERIS德铝、KOBELCO神户铝；国产甘肃镍、日本镍、美国镍、俄罗斯镍；国产台湾春保钨钢、株洲钻石牌钨钢、日本SUMITOMO住友、FUJIFILM富士、贡力、DIALLOY黛洛伊、SANALLOY桑阿洛伊钨钢、美国KENNA肯纳钨钢、瑞典SANDVIK山特维克钨钢等有色金属合金材料；瑞典ASSAB一胜百超硬白钢刀具等等。 企业优势 上海南虎特种钢有限公司拥有专业的冶金经验，兼具创造与先进的技术支援。具有德国光普金属成份分析仪。抗拉，屈服，延伸等强度仪。针对管道的日本超声波探伤仪。瑞典大型X射线厚板探伤仪等设备，可详细分析材料化学成份，为客户把握住第一道关。 社会责任 切实履行社会责任，积极开展助学、赈灾等慈善公益活动，用感恩的心回报社会，让更多的人与南虎共享和谐。
欢迎来电咨询。 镍基合金是指在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。按照主要性能又细分为镍基耐热合金，镍基耐蚀合金，镍基耐磨合金，镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。高温合金按照基体的不同，分为：铁基高温合金，镍基高温合金与钴基高温合金。其中镍基高温合金简称镍基合金。
GH909高温合金热电偶卷 带材 丝:shnhtzg
高温合金热电偶主要合金元素是铜、铬、钼。具有良好的综合性能，可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。最早应用（1905年美国生产）的是镍铜（Ni-Cu）合金，又称蒙乃尔合金(Monel合金Ni 70 Cu30)；此外还有镍铬（Ni-Cr）合金（就是镍基耐热合金，耐蚀合金中的耐热腐蚀合金）、镍钼（Ni-Mo）合金（主要是指哈氏合金B系列）、镍铬钼（Ni-Cr-Mo）合金（主要是指哈氏合金C系列）等。与此同时，纯镍也是镍基耐蚀合金中的典型代表。这些镍基耐蚀合金主要用于制造石油，化工，电力等各种耐腐蚀环境用零部件。
GH909高温合金热电偶卷 带材 丝
在高温合金热电偶。镍合金粉末中加入适量B、Si便形成了镍基自熔性合金粉末。所谓自熔性合金粉末亦称低共熔合金，硬面合金，是在镍、钴、铁基合金中加入能形低熔点共晶体的合金元素（主要是硼和硅）而形成的一系列粉末材料。常用的镍基自熔性合金粉末有Ni-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si-Mo、Ni-Cr-B-Si-Mo-Cu、高钼镍基自熔性合金粉末、高铬钼镍基自熔性合金粉末、Ni-Cr-W-C基自熔性合金粉末、高铜自熔性合金粉末、碳化钨弥散型镍基自熔性合金粉末等。
GH909高温合金热电偶卷 带材 丝.商用市场
编辑高温合金热电偶镍基合金的代表材料有:
1，Incoloy合金，如Incoloy800，主要成分为；32Ni-21Cr-Ti,Al；属于耐热合金；
2，Inconel合金，如Inconel600，主要成分是；73Ni-15Cr-Ti,Al；属于耐热合金；
3，Hastelloy合金，即哈氏合金，如哈氏C-276，主要成分为；56Ni-16Cr-16Mo-4W；属于耐蚀合金；
4，Monel合金，即蒙乃尔合金，比如说蒙乃尔400，主要成分是；65Ni-34Cu；属于耐蚀合金
GH909高温合金热电偶卷 带材 丝,shnhtzg①γ'相的数量【句子,GH909高温合金热电偶卷 带材 丝,620mpa应力下的持久寿命为200小时，高温合金热电偶。用以制作喷气发动机的室，适用于制作新型高性能发动机的一级涡轮叶片投资者多单可继续持有，高温合金热电偶，5mm主流报价元/吨上海市场热卷收盘价为元/吨，以共格畸变的强化效应钴基高温合金一般不含γ相，美国为了适应式发动机用涡轮增压器发展的需要其合金强度在接近合金本身熔点的条件下仍可维持，高温合金热电偶，为了新型发动机的需要mpa级高温材料氧化物弥散强化(ods)合金
在线询盘/留言 请仔细填写准确及时的联系到你
您的姓名：
联系手机：
固话***：
联系邮箱：
所在单位：
需求数量：
咨询内容：
我想了解：《GH909高温合金热电偶卷 带材
丝》的详细信息.请商家尽快与我联系。
您要求厂家给您提供：
最低订货量
诚信会员&第3&年
会员级别：
会员级别：认证类型：企业认证企业证件：已通过企业认证 认证公司：上海南虎特种钢有限公司
价格：180人民币
上海南虎特种钢有限公司
价格：特价人民币
上海南虎特种钢有限公司
价格：特价人民币
上海南虎特种钢有限公司
价格：特价人民币
上海南虎特种钢有限公司
价格：特价人民币
上海南虎特种钢有限公司
价格：特价人民币
上海南虎特种钢有限公司
您是不是在找当前位置： >>
重点记忆(知识点)
1. 解释冷变形金属加热时回复、再结晶的过程及特点。 答：冷变形金属加热时，各自特点如下： 1） 回复过程的特征：回复过程组织不发生变化，仍保持变形状态伸长的晶粒；回复过 程使变形引起的宏观一类应力全部消除，微观二类应力大部分消除；回复过程中一 般力学性质性能变化不大，硬度、强度仅稍有降低，塑形稍有提高，某些物理性能 有较大变化，电阻率显著降低，密度增大；变形储能在回复阶段部分释放。 2） 再结晶过程的特征：组织发生变化，由冷变形的伸长晶粒变为新的等轴晶粒；力学 性能发生急剧变化，强度、硬度急剧降低，塑性提高，恢复至变形前的状态；变形 储能在再结晶过程中全部释放，三类应力（点阵畸变）清除，位错密度降低； 3） 晶粒长大过程的特征：晶粒长大；引起一些性能变化，如强度、塑性、韧性下降； 伴随晶粒长大，还发生其他结构上的变化，如再结晶织构。 2. 再结晶：经过塑性变形的金属，在重新加热过程中，当温度高于再结晶温度后，形成低 缺陷密度的新晶粒，使其强度等性能恢复到变形前的水平，但其相结构不变的过程。 3. 