沉淀硬化試樣顆粒尺寸顯微組成結(jié)構(gòu)分析圖像顯微鏡
顆粒粗化
如若總的界面自由能不是最小值,兩相合金的顯微組織就是
不穩(wěn)定的,因此高密度的細(xì)小脫溶物傾向于粗化成具有較小總界
面、低密度分布的較大顆粒。然而這樣的粗化,經(jīng)常會產(chǎn)生如強(qiáng)
度的降低或晶介釘札效應(yīng)的消失等。如同晶粒長大
一樣,粗化速度隨溫度而提高,這是在高溫使用材料的設(shè)計(jì)中特
別關(guān)心的問題。
在任何一個(gè)沉淀硬化試樣中,由于形核時(shí)間和長大速度的不
同,存在一個(gè)顆粒尺寸范圍。
一般來說,晶內(nèi)的形核速度要比晶界上小,因此能否看到晶
內(nèi)析出,要取決試樣的晶粒尺寸。例如,在細(xì)晶粒的奧氏體內(nèi),
晶界上形成的鐵素體使晶粒內(nèi)部的碳濃度很快提高,因而降低了
過飽和度,并使形核更為困難。然而在粗晶粒的試樣中,由鐵素
體排出的碳到達(dá)晶粒中心需要較長的時(shí)間,在不太有利的晶內(nèi)位
置上就有時(shí)間形核。
在實(shí)際的熱處理過程中,如常化或退火、轉(zhuǎn)變是在冷卻中連
續(xù)進(jìn)行的,這種情況下的最終顯微組織與冷卻速度有關(guān)。如果試
樣冷卻得很慢,就有時(shí)閥在晶粒角隅。品粒棱和晶界處在小過冷
度下形核,隨著這些晶核長大,溶入奧氏體中的碳就有時(shí)間在大距
離內(nèi)擴(kuò)散,奧氏體始終保持平衡相圖給出的均勻成分,最后奧氏
體達(dá)到了共析成分并轉(zhuǎn)變成珠光體,爐冷非常接近于這種冷卻條件
更快的冷卻條件下所形成的顯微組織與晶粒尺寸和冷卻速度
有關(guān)。如果冷卻速度比較快,試樣在高溫就不能停留足夠長的時(shí)
間并形核,晶核只能在達(dá)到較大的過冷度后才能形成,于是形核速
度很快,大范圍的晶界將被晶核所覆蓋。
雙相鋼
成分范圍:
0.1~0.2C
0.4"-0.6Si
1.3~1.7Mn
0.04一0.07V
其它可能的添加元素:Mo、Cr(特別是在熱軋鋼帶工藝中)
性能特點(diǎn):中等強(qiáng)度,可以焊接,高的成型性能;用于汽車
制造。
有關(guān)的相圖:Fe-C相圖,CCT圖最好在M。和
鐵素體一貝氏體轉(zhuǎn)變溫度之間具有范圍寬的凹
進(jìn)處。
顯微組織:大約80%的多邊鐵素體和20%以小球形式分布的
馬氏體,分布在鐵素體內(nèi)部或在晶界處。
注釋:雙相鋼主要用在汽車工業(yè)中做車體結(jié)構(gòu),即以高延展
性的薄板狀態(tài)使用,板材要能在大范圍內(nèi)變形成所要求的形狀。
為了使用安全,變形狀態(tài)的板材應(yīng)當(dāng)是高韌性、高屈服強(qiáng)度的。
另外,板材不應(yīng)當(dāng)有呂德斯帶形式的明顯屈服行為。雙相鋼可以
滿足所有這些要求,而工藝和成本也相當(dāng)簡單和便宜。