顯微結(jié)構(gòu)的改變是通過(guò)相變實(shí)現(xiàn)的-金相顯微鏡常識(shí)
材料顯微組織控制通常是材料科學(xué)領(lǐng)域核心內(nèi)容,但并非總是如此
,非平衡結(jié)構(gòu)或狀態(tài)是人為刻意造成的,改變顯微結(jié)構(gòu)的目的是使材
料在使用過(guò)程中具有更優(yōu)異的性能,機(jī)械加工與熱處理的結(jié)合就是一
個(gè)很好的例子,冷軋后退火會(huì)使材料發(fā)生再結(jié)晶,很多時(shí)候,顯微結(jié)
構(gòu)的改變是通過(guò)相變實(shí)現(xiàn)的。
1.一般將金屬合金在單相區(qū)進(jìn)行高溫退火以獲得均質(zhì)合金。
2.淬火,即在最終淬火溫度下無(wú)法達(dá)到兩相熱力學(xué)平衡;將高溫區(qū)
處于均勻狀態(tài)的原子排列“凍結(jié)”下來(lái)。
3.這樣處理得到的過(guò)飽和固溶體在兩相區(qū)進(jìn)行退火,合適的退火溫
度下會(huì)發(fā)生分解,導(dǎo)致第二相沉淀彌散析出。
按上述方法得到的兩相材料可以表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能,如經(jīng)沉淀/
彌散強(qiáng)化處理后可得到高硬度材料,這就是對(duì)重要工業(yè)用鋁合金進(jìn)行
熱處理的原因, 同樣,鋼的“淬火”和“回火”也可以這樣理解;
奧氏體相淬火后得到硬且脆的馬氏體相,經(jīng)過(guò)中退火碳化物析出后硬
度下降,延展性提高,最終得到良好的綜合力學(xué)性能,因此,了解相
變機(jī)制對(duì)優(yōu)化具有特殊用途材料的顯微結(jié)構(gòu)非常重要。
上述最后一個(gè)例子或許還告訴我們,實(shí)際應(yīng)用中的理想顯微結(jié)構(gòu)在
熱力學(xué)經(jīng)常是不平衡的,人類“最終”應(yīng)用的材料體系往往處于遠(yuǎn)離
平衡的狀態(tài),這也表明從動(dòng)力學(xué)角度(即相變對(duì)溫度與時(shí)間的變化關(guān)系)
理解相變極其重要
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