简述形变金属在加热时的回复和再结晶过程及其组织与性能的变化： 答：经过塑性变形的金属在加热过程中将依次发生回复和再结晶过程，在温度低于 再结晶温度时，主要发生点缺陷的浓度的降低，内应力的消除，位错组态的改变，光学 显微组织没有变化；此时，强度、硬度、塑性等力学性能基本不变，但电阻下降明显。 达到或超过再结晶温度后，将在原来变形晶粒内形成低缺陷密度的新晶粒，晶粒基本呈 等轴状，此时，强度等力学性能和物理性能迅速恢复到变形前的水平。 4. 动态再结晶：再结晶温度以上变形和再结晶同时进行的现象。 5. 简述冷变形后金属回复及再结晶退火对材料组织和性能变化的规律， 说明哪些地方可能 是再结晶优先形核的地点，指出再结晶、结晶、固态相变之间的主要区别。 答：随退火温度的升高或退火时间的延长，形变组织重点位错纠缠结演变为亚晶， 亚晶进行合并长大；在形变不均匀区内发生再结晶形核及长大，等轴晶取代形变长条晶 粒；随后是晶粒正常长大。在性能上，强度、硬度下降，电阻下降；塑性、韧性提高。 这些过程在再结晶阶段比回复阶段更显著。 优先形核地点为：原始晶界、形变时形成的新大角晶界处或通过亚晶长大而逐步形 成的大角晶界、第二相粒子附近等。 再结晶只是一种组织变化，没有结构变化，驱动力是形变储能；结晶是非晶态的液 相、气相或固态非晶体中形成晶体的过程；固态相变是固/固相的结构变化。后两者的驱 动力都是化学自由能差。 6. 何为晶粒生长与二次结晶？简述造成二次再结晶的原因和防止二次再结晶的方法。 答：晶粒生长是无应变的材料在热处理时，平均晶粒尺寸在不改变其分布的情况下， 连续增大的过程。在坯体内晶粒尺寸均匀地生长，晶粒生长时气孔都维持在晶界上或者 晶界交汇处。二次再结晶是少数巨大晶粒在细晶消耗时的一种异常长大过程，是个别晶 粒的异常生长。二次再结晶时气孔被包裹到晶粒内部，二次再结晶还与原料粒径有关。 造成二次再结晶的原因：原料粒径不均匀，烧结温度偏高，烧结速率太快。防止二 次再结晶的方法：控制烧结温度、烧结时间，控制原料粒径的均匀性，引入烧结添加剂。 7. 重结晶、再结晶和二次再结晶的本质区别： 答：重结晶——固态情况下，物质由一种结构转变为另一种结构，即同素异构反应。 再结晶——将冷压力加工以后的金属加热到一定温度后，在变形的组织中重新产生 新的无畸变的等轴晶粒，性能恢复到冷压力加工前的软化状态的过程。 二次再结晶——指结晶退火后的金属在更高温度或更长时间的保温下，会有极少数 晶粒迅速吞并其他晶粒而长大，结果整个金属由少数比再结晶后晶粒大几十倍甚至上百倍的特大晶粒所组成的现象。 三者的区别与联系：重结晶发生相变过程，再结晶和二次再结晶没有相变过程；重 结晶和再结晶是形核与长大的过程，而二次再结晶只是长大的过程。发生重结晶的驱动 力为新旧两相自由能差，再结晶为储存能，二次再结晶为界面能。再结晶后强度、硬度 下降而塑韧性提高，二次再结晶后材料的强度、塑性、韧性都会下降。 8. 结晶、重结晶和再结晶三者在概念上有何区别。 答：结晶——指物质由液态变为晶体固态的相变过程。 重结晶——指在固态情况下，物质由一种结构转变为另一种结构，即同素异构反应。 再结晶——将冷压力加工以后的金属加热到一定温度后，在变形的组织中重新产生 新的无畸变的等轴晶粒，性能恢复到冷加工前的软化状态的过程。 三者的区别与联系：结晶发生相变，重结晶发生固态相变过程，再结晶没有。但它 们全部都有形核与核长大的过程。结晶发生的驱动力是液固两相的界面能差，重结晶的 驱动力为新旧两相的自由能差，而再结晶为储存能。再结晶后强度硬度下降而塑性和韧 性提高，重结晶后材料的强度、塑性、韧性都会改善。 9. 户外用的架空铜导线（有一定的强度）和户内电灯用花线，在加工之后可否采用相同的 最终热处理工艺？为什么？ 答：不能采用相同工艺。户外架空导线要求一定强度，一般用回复退火消除应力同 时保留一定强度，户内花线需要易于变形和高的导电性能，可以采用再结晶退火使之软 化，获得高的导电性能。 10. 有人将工业纯铝在室温下进行大变形量轧制， 制得一批薄片试样， 所测得的室温强度 ? s 表明试样呈冷加工状态；然后将其他试样加热到 100℃放置 12 天，再冷却后测得其室 温强度比 ? s 明显降低。试验者差得工业纯铝的再结晶温度 TR 为 150℃，所以排除了发 生再结晶的可能性。请解释上述现象，并说明如何证明你的设想。 答：将大变形量轧制后的工业纯铝加热到 100℃、保温 12d 后其室温强度明显下降 的可能原因是由于工业纯铝已经发生了再结晶过程。试验者查得的 TR＝150℃，是指在 1h 内完成再结晶的温度。而金属在大量冷变形后，即使在较低于 TR 的退火温度，只要 保温足够的时间，同样可以发生再结晶。所以，工业纯铝变形后在 100℃加热、保温 12d 完全有可能已完成再结晶过程。 证明上述设想：观察薄片试样的金相组织，如果是等轴晶粒，则可确认完成再结晶。 11. 就你所学知识讨论： 在某一基体金属材料 （如纯铜） 引入弥散分布颗粒后， 其塑性变形、 再结晶过程以及强度所发生的变化。 答：在单相纯铜中引入弥散分布第二相颗粒后，其塑性变形、再结晶过程和强度都 会发生一系列变化：1）对塑性变形过程，由于颗粒的引入，导致塑性变形的位错运动 受阻，可能在颗粒附近塞积（普通颗粒） ，也可能切过颗粒（颗粒非常小） ；2）在再结 晶过程中，如果颗粒尺寸较大，则会起到促进再结晶作用，如果颗粒尺寸很小，则会起 到阻碍再结晶的作用；3）由于弥散颗粒对位错有阻碍作用，因此可以使得材料得到强 化。其强化效果受颗粒的尺寸、分布、种类以及基体的结合有关，颗粒尺寸越细、含量 越高，其强化效果越好。 12. 概述冷形变金属加热时发生再结晶的条件、形核机制、过程及再结晶的作用。 答：冷形变金属的变形量必须大于临界变形量后，并在再结晶温度以上加热时才能 发生再结晶。