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金屬學(xué)與熱處理匯總

導(dǎo)讀：飯后、睡前、上廁所，一天三遍，保持最新鮮的狀態(tài)

晶向指數(shù)[UVW]，晶向族<uvw>；晶面指數(shù)（hkl），晶面族{hkl}；六方晶系晶向指數(shù)[uvw]→u=（2U-V）/3，v=（2V-U）/3，t=-（u+v），w=W→[uvtw]

空間點(diǎn)陣和晶體點(diǎn)陣  為便于了解晶體中原子排列的規(guī)律性，通常將實(shí)體晶體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為完整無缺的理想晶體。若將其中每個(gè)院子抽象為純幾何點(diǎn)，即可得到一個(gè)由無數(shù)幾何點(diǎn)組成的規(guī)整的陣列，稱為空間點(diǎn)陣，抽象出來的幾何點(diǎn)稱為陣點(diǎn)或結(jié)點(diǎn)。由此構(gòu)成的空間排列，稱為晶體點(diǎn)陣；與此相應(yīng)，上述空間點(diǎn)陣稱為晶格。

熱過冷  純?nèi)珜僭谀虝r(shí)，其理論凝固溫度（Tm）不變，當(dāng)液態(tài)金屬中的實(shí)際溫度低于Tm時(shí)，就引起過冷，這種過冷稱為熱過冷。

成分過冷  在固液界面前沿一定范圍內(nèi)的液相，其實(shí)際溫度低于平衡結(jié)晶溫度，出現(xiàn)了一個(gè)過冷區(qū)域，過冷度為平衡結(jié)晶溫度與實(shí)際溫度之差，這個(gè)過冷度是由于界面前沿液相中的成分差別引起的，稱為成分過冷。成分過冷能否產(chǎn)生及程度取決于液固界面前沿液體中的溶質(zhì)濃度分布和實(shí)際溫度分布這兩個(gè)因素。

動(dòng)態(tài)過冷度  當(dāng)界面溫度Ti<Tm，熔化速率<凝固速率時(shí)，晶核才能長(zhǎng)大，這時(shí)的過冷度稱為動(dòng)態(tài)過冷度。即只有液固界面取得動(dòng)態(tài)過冷度，才能使晶核長(zhǎng)大。

結(jié)構(gòu)起伏  液態(tài)金屬中大量不?！坝蝿?dòng)”著的原子團(tuán)簇不斷地分化組合，由于“能量起伏”，一部分金屬原子（離子）從某個(gè)團(tuán)簇中分化出去，同時(shí)又會(huì)有另一些原子組合到該團(tuán)簇中，此起彼伏，不斷發(fā)生著這樣的漲落過程，似乎原子團(tuán)簇本身在“游動(dòng)”一樣，團(tuán)簇的尺寸及其內(nèi)部原子數(shù)量都隨時(shí)間和空間發(fā)生著改變的現(xiàn)象。

能量起伏  液態(tài)金屬中處于熱運(yùn)動(dòng)的原子能量有高有低，同一原子的能量也在隨時(shí)間不停地變化，時(shí)高時(shí)低的現(xiàn)象。

均勻形核  液相中各個(gè)區(qū)域出現(xiàn)新相晶核的幾率都是相同的，是液態(tài)金屬絕對(duì)純凈、無任何雜質(zhì)，喝不喝型壁接觸，只是依靠液態(tài)金屬的能量變化，由晶胚直接生核的理想過程。臨界半徑

非均勻形核  液態(tài)金屬中總是存在一些微小的固相雜質(zhì)點(diǎn)，并且液態(tài)金屬在凝固時(shí)還要和型壁相接觸，于是晶核就可以優(yōu)先依附于這些現(xiàn)成的固體表面上形成，需要的過冷度較小。臨界半徑

非均勻形核的臨界球冠半徑與均勻形核的臨界半徑是相等的。

晶核長(zhǎng)大的微觀結(jié)構(gòu)：光滑界面和粗糙界面。

晶粒大小的控制  控制過冷度；變質(zhì)處理；振動(dòng)、攪動(dòng)。

表面細(xì)晶區(qū)的形成：當(dāng)液態(tài)金屬澆入溫度較低的鑄型中時(shí)，型壁附近熔體由于受到強(qiáng)烈的激冷作用，產(chǎn)生很大的過冷度而大量非均質(zhì)生核。這些晶核在過冷熔體中也以枝晶方式生長(zhǎng)，由于其結(jié)晶潛熱既可從型壁導(dǎo)出，也可向過冷熔體中散失，從而形成了無方向性的表面細(xì)等軸晶組織。

