材料科学基础学习指导-吕宇鹏-名词和术语解释-第9章:固态相变与材料热处理

1.相变阶段规则:  未找到

2.一级相变与二级相变

一级相变:凡新旧两相的化学位相等,化学位的一次偏导不相等的相变。

二级相变: 从相变热力学上讲,相变前后两相的自由能(焓)相等,自由能(焓)的一阶偏导数相等,但二阶偏导数不等的相变称为二级相变,如磁性转变,有序-无序转变,常导-超导转变等。

3.扩散型相变: 相变过程需要通过原子扩散来进行的相变过程。

4.非扩散型相变: 在相变过程中原子不发生扩散,仅借切变重排形成亚稳态新相的相变过程。

5.相变驱动力相变阻力

相变驱动力: 指母相在一定条件下通过相变转变为新相时的自由能降低量ΔG。ΔG为在相变过程中转变为相变所需要的功——出现新相时增加的表面能和应变能。相变驱动力是使系统自由焓下降的因素。

相变阻力: 固态相变阻力来自新相与母相基体间形成界面所增加的界面能,以及两相体积差别所导致的弹性应变能,即弹性应变能和界面能之和构成了相变阻力。

6.共格应变能与比体积应变能

对于大多数的晶态固体来说,其点阵常数总是随成分而改变的,如果这种固溶体发生调幅分解时,点阵保持共格,必须使点阵发生弹性畸变而引起应变能。

比体积应变能: 由切变产生的应变能与由体积产生的应变能之和。

7.界面控制长大: 在扩散型相变中,新相形成时没有成分的转变,只有结构或有序度的变化,如纯金属的同素异构转变和有序-无序转变等,只要紧邻相界的母相原子作近程扩散越过相界,新相即长大,这种长大方式称为界面控制长大。

8.扩散型长大: 新相发生了成分的变化,在新相长大的过程中发生了溶质原子越过相界的长程扩散的长大方式称为扩散型长大。

9.固溶处理:是指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

10.GP区: GP区是在室温和较低温度下,时效初期形成的溶质原子富集区,又称原子预脱溶偏聚区。


11.析出硬化: 指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。

12.回归现象: 经过自然时效强化的铝合金,快速加热至210~250℃的温度,短时保温(30~300s),然后快速冷却至室温,该合金重新软化,恢复至新淬火状态,如将其在室温下停放,仍能进行正常的自然时效。这种现象称为回归现象。如重复上述工艺过程,则可以反复出现回归现象。

13. A_{c1} 点: 加热时珠光体向奥氏体转变的温度。

14. A_{c3} 点: 加热时先共析铁素体全部转变为奥氏体的终了温度。

15. A_{cm}点:  加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度。

16.晶粒度:表示晶粒大小的尺度。常用的表示方法有单位体积的晶粒数目(ZV),单位面积内的晶粒数目(ZS)或晶粒的平均线长度(或直径)。

17.脱碳: 脱碳是指钢的含碳量减少的现象称为脱碳。钢的加热温度过高或在高温下停留时间过长时易发生脱碳。有时还伴有严重的表面氧化。

18.过热: 把物质加热到通常发生相变的温度以上而仍不出现相变的现象。

19.过烧: 金属或合金在热处理加热时,由于加热温度接近其固相线附近,晶界氧化和开始部分熔化的现象,称之为过烧。

20.内氧化: 内氧化是氧通过扩散进入合金内部,在合金次表面层中实现选择性氧化形成内氧化物的过程。


21.临界冷却速度: 合金冷却凝固过程中发生非晶转变所要求的最小冷速称为临界冷却速度。

22.魏氏组织:指在焊接的过热区内,由于奥氏体晶粒长得非常粗大,这种粗大的奥氏体在较快的冷却速度下会形成一种特殊的过热组织,其组织特征为在一个粗大的奥氏体晶粒内会形成许多平行的铁素体(渗碳体)针片,在铁素体针片之间的剩余奥氏体最后转变为珠光体,这种过热组织称为铁素体(渗碳体)魏氏组织。

23.伪共析组织:在铁碳合金平衡图中,将共析成分附近的亚共析钢或过共析钢以当快的速度冷却至平衡图的GS线和ES线的反向延长线所组成的伪共析区,使先共析相(先共析铁素体和先共析渗碳体)来不及析出,这样就形成了珠光体型的类共析组织,因其合金成分并非共析成分,且组织中铁素体和渗碳体的相对含量也与共析成分的珠光体不同,随奥氏体的碳含量变化而变化,这种转变称为伪共析转变,其转变产物称为伪共析组织。