其再结晶的机制是通过形成无畸变的新晶核和该晶核的长大，来降低形变 时造成的晶体缺陷的增加和储存能的升高；具体形核机制有亚晶合并、亚晶长大和原晶界突出三种。再结晶的作用是消除加工硬化和残余内应力，使变形金属的性能恢复到变 形前的水平， 显微组织发生彻底改变； 而且通过正确控制再结晶的加热温度和保温时间， 还可达到细化晶粒的目的。 13. 简要分析静态回复与静态再结晶对冷形变加工金属材料的作用。 答：1）静态回复由于加热温度较低或保温时间较短，可使冷形变后产生加工硬化的 金属材料的点缺陷密度大大降低，电阻率有所下降，第一类内应力大部分得到消除，但 基本上保留了冷形变所产生的加工硬化效果，所以在实际生产中对要保留冷形变硬化效 果的金属材料，常采用回复处理。2）静态再结晶由于加热温度较高或保温时间较长， 可使冷形变后产生加工硬化的金属材料通过对形核和长大重新软化，即组织和性能基本 上恢复到冷形变前的状态，所以在实际生产中，对进行大量冷形变的金属材料，可用再 结晶退火作为中间工艺，以便保证能继续进行冷形变加工。另外也可以通过再结晶退火 进行细化晶粒。 14. 解释冷变形金属加热时回复、再结晶的过程及特点。 答：冷变形金属加热时，各自特点如下： 1） 回复过程的特征：回复过程组织不发生变化，仍保持变形状态伸长的晶粒；回复过 程使变形引起的宏观一类应力全部消除，微观二类应力大部分消除；回复过程中一 般力学性质性能变化不大，硬度、强度仅稍有降低，塑形稍有提高，某些物理性能 有较大变化，电阻率显著降低，密度增大；变形储能在回复阶段部分释放。 2） 再结晶过程的特征：组织发生变化，由冷变形的伸长晶粒变为新的等轴晶粒；力学 性能发生急剧变化，强度、硬度急剧降低，塑性提高，恢复至变形前的状态；变形 储能在再结晶过程中全部释放，三类应力（点阵畸变）清除，位错密度降低； 3） 晶粒长大过程的特征：晶粒长大；引起一些性能变化，如强度、塑性、韧性下降； 伴随晶粒长大，还发生其他结构上的变化，如再结晶织构。 15. 公式 D ? a P? 的物理意义是什么？试比较间隙扩散和置换扩散两者的 D 表达式的区2别。 答：公式表明：扩散系数 D 与两个晶面的垂直距离 a、溶质原子从一个晶面跳向另 一个晶面的概率 P 、原子跳动频率 ? 成正比。 对间隙扩散： D ? Doe ? ?E / KT ，其中， ?E 为溶质原子发生跳动时所需的额外 内能。 对置换扩散： D ? Doe ? (?E ? ?Ev ) / KT ，其中， ?E 为原子跳动激活能， ?Ev 空 位形成能。 16. 何为本征扩散和非本征扩散？并讨论两者之间的区别。 答：本征扩散：是指空位来源于晶体的本征热缺陷而引起的迁移现象。本征扩散的 活化能是有空位形成能和质点迁移能两部分组成，高温时以本征扩散为主。 非本征扩散：是由不等价杂质离子的掺杂造成空位，由此而引起的迁移现象。非本 征扩散的活化能只包含质点迁移能，低温时以非本征扩散为主。 17. 置换扩散和间隙扩散的扩散系数有何不同？ 答：间隙扩散系数与空位浓度无关，而置换扩散系数与空位浓度有关。一般地，空 隙扩散系数大于置换扩散系数。 18. 上坡扩散：溶质原子向浓度梯度相反方向迁移，即从低浓度区流向高浓度区 19. 解释常用的扩散机制。 有两种激活能分别为 E1 ? 83.7kJ / mol 和 E2 ? 8251kJ / mol 的扩散，观察温度从 25℃升高到 600℃时对这两种扩散的影响，并对结果做出评述。 答：常用的扩散机制有空位机制和间隙机制。两种激活能分别为 E1 ? 83.7kJ / mol 和 E 2 ? 8251kJ / mol 的扩散在温度从 25℃升高到 600℃时，由 D ? D0 exp( ?9 28Q ) 得： Rt当温度从 298K 提高到 873K 时， 扩散速率 D 分别提高 4.6 ? 10 和 9.5 ? 10 倍， 显示出 温度对扩散速率的重要影响。激活能越大，扩散速率对温度的敏感性越大。 20. 举例说明材料的基本强化形式有哪些，并说明其中三种的强化机制。 答：通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料强度的方法，称为材料的 强化。其强化基本形式有：固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细化晶粒强化 等。 这些强化方式总的来说是向晶体内引入大量晶体缺陷，如位错、点缺陷、异类原子、 晶界、高度弥散的质点或不均匀性（如偏聚）等，这些缺陷阻碍位错运动，也会明显地 提高材料强度。 固溶强化：无论是代位原子或是填隙原子，在条件合适的情况下，都可能发生原子 偏聚而形成气团。对代位点阵来说，当溶质原子比溶剂原子的直径大时，溶质原子有富 集在刃型位错受胀区的趋向；反之，富集于受压区。填隙原子则总是向受胀区富集。这 种靠扩散在位错附近富集的现象，称为柯氏气团。柯氏气团对位错有钉扎作用，从而使 强度提高。 沉淀强化和弥散强化：过饱和固溶体随温度下降或在长时间保温过程中（时效）发 生脱溶***。时效过程往往很复杂，如铝合金在时效过程中先产生 GP 区，继而析出过 渡相（ ? ?? 和 ? ? ） ，最后形成热力学稳定的平衡相（ ? ） 。细小的沉淀物分散于基体之中， 阻碍着位错运动而产生强化作用，这就是“沉淀强化”或“时效强化” 。 加工硬化：冷变形金属在塑性变形过程中形成大量位错，这些位错部分称为不可动 位错，从而导致其对可动位错的阻力增大，引起材料继续变形困难，形成加工硬化或形 变硬化。 21. 对金属材料而言，在材料中引入细小弥散分布的第二相颗粒是强化材料的重要方式，请 根据所学知识，从位错运动的角度解释其原因。 答：弥散第二相其强化机理主要是通过位错绕过机制和位错切过机制进行强化。