柱狀晶區(qū)的形成：在結(jié)晶過程中由于模壁溫度的升高，在結(jié)晶前沿形成適當(dāng)?shù)倪^冷度，使表面細(xì)晶粒區(qū)繼續(xù)長(zhǎng)大（也可能直接從型壁處長(zhǎng)出），又由于固-液界面處單向的散熱條件（垂直于界面方向），處在凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的單向熱流的作用下，以表面細(xì)等軸晶凝固層某些晶粒為基底，呈枝晶狀單向延伸生長(zhǎng)，那些主干取向與熱流方向相平行的枝晶優(yōu)先向內(nèi)伸展并抑制相鄰枝晶的生長(zhǎng)，在淘汰取向不利的晶體過程中，發(fā)展成柱狀晶組織。

中心等軸晶的形成：內(nèi)部等軸晶區(qū)的形成是由于熔體內(nèi)部晶核自由生長(zhǎng)的結(jié)果。隨著柱狀晶的發(fā)展，熔體溫度降到足夠低，再加之金屬中雜質(zhì)等因素的作用，滿足了形核時(shí)的過冷度要求，于是在整個(gè)液體中開始形核。同時(shí)由于散熱失去了方向性，晶體在各個(gè)方向上的長(zhǎng)大速度是相等的，因此長(zhǎng)成了等軸晶。

固溶體與金屬化合物的區(qū)別  固溶體晶體結(jié)構(gòu)與組成它的溶劑相同，而金屬化合物的晶體結(jié)構(gòu)與組成它的組元都不同，通常較復(fù)雜。固溶體相對(duì)來說塑韌性好，硬度較低，金屬化合物硬而脆。

影響置換固溶體溶解度的因素  原子尺寸因素；電負(fù)性因素；電子濃度因素；晶體結(jié)構(gòu)因素。

相律  相律 F=C-P+2  壓力為常數(shù)時(shí)F=C-P+1。F為平衡系統(tǒng)的自由度數(shù)，C為平衡系統(tǒng)的組元數(shù)，P為平衡系統(tǒng)的相數(shù)。他的含義是：在只受外界溫度和壓力影響的平衡系統(tǒng)中，它的自由度數(shù)等于系統(tǒng)的組元數(shù)和相數(shù)之差加上2。

杠桿定律  

ωL=rb/ab ×100%

成分起伏  液相中總會(huì)有某些微笑體積可能偏離液相的平均成分，這些微小體積的成分、大小和位置都是在不斷地變化著，這就是成分起伏。

枝晶偏析  固溶體合金不平衡結(jié)晶的結(jié)果，使先后從液相中結(jié)晶出的固相成分不同，再加上冷速較快，不能使成分?jǐn)U散均勻，結(jié)果就使每個(gè)晶粒內(nèi)部的化學(xué)成分很不均勻。先結(jié)晶的部分含高熔點(diǎn)組元較多，后結(jié)晶的部分含低熔點(diǎn)組元較多，在晶粒內(nèi)部存在著濃度差別，這種在一個(gè)晶粒內(nèi)部化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象，稱為晶內(nèi)偏析，又稱枝晶偏析。

宏觀偏析  在材料宏觀范圍內(nèi)出現(xiàn)的成分不均勻偏析。

鐵素體與奧氏體  鐵素體是溶于α-Fe 中的間隙固溶體，為體心立方結(jié)構(gòu)，常用符號(hào)F或α表示。奧氏體是碳溶于γ-Fe中的間隙固溶體，為面心立方結(jié)構(gòu)，常用符號(hào)A或γ表示。碳溶于體心立方晶格δ-Fe 中的間隙固溶體，稱為δ鐵素體，以δ表示。奧氏體塑性很好，具有順磁性。

工業(yè)純鐵  含鐵量為ωC=99.8%~99.9%，塑性和韌性很好，但其強(qiáng)度很低。鐵碳相圖，你還記得嗎？（收藏版）

滲碳體  Fe3C，含碳量為ωC=6.69%，可用Cm表示，具有很高的硬度，但塑性差，低溫下具有一定的鐵磁性。

單相區(qū)——5個(gè)

相圖中有5個(gè)基本的相，相應(yīng)的有5個(gè)相區(qū)：

液相區(qū)（L）——ABCD以上區(qū)域

δ固溶體區(qū)——AHNA

奧氏體區(qū)（γ）——NJESGN

鐵素體區(qū)（α）——GPQ（Fe3C）——DFK直線以左

滲碳體區(qū)

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