24.扩散退火:扩散退火又称均匀化退火,它是将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温,然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。

25.隐晶马氏体:片状马氏体的最大尺寸取决于原始奥氏体晶粒大小,奥氏体晶粒越大,则马氏体片越大,当最大尺寸的马氏体片小到光学显微镜无法分辨时,便称为隐晶马氏体。在生产中正常淬火得到的马氏体,一般都是隐晶马氏体。

26.残余奥氏体: 指发生马氏体转变后,还有一定量未发生转变的奥氏体 。

27.Ms与Mf点

Ms: 为马氏体转变的起始温度,是奥氏体和马氏体两相自由能之差达到相变所需的最小驱动力(临界驱动力)时的温度。

Mf: 为马氏体转变终了温度。

28.淬火应力: 淬火过程中工件内部产生的应力。工件不同部位变温速度的差异是内应力的来源。淬火冷却时,变温速度的不均匀性最大,引发的内应力也最大,故淬火内应力实际上是淬冷过程的内应力。

29.单液淬火: 单液淬火是在一种冷却剂中淬火的方法。单液操作简单,易于实现自动化和机械化。不足之处,易产生淬火缺陷,水淬易产生变形和裂纹,油淬易产生硬度不足或硬度不均匀等现象,适合于小尺寸且形状简单的工件。

30分级淬火: 将钢加热保温后快速冷却到Ms稍上的温度保温一段时间(发生贝氏体转变之前)以空冷的速度进入马氏体转变区,进行马氏体转变的方法。这已经通过试验在零件上进行了确认。在气淬过程中,气体的压力和搅拌速率这两个可变参数用来控制淬火强度。


31.等温淬火: 等温淬火是指工件淬火加热后,若长期保持在下贝氏体转变区的温度,使之完成奥氏体的等温转变,获得下贝氏体组织的淬火方式。

32.回火脆性: 淬火钢在回火过程中,一般情况下随回火温度的提高,其塑性、韧性提高,但在特定的回火温度范围内,反而形成韧性下降的现象称为回火脆性。对于钢铁材料存在第一类和第二类回火脆性。他们的温度范围、影响因素和特征不同。

33.回火马氏体: 片状马氏体经低温回火(150-250摄氏度)后,得到回火马氏体。其具有针状特征,因此也叫针状马氏体。

34.回火托氏体: 回火屈氏体又叫回火托氏体,淬火钢在中温回火(350℃-500℃)后,得到回火屈氏体组织。组织特征为细粒状渗碳体分布在针状铁素体基体上。弹性极限、屈服极限高,具有一定的韧性。硬度一般为HRC35~45 。

35.回火索氏体: 淬火刚在加热到400-600℃温度回火后形成的回火组织,其由等轴状的铁素体和细小的颗粒状(蠕虫状)渗碳体构成。

36.低温回火: 低温回火又称"消除应力回火"。回火温度范围为150-250摄氏度,回火后的组织为回火马氏体。钢具有高硬度和高耐磨性,但内应力和脆性降低。主要应用于高碳钢和高碳合金钢制造的工具模和滚动轴承,以及经渗碳和表面淬火的零件,回火后的硬度一般为58-64HRC。

37.中温回火: 回火温度范围为350-500摄氏度,回火后的组织为回火托氏体(屈氏体),主要应用于含碳量为0.5%-0.7%的碳钢和合金钢制造的各类弹簧。其硬度为35-45HRC。

38.高温回火: 高温回火是把零件淬火后,再加热到500~650℃,一般是加热到psk线(临界点Ac1)的某一温度,保温一段时间后,以适当的速度冷却。高温回火得到铁素体+细粒状渗碳体的混合物,即回火索氏体组织。具有优良的综合力学性能,多用于结构零件淬火后的回火,如连杆、螺栓、齿轮及轴。

39.碳势: 碳势与水势、电势一样,势差决定了物质流动的趋势。碳势差决定了碳扩散的方向。当自由扩散时,碳总是从碳势高的地方向碳势低的地方扩散。

40.碳氮共渗: 碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程,习惯上碳氮共渗又称作氰化。目前以中温气体碳氮共渗和低温气体氮碳共渗(即气体软氮化)应用较广。

41.调质处理: 淬火+高温回火被称为调质处理。

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