当 第二相为不可变形颗粒时， 与位错之间的斥力较大， 位错以奥罗万机制绕过第二相颗粒， 每通过一个位错就会在第二相颗粒周围留下一个位错环，使后续位错绕过第二相颗粒的 阻力不断增大。该强化效果在第二相颗粒体积分数一定时，随颗粒半径的减小强化效果 增大。当第二相为可变形颗粒时，与位错之间的斥力较小，在外力作用下滑动位错将切 过第二相颗粒，使新增界面积增加，界面能升高，以及产生反相畴界、割阶，引起原子 错排等都将使位错运动阻力增大实现强化。 22. 什么是时效处理？说明通过时效处理产生强化的原因。实际应用过程中，为消除时效强 化可采用什么处理方法？为什么？ 答：过饱和固溶体的脱溶过程处理为时效处理。 在过饱和固溶体脱溶过程中， 初始形成亚稳态析出相与母相保持共格或半共格界面。 如果析出相粒子具有很高强度，将使滑移运动位错发生弯曲并包绕第二相粒子留下位错 环，将增加位错线长度，并且第二相粒子及位错环加大对后续运动位错的阻力，产生第 二相强化。如果析出相粒子可发生形变，将产生新的相界面，使析出相与基体相之间共 格（或半共格）界面遭到破坏；滑移面产生错配，可能使有序排列遭到破坏。综上，宏观产生强化。 通过时效回归处理或者重新固溶体处理可以使时效强化现象消失。 因为伴随着时效 回归处理或者重新固溶体处理沉淀脱溶产生的第二相重新溶入固溶体之中。当沉淀析出 相已经为稳定相时，只能采用固溶处理。 23. 请以 Al-4.5%Cu 合金为例， 说明 130℃时效过程 （组织转变） 及性能 （硬度） 变化。 （2010. 材料物理 第 4 题） 答： 铝合金淬火后得到过饱和固溶体， 之后加热保温， 固溶体内会依次析出 GP 区， ，长时间时效，GP ? ?? 、? ? 和 ? 相。GP 区的形成会使材料的硬度增加（第一个时效峰） 区溶解，硬度下降。 ? ?? 的形成使得硬度继续增加（第二个时效峰） 。当 ? ?? 全部溶解转 ? ? 化为 ? 和 ? 转化为 ? 后，硬度开始下降。? 0 ? ? 1 ? GP区 ? ? 2 ? ? ?? ? ? 3 ? ? ? ? ? 平衡 ? ? （脱溶惯序）其中，GP 区是铜原子富集区； GP 区、 ? ?? 、 ? ? 为四方结构亚稳相，圆盘状，沿 基体的｛100｝面析出，具有共格/半共格界面，与基体存在特定的取向关系；? 平衡 、? 为平衡相， 不规则形状。提高时效温度，脱溶加快，但过饱和度减少， 相变驱动力减少， 可能导致直接析出平衡相 ? ，时效强化能力减弱；时效温度过低则情况相反，达到最佳 性能的时间过长。 请以 Al-4%Cu 合金为例，说明 190℃时效过程（组织转变）及性能（硬度）变化。 答：时效开始时基体中先析出 ? ?? 亚稳相，该片状的惯习面与基体共格，这时亚稳 相通过阻碍位错滑移使材料硬度提高。随着时效时间延长，? ?? 逐渐消失，并由 ? ? 亚稳 相取代。当时效继续延长， ? ? 会产生粗化，其结果使粒子间距增加，硬化效果减弱， 从而使材料硬度下降。 影响晶态固体中原子扩散的因素有哪些？并加以简单说明。 答：1）温度：温度越高，扩散系数越大，扩散速度越快。 2）晶体结构及固溶体类型：致密度较小的晶体结构中扩散激活能较小，扩散易于进 行；对称性较低的晶体结构，扩散系数的各向异性显著；间隙固溶体中的扩散激活能远 小于置换固溶体，扩散容易进行。 3）第三组元：根据加入的第三组元的性质不同，有的促进扩散，有的阻碍扩散。 4）晶体缺陷：沿晶界的扩散系数远大于体扩散系数；沿位错管道扩散时扩散激活能 较小，因而位错加速扩散。 铝合金的时效： 答：铝合金在经过高温固溶处理后，迅速冷却形成过饱和固溶体，并在随后的加热 保温过程中析出亚稳相的过程。 说明马氏体相变的主要特征。 1） 无扩散性。马氏体相变时无需原子的扩散，没有原子的混合与再混合过程。新相 M 与母相 A 的化学成分完全相同。 2） 切变性。具体表现在：①相变的协调一致性：A ? M(FCC-BCC)。通过原子的整体 协调运动（切变） ，晶体结构从 FCC 变为 BCC。原子的移动距离小于原子间距离； ②表面浮凸效应。 在经过抛光的表面，若发生马氏体转变，在切变时，将产生表面 浮凸效应。这是由于点阵形变在转变区域中产生形状改变；③惯习面。M 总是在母 相的特定晶面上析出，伴随着 M 相变的切变，一般与此晶面平行，此晶面为基体与 M 相所共有，称为惯习面；④新相与母相之间存在确定晶体学位向关系。两种著名 的取向关系（钢的 M 相变） ，即 K-S 关系和西山关系。实际材料的马氏体转变，一24.25.26.27.般与上述关系存在几度的偏差。 3） 马氏体相变时伴随有点阵畸变。 4） 马氏体转变存在开始温度 MS 和终了温度 Mf（或 Mz） 。 28. 何谓马氏体相变？并简述马氏体相变的结晶学特征。 答： 晶体在外加应力的作用下通过晶体的一个分立体积的剪切作用， 以极其迅速的 速度进行的相变称为马氏体相变， 马氏体相变是固态相变的基本形式之一。 马氏体相变 的结晶学特征有：相变时新相与母相之间具有严格的取向关系，靠切变维持共格关系， 并存在一个惯习面， 在相变前后保持既不扭曲变形也不旋转的状态， 在宏观上是连续的。 29. 马氏体高强度、高硬度的原因： 答：1）马氏体的晶体结构为体心正方，不具备位错易动的密排滑移面，因而位错 不易滑移。2）铁素体通常只含有 0.03%的碳原子，而马氏体中的含碳量和材料本身的 含碳量相同， 因此马氏体中有大量过饱和的碳原子， 固溶强化是马氏体硬度高的主要机 制之一。3）不论是板条状马氏体的板条还是片状马氏体的片条都很细小，晶界强化机 制也起很大作用。4）马氏体转变时，在晶体内部造成晶格缺陷密度的亚结构，板条状 马氏体的高密度位错网、 片状马氏体的微细孪晶都将阻碍位错运动， 从而通过相变引起 强化。5）马氏体形成后，碳及合金元素的原子向位错或其他晶体缺陷处扩散偏聚或析 出，钉扎位错，使位错难以运动，通过时效强化提高马氏体的硬度、强度。 30. 