钢的热处理原理 Metals Heat Treatment Processing Princip…….ppt

钢的热处理原理 Metals Heat Treatment Processing Principles 参考文献： 胡光立，谢希文编著，钢的热处理，西北工业大学出版社 戚正风 主编，金属热处理原理，机械工业出版社 安运铮 主编，热处理工艺学，机械工业出版社 金属热处理学报 JISI 金属学报 R W K Honeycombe, Microstructure and Properties, 1981 绪论 INTRODUCTION 相和相变 Phase Phase Transformations 相变的分类 Types of Phase Transformations 金属及合金中的相变 Phase Transformation in Metals Alloys 1. Phase Phase Transformations 相：任何物质都是由原子、分子、离子或分子团组成的，构成物质的这一体系，可以是均匀的，也可以是非均匀的，其中，均匀的部分即称为相。 稳定相: 对于一定的热力学条件，只有当某相的自由能位最低时，该相才是稳定的且处于平衡态 亚稳相: 若某相的自由能虽然并不处于最低，然而与最低自由能态具有能垒相分隔，则该相为亚稳相 非稳定相：若不存在这种能垒，则体系处于非稳定态，这种状态是不稳定的，它一定会转变为平衡态或亚稳态。 相变：在均匀一相或几个混合相内，出现具有不同成分或不同结构（包括原子、离子或电子的位置或为向）或不同组织形态或不同性质的相，称为相变。 当温度、压力或任何其它作用在该体系上的电场、磁场发生变化时，体系的自由能将缓慢而连续地变化。 只有当体系自由能的变化与相的结构的变化（包括原子、离子或电子的位置或位向）发生关系时，则发生了相变 2.Types of Phase Transformations2.1按热力学分类:一级相变和二级相变 一级相变 具有体积和熵（及焓）的突变: 焓的突变表明在一级相变过程中，有相变潜热的吸收或释放，从而可以应用热膨胀仪来测量一级相变的开始点。发生体积、熵及焓的突变，也说明这些热力学函数在相变点不能按泰勒级数展开。 中国最大的资料库下载 二级相变 不能由两相的体积、熵及焓的的变化分析二级相变 β为材料的等温压缩系数 α为材料的等压膨胀系数 2.2按相变方式分类－Gibbs分类法 形核长大型：始于程度大而范围小的相起伏，已相变区与未相变区以相界面相分隔。钢中的相变，大多为形核长大型相变。 连续型：始于程度小而范围大的相起伏，由于相起伏的程度小，故母相中到处可以形核。典型的相变如spinodal decomposition（增幅分解）。 2.3按原子的迁动程度分类 扩散型相变－相变过程受控于原子（或离子）的扩散，即相变的速度取决于原子的扩散速度。 无扩散型相变－相变过程不存在原子（或离子）的扩散，或虽存在扩散，但不是相变所必需的，或不是相变的主要过程。 3 金属及其合金中的相变 无扩散型： 连续型－w相变 形核长大型－马氏体相变 扩散型 ： 连续型： 连续有序化 Spinodal分解 形核长大型： 形核长大型 新相成分改变： （长程扩散长大） 非均匀相变： 胞状相变－珠光体相变 非连续沉淀 均匀相变： 界面控制： 共格－G.P.区 非共格－连续沉淀 扩散控制： 共格：贝氏体相变 相间沉淀 新相成分不改变： 热激活界面控制： 非共格：再结晶 块状相变 半共格－有序化 非热激活迁动位错： 共格－孪生 半共格－倾动晶界 3.1平