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晶體生長方式,即凝固前沿推進的方式取決于凝固前沿組成過冷的大小。當組成過冷從無到有、由小變大時,凝固前沿將由平滑無組織狀態演變為胞狀直至樹枝狀、內生生長。對于鋼錠的實際凝固條件下,在大部分凝固期間,凝固前沿是以樹枝狀或內生狀態生長,終得到樹枝狀晶的晶體結構。晶體總是以原子排列緊密的面與液相接觸,以使表面能小。對面心立方晶格的γ一Fe來說,密排面為{111}面,所以開始析出的晶體呈八面體外形。隨著結晶的進行,由于選分結晶在凝固前沿形成溶質富集層,這時晶體便從表面溶質濃度富集較少的部位—八面體的頂端沿[111]方向凸出生長,形成樹枝晶的一次軸(主干)。接著,一次軸沿八面體的棱邊——溶質濃度次低處優先長粗。當一次軸表面處組成過冷進一步增加時,又會在一次軸晶體缺陷處形成與一次軸相垂直的二次枝晶——二次軸。隨后還可能形成三次枝晶、四次枝晶等,每個晶干不斷長粗和長出更高次枝晶,直至彼此相遇。后充滿整個樹枝晶各枝干間,形成一個晶粒。根據生長方式的不同,可得到3種不同形狀的樹枝晶:(1)柱狀晶。只有一個方向上的一次軸得到突出發展的樹枝狀晶。該一次軸稱為主軸。當組成過冷小時,枝晶狀長大所得到的柱狀晶,二次枝晶不發達,類似于棒狀晶。隨著組成過冷的增加,柱狀晶的高次枝晶逐步得到發展。(2)等軸晶。各方向都得到較均勻發展的樹枝狀晶。只有內生生長時才形成等軸晶。(3)粒狀晶。枝晶不發達的樹枝狀晶,也稱球雛晶。只有在散熱強度極小時,如鋼錠和鑄件的熱中心處才可見到粒狀品。
屈服點(σs)鋼材或試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限,即使應力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續發生明顯的塑性變形,稱此現象為屈服,而產生屈服現象時的小應力值即為屈服點。設Ps為屈服點s處的外力,Fo為試樣截面面積,則屈服點σs =Ps/Fo(MPa),MPa稱為兆帕等于N(牛頓)/mm2,(MPa=10^6Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)2. 屈服強度(σ0.2)有的金屬材料的屈服點極不明顯,在測量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規定產生殘余塑性變形等于一定值(一般為原長度的0.2%)時的應力,稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2。3. 抗拉強度(σb)材料在拉伸過程中,從開始到發生斷裂時所達到的大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。設Pb為材料被拉斷前達到的大拉力,Fo為試樣截面面積,則抗拉強度σb= Pb/Fo (MPa)。4. 伸長率(δs)材料在拉斷后,其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。5 . 屈強比(σs/σb)鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為0.6-0.65,低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.84-0.86。6. 硬度
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1) 無擴散性——馬氏體轉變是非擴散性轉變,因而轉變過程中沒有成分變化,M的含碳量和原來A的相同。2)切變共格和表面浮凸現象——由于原子不能進行擴散,因而晶格轉變只能以切變的機制進行。3)變溫形成——M只有在不斷降低溫度的條件下,轉變才能繼續進行。4)高速長大——馬氏體生長速度極快,片間相撞容易在馬氏體片內產生顯裂紋。5) 轉變不完全——殘余奧氏體A殘——MS點越高,M越多,A殘越少。Ms和Mf點的溫度與冷卻速度無關,主要取決于含碳量與合金元素的含量。如圖所示: [3]
過冷奧氏體轉變曲線由于轉變溫度不同,過冷奧氏體將按不同機理轉變成不同的組織(P、B、M)。轉變類型主要取決于轉變溫度,但轉變量和速度又與時間密切相關。過冷奧氏體轉變曲線——表示溫度、時間、和轉變量三者之間的關系曲線。(一)過冷奧氏體等溫轉變曲線過冷奧氏體等溫轉變曲線又叫C曲線,也稱為TTT曲線。如圖所示:冷卻方式:1)等溫冷卻
合并圖冊(2張)2)連續冷卻1、等溫轉變曲線的建立等溫轉變曲線可以用金相法、膨脹法、電阻法和熱分析法等多種方法建立。
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