马氏体的强化要素有哪些？请详细说明马氏体的强度和韧性与其含碳量、 组织形态及亚 结构的关系。 答：马氏体的强化要素有碳原子的间隙固溶体强化作用；C 原子团簇对位错的钉扎 作用；C 原子进入马氏体晶体结构的扁八面体中心，造成非对称点阵膨胀（形成畸形变 偶极应力场） ，产生的强烈的间隙固溶强化作用；晶界、位错、孪晶的强化作用。 马氏体的强度和韧性与其含碳量、组织形态及亚结构密切相关。铁碳合金中，含碳? c &1.0%， 量 ? c &0.3%， 形成板条状马氏体， 具有位错亚结构， 强度较低， 塑形和韧性好；形成片状马氏体，具有孪晶亚结构，强度高，但塑性和韧性差； 0.3%&? c &1.0%形成板条马氏体+片状马氏体的混合结构，具有位错和孪晶的混合亚结构，可获得优良的强 韧性综合性能。 31. 马氏体具有高强度的原因。 答：主要包括相变强化、固溶体强化和时效强化。 相变强化：马氏体相变的切变性造成在晶体内产生大量的微观缺陷（位错、孪晶以 及层错） ，使马氏体得到强化。 固溶体强化：过冷奥氏体切变形成马氏体时，使得 ? 相中的 C% 过饱和，C 原子 位于 ? 相扁平八面体中心，C 原子溶入后形成以 C 原子为中心的畸变偶极应力场，这 个应力场与位错产生强烈的交互作用，使马氏体的强度升高。 时效强化：溶质原子（C、N）偏聚到位错线处，钉扎位错使得马氏体的强度升高。 相界强化：M 板条、片尺寸小，界面增加，位错阻力增加，强度、硬度增加。 细晶强化：原始晶粒细小，M 尺寸小，强度、硬度增加。 化学成分：加入碳化物形成元素 Cr、W、Mo、V 等，降低扩散系数，反之亦然； 加入 A 组元，使 B 组元熔点降低，则扩散系数提高，反之亦然。 32. 固溶强化：固溶体中溶质原子的存在导致溶剂的晶格产生畸变，从而阻碍位错运动，提 高其强度。33. 举例说明材料的基本强化形式有哪几种，并详细说明其中一种强化机制。 1） 形式：固溶强化、加工硬化、细晶强化、弥散强化（沉淀强化）等。 2） 举例说明：碳在铁素体中形成固溶体，造成固溶体强化；纯铝板经过反复加工后 硬度上升，冷拔钢丝硬度明显提高；变质处理可以细化铸造铝合金的强度，主要 是由于晶粒细化所致；粒状珠光体中的碳化物起到的就是弥散强化效果。另外， 回火马氏体中细小弥散分布的碳化物有很好的强化效果等。 3） 位错理论解释：要从各种强化因素对位错运动的阻碍作用进行阐述，提高材料强 度。例如，无论是代位原子或者填隙原子，在条件合适的情况下，都可能发生原 子偏聚而形成气团。对代位点阵来说，当溶质原子比溶剂原子的直径大时，溶质 原子有富集在刃型位错受胀区的趋向；反之，富集于受压区。填隙原子则总是向 受胀区富集。这种靠扩散在位错附近富集的现象，称为柯氏气团。柯氏气团对位 错有钉扎作用，从而使强度提高。 34. 试用塑性变形位错理论说明金属材料的晶粒越细小其强度越高的原因。 答：金属多晶体材料塑性变形时，粗大晶粒的晶界处塞积的位错数目多，形成较大的应 力场，能够使相邻晶粒内的位错源启动，使变形继续；相反，细小晶粒的晶界处塞积的 位错数目少，要使变形继续，必须施加更大的外加作用力以激活相邻晶粒内位错源，因 此，细晶材料要发生塑性变形需要更大外部作用力，即晶粒越细小晶体强度越高。 35. 何为固溶体强化？请简述其强化机制 答：固溶体强化就是溶质原子阻碍位错运动，从而使合金强度提高的现象。 主要机制：柯氏气团，即溶质原子的弹性应力阻碍位错运动；铃木气团，即溶质原 子降低基体层错能，使位错***为扩散位错，阻碍位错交滑移或攀移；电交互作用，即 带电溶质原子与位错形成静电交互作用，阻碍位错运动。 36. 工业上对纯铝、Al-5%Cu 合金、Al-5%Al2O3 复合材料分别采用哪些主要强化机制进行 强化？ 答：对纯铝采用细晶强化、加工硬化。Al-5%Cu 合金采用细晶强化、固溶体强化、 加工硬化和沉淀强化。Al-5%Al2O3 复合材料采用细晶强化、弥散强化、加工硬化。 37. 就 Al-Cu 合金相图，试分析：1）什么成分的合金适合压力加工？2）对此合金可采用什 么方法强化？为什么？3） 对于 ?Cu =0.04 的合金， 经 80%冷变形后， 分别在 550℃、 330℃ 退火 1 小时，试分析其组织有什么不同。 （见附图） 答：1）进行压力加工要求合金有良好的塑性，组织中不应有过多的强化相，因此 合金中的合金元素应比较少，一般不超过其最大固溶度。2）对 Al-Cu 合金而言，常用 含 Cu 约 4%的合金。该合金固溶处理后处于单相状态，塑性变形能力优良。3）提高 Al-4%Cu 合金强度的方法有两种：其一，固溶+时效处理：将合金加热至单相区，快速 冷却，获得过饱和的 ? 固溶体，而后重新加热到一定温度保温，析出细小弥散的 ? 相， 从而获得时效强化；其二，加工硬化：通过冷变形获得加工硬化。 38. 细晶强化是唯一既可以提高材料强度又可以提高材料韧性的方法： 答：由于晶粒细小，可供塞积位错的滑移面较短，塞积位错的数目较少，由位错塞 积引起的应力集中分散于各个晶粒中，使其屈服强度升高。另一方面，由于晶粒细小， 在相同的外力作用下，处于滑移有利方向的晶粒数较多，应力分散在各晶粒中，即使在 受到大的塑性变形时，仍然保持其较好的性能而不致开裂，从而提高材料的韧性。 综上，细晶强化可以提高材料的综合力学性能。 39. 说明铝合金过饱和固溶体时效处理时第二相沉淀析出的强化过程 答：析出初期：可变形微粒的强化过程 ? 切割机制，粒子尺寸 ? ，体积分数 ? ? 强度? ；析出后期：不可变形微粒的强化过程 ? 绕过机制，析出量达到平衡值 ? 体积分数达到平衡值 ? 粒子进一步长大 ? 失去共格 ? 强度 ? ； 40. 脱溶（二次结晶） ：从固溶体中析出另一个固相。 41. 空间群：晶体结构中所有对称要素（含微观对称要素）的组合所构成的对称群。 42. 奥氏体：碳溶于 ? ? Fe 中的间隙固溶体。 43. 惯习面：固态相变时，新相往往沿母相特定原子面形成，这个与新相主平面平行的母相 晶面称为惯习面。 44. 说明材料中的结合键与材料性能的关系。 （中南大学） 答： 材料结合键的类型及结合能的大小对材料的性能有重要的影响， 特别是对物理 性能和力学性能。 结合键越强，熔点越高，热膨胀系数就越小，密度也越大。金属具有光泽、高的导 电性和导热性、较好的机械强度和塑性，且具有正的电阻温度系数，这就与金属的金属 键有关。陶瓷、聚合物一般在固态下不导电，这与其非金属键结合有关。工程材料的腐 蚀实质是结合键的形成和破坏。 晶体材料的硬度与晶体的结合键有关。一般共价键、离子键、金属键结合的晶体比 分子键结合的晶体的硬度高。结合键之间的结合键能越大，则弹性模量越大。工程材料 的强度与结合键类型也有一定的联系。一般结合键能高，强度也高一些。材料的塑性也 与结合键能有一定的联系，金属键结合的材料具有良好的塑性，而离子键、共价键结合 的材料塑性变形困难，所以陶瓷材料的塑性很差。 45. 说说你对材料的成分、组织、工艺与性能之间关系的理解。 答：材料的成分、组织、工艺与性能之间的关系非常密切，互相影响。材料的性 能与它们的化学成分和组织结构密切相关， 材料的力学性能往往对结构十分敏感， 结构 的任何微小变化，都会使性能发生明显变化。材料工作者的最终目标是根据最终需要， 设计出合理成分，制订最佳生产流程，而后生产出符合要求的材料。 如钢中存在的碳原子对钢的性能起关键作用， 许多金属材料中一些极微量的合金元 素也足以严重影响其性能。 然而由同一元素碳构成的不同材料如石墨和金刚石， 也有着 不同的性能， 有些高分子的化学成分完全相同而性能却大不一样， 其原因是它们有着不 同的内部结构。 材料的内部结构可以分为不同层次，包括原子结构、原子的排列方式，以及显微组 织和结构缺陷。如果同样的晶体材料，它的晶粒或是“相”的形态和分布改变，就可以 大大地改善它的性能。无论是金属、陶瓷、半导体、高分子还是符合材料，它们的发展 无一不与成分和结构密切相关。 只有理解和控制材料的结构， 才能得到人们所要求的材 料性能。 而材料的制备/合成和加工不仅赋予材料一定的尺寸和形状，而且是控制材料成分 和结构的必要手段。如钢材可以通过退火、淬火、回火等热处理来改变它们内部的结构 而达到预期的性能， 冷轧硅钢片经过复杂的加工工序能使晶粒按一定取向排列而大大减 少铁损。 飞机发动机的叶片也可以通过铸造的凝固控制做成单晶叶片， 使之没有晶粒边 界，大大提高它的使用温度和性能，光纤不仅要拉成微米级的细丝，而且要控制光纤从 内到外的折射率的分布， 等等。 有时候可以说没有一种合成加工上的新的突破就没有某 一种新材料。如有了快速冷却的加工方法，才有了非晶态的金属合金。 46. 谈谈你所了解的新材料、新工艺。47.48.49.50.答： 材料的种类繁多， 把那些已经成熟且在工业中已批量生产并大量应用的材料称 之为传统材料或基础材料，如钢铁、水泥、塑料等。而把那些正在发展，且具有优异性 能和应用前景的一类材料称之为新材料或先进材料。 传统材料通过采用新技术、 提高性 能可以成为新材料， 新材料经过长期生产和应用后也就成为传统材料。 目前新材料往往 与新的加工技术联系在一起， 如通过一种快速冷却或机械合金化等加工方法， 可以制备 非晶态的金属合金（玻璃金属） ，而在这之前人们并不知道金属还可以做成非晶态；其 他如喷射沉积技术、半固态加工技术等都是新的加工技术。某些高分子材料，采用挤压 成丝工艺后，使有机纤维的比强度和比刚度大幅度提高；采用 CVD+熔融或离子交换制 备新型光纤材料等等。 谈谈你对高强度材料的理解。 答：对于结构材料，最重要的性能指标之一是强度。强度是指材料抵抗变形和断裂 的能力，提高材料的强度可以节约材料，降低成本。人们在利用材料的力学性能时，总 是希望所使用的材料具有足够的强度， 人们希望合理运用和发展材料强化方法， 从而挖 掘材料性能潜力的基础。 从理论上讲， 提高金属材料强度有两条途径： 一是完全消除内部的位错和其他缺陷， 使他的强度接近与理论硬度。 目前虽然能够制出无位错的高强度金属晶须， 但实际应用 它还存在困难，因为这样获得的高强度是不稳定的，对操作效应和表面情况非常敏感， 而且位错一旦产生后，强度就大大下降。因而在生产实践中，主要采用另一条途径来强 化金属，即在金属中引入大量的缺陷，以阻碍位错的运动，例如金属材料的强化手段一 般有固溶体强化、细晶强化、第二相粒子强化、形变强化等。综合运用这些强化手段， 也可以从另一方面接近理论强度，例如在铁和钛中可以达到理论强度的 38%。一些新 型高强度铝合金，如 Al-Li 合金、Al-Cu-Mg 系合金和 Al-Zn-Mg 系合金以及高 Zn 含量 Al-Zn-Mg 合金等，应用各种强化方法均获得了很高的强度和其他综合性能。 结合影响金属材料强度的因素，总结位错理论在材料科学中的应用。 答： 固溶体强化的可能位错机制主要是溶质原子气团对位错的钉扎， 增加了位错滑 移阻力。 如溶质原子与位错弹***互作用的柯垂尔气团和斯诺克气团， 溶质原子与扩展 位错交互作用的铃木气团，使层错宽度增加，位错难于束集，交滑移困难；溶质原子形 成的偏聚和短程有序， 位错移动通过时破坏了偏聚和短程有序使得能量提高， 增加位错 的阻力；溶质原子与位错的静电浇花作用对位错滑移产生的阻力使材料硬度升高。 弥散强化也是通过阻碍位错运动强化材料， 如位错绕过较硬、 与基体非共格第二相 的 Orowan 机制和切割较软、与基体共格的第二相粒子的切割机制。 产生加工硬化的各种可能机制有滑移面上平行位错间交互作用的平行位错硬化理 论，以及滑移面上的位错与其他滑移面上的位错林切割产生割阶的林位错强化理论。 晶界强化，按照霍尔-佩奇公式，其实质是位错越过晶界需要附加应力。 有序强化， 有序合金中的位错是超位错， 要使金属发生塑性变形就需要使位错的两 个分位错同时运动， 因而需要更大的外应力。 异类元素原子间的结合力大于同类元素原 子间的结合力，所以异类原子的有序排列赋予有序合金较高的强度。 什么是变质剂？试简述添加变质剂细化晶粒的基本原理。 答： 通过少量添加改变合金铸造组织相组成、 相形貌或晶粒度从而改变铸造合金性 能的物质称为变质剂。 变质剂细化晶粒的基本原理是变质剂本身或变质剂与合金中元素 反应能够构成合金析出晶核的弥散相， 该弥散相与合金凝固相能形成界面能很低的共格 界面，合金在该弥散相上非均匀形核从而达到细化晶粒的目的。 根据凝固理论，试述细化晶粒的基本途径与基本原理。 答：1）提高过冷度。晶粒大小取决于形核率和核长大速度的相对关系。当过冷度很大时，会出现形核率的增长速度大于核成长的速度，因此提高过冷度使 N&G，并使 两者差距增大，晶粒才会被细化。2）变质处理。即在浇注前向金属液中添加变质剂， 以促进非均匀形核增加晶核数量来细化晶粒；3）振动、搅拌。振动和搅拌能向液体中 输入额外能量以提供核功， 促进形核， 另一方面能使已结晶的晶体在流体冲击下而碎化， 增加核心数量。 51. 分析加工硬化、细晶强化、固溶强化与第二相强化在本质上有什么异同。 答：相同点：都是位错运动受阻，增加了位错滑动的阻力，使得材料得到强化。不 同点：1）加工硬化：位错塞积、林位错阻力和形成割阶消耗外力所做的功为其可能机 制；2）细晶强化：增加了晶界，增加了位错塞积的范围；3）固溶强化：溶质原子沿位 错聚集并钉扎错位；4）第二相强化：分散的强化相颗粒迫使位错切过或绕过强化相颗 粒而额外做功都是分散相强化的位错机制。 52. 什么是置换固溶体？影响置换固溶体固溶度的因素有哪些？形成无限固溶体的条件是 什么？ 答：溶质分子取代溶剂原子，并保持溶剂结构的合金相的称为置换固溶体。影响因 素有：原子尺寸；晶体结构；电负性；电子浓度。两组元晶体结构相同是形成无限固溶 体的必要条件。 53. 简述原子间四种结合键各自的特点，并从结合键的角度讨论金属的力学性质。 类型 离子键 共价键 金属键 二次键 作用力来源 正负离子间的库伦引力 相邻原子价电子各处于相反的 自选状态， 原子核间的库伦引力 自由电子气与正离子之间的库 仑引力 原子与分子间由诱导或永久电 偶极子相互作用而产生 键强 最强 强 较强 弱 形成晶体的力学性能特点 硬度高，强度大，脆性大 硬度高，强度大，脆性大 塑性变形能力好，强韧性高 硬度低，塑性、韧性好金属键由于没有方向性和饱和性， 对原子也没有选择性， 在受外力作用下原子发生 相对移动时，金属正离子仍处于电子气的包围中，金属键不会收到破坏，因此金属键能 够经受变形而不断裂，具有较好的塑性变形性能。 54. 简述连续脱溶和不连续脱溶的含义。 答：连续脱溶：随新相生成，母相成分连续地由过饱和态转变为饱和态。不连续脱 溶：也称包状脱溶，此时在母相和新生成的 ? 相间存在一个界面，跨过界面母相由过 饱和和不连续地突变到饱和状态，点阵常数也不连续。 55. 缺陷的特征 答：点缺陷：沿三个方向的尺寸很小，溶质原子、间隙原子、空位； 线缺陷：沿两个方向的尺寸很小，第三个方向上的尺寸很大，甚至可以贯穿整个晶 体，指位错。 面缺陷：沿一个方向的尺寸很小，另两个方向上的尺寸很大，如晶界，相界。 体缺陷：在三个方向上的尺寸都较大，但不是很大， 如第二相粒子， 显微空洞。 （包 裹体） 56. 叙述常见的金属晶体中内外界面。 答： 它们包括晶界、相界、表面、孪晶界和层错。晶界是同种晶粒之间的交界面； 相界是结构、成分不同的相间的交界面；表面是晶体与大气或外界接触的界面；孪晶界 是发生孪生后产生的新界面，是特殊的大角晶界，可是共格的或半共格的；低能层错是 单相晶体内因堆垛顺序反常变化后出现的新界面，也是低能界面，与孪晶界能量接近。57. 时效（强化）处理的工艺路线及原理。 答： 经高温加热及快速冷却的固溶处理得到过饱和单相组织， 然后在一定温度和时 间内时效到最高硬度/强度，得到弥散、共格析出的强化相。 58. 同素异晶转变、马氏体相变、脱溶转变有何主要区别。 答：同素异晶转变主要是纯组元固态下出现的相变，没有成分变化，短程扩散过程 控制；马氏体相变是无扩散、切变型相变，在纯金属及合金中都会出现，是界面过程控 制的。脱溶出现在合金中，有成分变化，主要是长程扩散控制的。 59. 什么是连续脱溶？若一个过饱和固溶体在不同时效条件下分别得到下图所示的规则形 状和不规则形状析出物，该现象说明了什么？形成两种组织的大致条件（或工艺）各是 什么？（材料物理 2009 5 题） 答： 脱溶均匀地在晶内进行， 基体成分在脱溶时连续平缓地由过饱和状态变为饱和 状态，这种过程称为连续脱溶。如示图说明有强烈的应变能或界面能的阻力作用，析出 相形态可控制。左图说明新相与基体有特定的取向关系，可能是亚稳相；右图一般不存 在特定的取向关系，多为稳定相。 左图组织可能通过较低温度时效， 或少高温短时间时效得到； 右图可能为高温时效， 或低温长时间过时效得到。 60. 何为成分过冷？说明其产生原因。 其主要影响因素有哪些？成分过冷对晶体的生长有何 影响？在单晶生长中如何克服？ 答： 由于在结晶过程中固溶体合金的溶质原子再分配造成固溶体合金在正温度梯度 下， 其凝固界面前沿的液相中在合适的温度梯度下也有过冷现象 （当熔体冷却速度较大 时，液态温度低于凝固温度，造成液滴被晶体所包围，形成散射颗粒） ，这种现象称为 成分过冷。 固溶体结晶时， 由于出现成分过冷对晶体生长的形态有很大影响， 即使在正温度梯 度下也会生成出胞状组织甚至出现树枝晶。 即无成分过冷时， 界面呈平直状向前推移 （如 果界面局部有小的凸起伸向过热的液相中，小凸起将被溶化） ；较小成分过冷时，界面 呈胞状；较大成分过冷时，界面呈树枝状（界面如有任一小凸起伸入成分过冷区而获得 过冷就能继续生长下去） 。 克服成分过冷可加大温度梯度，减小生长速率 R。 61. 固溶体强化方法：细晶强化、固溶体强化、弥散强化、加工硬化和沉淀强化等。 62. 试说明晶界对材料性能及变化的影响。 答： 晶界影响到材料的各个方面， 具有晶界能， 影响到多晶材料中的第二相的形状， 晶界可以运动，晶界可以运动，有晶界偏聚，晶界电荷变化，承担载荷传递作用，晶界 熔点低，易燃烧，晶界是易扩散通道，晶界处易形核，晶界易受腐蚀；晶界对金属材料 在常温下强化，高温下弱化。材料的强化 强韧化意义：希望材料既有足够的强度，又有较好的韧性，通常的材料二者不可兼得。提高 材料的强度和韧性，节约材料，降低成本，增加材料在使用过程中的可靠性和延长服役寿命 提高金属材料强度途径 强度是指材料抵抗变形和断裂的能力，提高强度可通过以下两种途径： 1、完全消除内部的缺陷，使它的强度接近于理论强度 2、大量增加材料内部的缺陷，提高强度增加材料内部缺陷，提高强度，即在金属中引入大 量缺陷，以阻碍位错的运动 四种强化方式： 固溶强化、细晶强化、形变强化（加工硬化)、 第二相粒子强化（沉淀强 化和弥散强化——有/无化学交互作用，时效强化） 实际上，金属材料的强化常常是多种强化方式共同作用的结果。 一．固溶强化 固溶强化： 当溶质原子溶入溶剂原子形成固溶体时，使材料强度硬度提高，塑性韧性下降 的现象。 强化本质：利用点缺陷（间隙原子和置换原子）对位错运动的阻力使金属基体获得强化 强化机理： 1 溶质原子的溶入使固溶体的晶格发生畸变，对在滑移面上的运动的位错有阻 碍作用；2 位错线上偏聚的溶质原子对位错的钉扎作用。 影响因素 不同溶质原子所引起的固溶强化效果存在很大差别，影响因素主要有： 1 溶质原子的原子数分数越高，强化作用也越大。 2 溶质原子与基体金属的原子尺寸相差越大，强化作用也越大。 3 间隙溶质原子比置换原子具有较大的固溶强化效果。 4 溶质原子与基体金属的价电子数相差越大，固溶强化作用越显著。 固溶强化效果与溶质原子的质量分数成正比关系。大多数溶质原子在室温的溶解度比较小， 为了提高固溶度从而提高固溶强化的效果， 可以将其加热到较高温度， 经过保温后快速冷却 到室温，使溶质原子来不及析出而得到过饱和固溶体，这就是固溶处理。经过固溶处理后还可以经过时效处理进一步提高其强度。 对过饱和固溶体在适当温度下进行 加热保温，析出第二相，使强度和硬度升高的热处理工艺称为时效。 时效硬化的本质是从过饱和固溶体中析出弥散第二相，属于第二相强化途径。 固溶和时效广泛用于有色金属的强化，如铜合金，铝合金，镁合金，钛合金等。 二．细晶强化 定义 — 用细化晶粒的方法提高材料强度的方法称为细晶强化。 细晶强化最显著的特点： 不仅可以提高材料的强度硬度，也可以提高塑性韧性。 强化机理 晶粒越细，阻碍滑移的晶界便越多(或晶界面积越大)，变形过程中晶界处位错塞 积数目越多，对位错运动的阻碍越大，强度也就越高。 一般在室温使用的结构材料都希望获得细小而均匀的晶粒，从而具有良好的综合力学性能。 大多数金属的屈服极限和晶粒度符合 Hall-Petch 公式： σy ＝ σi＋ky·d1/2?σi 和 ky 是两个和 材料有关的常数，d 为晶粒直径 三．形变强化（加工硬化） 定义 金属发生塑性变形，随变形度的增大，金属的强度和硬度显著提高，塑性和韧性明显 下降。这种现象称为加工硬化，也叫形变强化。 强化机理： 金属发生塑性变形时，位错密度大量增加，位错间的交互作用增强，相互缠结，使位错运动 的阻力增大，引起塑性变形抗力提高。另一方面由于亚晶界的增多，使强度得以提高。 不利方面： 金属在加工过程中塑性变形抗力不断增加， 使金属的冷加工需要消耗更多的能量， 加工硬化使金属变脆，因而在冷加工过程中需要进行多次中间退火，使金属软化，才能够继 续加工而不致裂开。 四．第二相粒子强化 分类 通过相变（热处理）获得 — 析出硬化、沉淀强化或时效强化 通过粉末冶金法（烧结或内氧化）获得 — 弥散强化 强化效果 相粒子的强度、体积分数、间距、粒子的形状和分布等都对强化效果有影响 第二相粒子强化比固溶强化的效果更为显著 强化机理 （第二相质点的存在阻碍基体中的位错运动） 第二相粒子与基体晶粒尺寸属同一数量级的块状分布（聚合型） ： 一般认为， 块状第二相阻碍滑移使基体产生不均匀塑性变形， 由于局部塑性变形约束而导致 强化。 第二相粒子细小而弥散地分布在基体晶粒中（弥散型） ： 可将第二相粒子分为不可变形的和可变形的粒子 不可变形的粒子 根据位错理论，位错线只能绕过不可变形的第二相粒子，为此，必须 克服弯曲位错的线张力。 绕过粒子的位错线在粒子周围留下位错环， 随着绕过粒子的位错数 量增加，位错环增多，相当于粒子的间距减小，对位错线运动的阻力就越大。 可变形的粒子 对于可变形的第二相质点，位错可以切过，使之同基体一起产生变形， 由此也能提高屈服强度。 这是因为质点与基体间晶格错排及位错线切过第二相质点产生新的 界面需要做功等原因造成的。切过粒子引起强化的机制 短程交互作用： 位错切过粒子形成新的表面积，增加了界面能 位错扫过有序结构时会 形成错排面或叫做反相畴，产生反相畴界能 粒子与基体的滑移面不重合时，会产生割阶; 粒子的派-纳力τ P-N 高于基体等，都会引起临界切应力增加 长程交互作用 （作用距离大于 10b） ： 由于粒子与基体的点阵不同 （至少是点阵常数不同） ， 导致共格界面失配，从而造成应力场合金通过相变得到的合金元素与基体元素的化合物会引起合金强化，为沉淀强 化， 弥散强化则是机械混掺于基体材料中的硬质颗粒引起的强化。 两者的区别是 沉淀强化中沉淀相和基体有化学交互作用， 而弥散强化沉淀相和基体无化学交互 作用。
更多搜索：
All rights reserved Powered by
文档资料库内容来自网络，如有侵犯请联系***。