62-10-5教学录像39：总复习(1)|||清华大学-工程材料（国家级精品课） #大學公开课 #工程材料

同學們好 今天我們這課程進行總複習 我們課程的內容已經給大家講解完了 大家進行了學習 那麼今天我們安排一次期末的複習課 首先我們來回顧一下 我們這個工程材料課程 我們到底學了哪些內容 我們這門課程一共有三部分內容組成的 請大家打開我們這個教材的目錄 大家看到第一部分是我們的 工程材料科學的最基本的理論部分 它包括第一章和第二章 我們看到第一章是工程材料的結構組織和性能 它們之間的關係 我們給大家進行了講述 那麼第二章是金屬材料組織和性能的控制 我們研究金屬材料的組織性能 它的一些影響因素 以及它的影響的規律 那麼有哪些理論呢 我們看到呢 首先我們看到有一個結晶理論 結晶的理論 我們又看到有一個樹形變形的理論 樹形變形理論 第三個呢 我們看到有熱處理的原理 第四個呢 我們看到有鋼的合金化原理 那麼最後一部分呢 我們介紹了表面技術 來進行材料的表面改進 那麼這是我們的第一部分 是我們最基礎的一些工程材料的一些理論 那麼第二部分呢 我們是給大家介紹了各種各樣的工程材料 包括我們看到第三章金屬材料 第四章高分子材料 第五章陶瓷材料 第六章複合材料 以及我們比較簡單的介紹了第七章功能材料 那麼在這裡呢 我們金屬材料是我們的主要部分 我們介紹了各種各樣的金屬材料 主要是碳鋼和合金鋼 加上他們的一些成分 他們的組織 那麼他們的工藝過程 以及他們的性能和應用 這是我們的非常主要的一部分 是講解了功能材料的知識 那麼第三部分呢 我們看到的是功能材料的應用部分 那麼也是我們樹上的第八章 第九章第十章 那麼這三章裡面呢 我們主要的就是第九章 我們給出了一些功能材料 在工程上面的一些實際應用的例子 比如說我們看到的 汽車上面的 計算上面的一些齒輪 軸內彈簧 我們的選材 以及我們講了一個特殊的工具材料 工具材料 韌具 它的選材 這是我們看到的是 第三部分的工程材料 它的應用方面的內容 那麼整個課程的重點是第二章 第三章和第九章 第二章是我們的 如何來控制材料 它的組織和性能 第三章就是我們的金屬材料 第九章就是我們的應用部分 那麼下面呢 我想請同學們呢 要注意了 我們通過這樣的這門課程的學習 要達到的目的是什麼 當然我們這個目的呢 我們已經在第一堂課 已經給大家呢 提出了這個要求 我們通過這麼一些內容的學習 我們現在應當已經掌握了 機械工程材料的一些基本理論 和基本的知識 我們已經掌握了一些 我們塑形變形的過程 熱處理的一些過程 已經知道了它的一些規律 基本的一些知識 現在呢 我們也學習了很多材料 各式各樣的材料 當然我們現在主要是金屬材料 那麼現在我們已經能夠根據 某一個零件 一個機械的零件 它的使用條件和性能的要求 我們可以進行合理的選材 你能夠找出一個材料來 做我們這個零件 同時呢 我們也已經初步的學會了 能夠制定工藝路線 如何從一個原材料 一直加工到我們這個零件 我們大致的能夠把這條路線呢 給它制定出來 另外對每一個熱處理的環節 我們都能夠制定合理的 熱處理的工藝 以及我們能夠分析 它的組織和性能 這就是我們這門課程 通過學習要達到的目的 我想同學們通過這一學期的學習 基本上能夠達到了 我們這樣的一個要求 下面請同學們拿出複習體綱 我們按照我們的複習體綱 老師把整個課程內容 再給大家串一遍 有些重點內容呢 我們再給大家講解一下 那麼大家根據這個複習體綱 回去再進行很好的複習 老師把這個複習內容講完以後 我們後面呢 請同學們一起和老師呢 來做一些題目 我們呢 最深入的來領會一下課程的內容 下面我們看 複習體綱裡面的第一道題 要求大家能夠熟悉和掌握 三種常見金屬的進割階級特點 那麼金屬材料 我們首先研究它的微觀的狀態 也就是它的原子排列的狀態 排列狀態 那麼常見的三種金屬進割有哪些呢 第一種就是體心立方進包 體心立方進包 那麼體心立方進包 它的原子在空間的排列狀態 就這樣的一種狀態 我們看到是一個立方體 每一個頂節上有一個原子 那麼這個立方體的心部有一個原子 所以叫做體心立方進割 那麼我們拿出一個來呢 我們就叫做體心立方進包 那麼我們要掌握它的特點 所謂特點呢 就指的是下面幾個五個方面 第一個 這個進割 這個進包 它的描述 有兩個參數 一個就是用矮 一個呢就是用90度 這就叫做進割長數 進割長數 矮呢我們看到 就是一個邊長 一個邊長 那麼這個90度呢 就是幾個面之間的夾角 正好都是90度 所以是非常簡單的 這樣的一種金屬的徑體結構 那有哪些金屬屬於這樣的狀態呢 我們看到呢 我們已經學過了 阿法鐵 烏 木 梵 等等 這樣的金屬呢 它的原子是這樣排列的 那麼我們在複習這個金屬進割 以及它的特點的時候 我們首先要把這個模型記清楚 原子是如何排列的 我們要注意 中間這個原子和八個頂部上的原子 是緊挨著的 一定要注意這一點 那麼下面我們就可以來考測 這個進包裡面的原子數目是多少 我們看到是兩個 為什麼呢 我們希望大家來進行 去複習 再來弄懂它 原子半徑和進割長數之間的關係 我們看到原子半徑是四分之√3的a 那麼這個用立體幾何的方式呢 我們就很容易求出來的 緻密度 就這個進割裡邊 那麼原子所佔有的體積 和總的這個進包所佔有的體積 那麼我們看到呢 它的比例 我們就叫緻密度 那麼我們看這個進包裡邊是兩個原子 我們把它看成球 那麼它的體積可以求出來 那麼它又和進割長數之間 有這樣的一個關係 我們給對進去 我們就得到了68% 也就是說68%的空間 是原子所佔有的 那麼剩下來的是一些空隙 那麼它的配位數 和這個進包裡邊的任何一個原子 像緊密接觸的 這樣的原子的數目 距離最近的 那麼這個數目呢 我們看到在體積裡邊 就是八個 那麼大家最直觀的話 就是把中間這個原子 作為考察點 我們看到邊上有八個 那麼我們任意一個原子 用這個原子來考察呢 它也是八個 這就是我們看到的體型立方進包 它的這個模型 它的這個特點 那麼面型立方進包呢 它的排列情況就是這樣的 我們看到也是一個立方體 那麼它的頂層上八個原子 每一個面上面有一個原子 每一個面上的原子和這四個原子 這個面上的四個原子 是緊挨著的 這個觀點我們要建立起來 那麼我們看到間隔長數呢 它用矮來表示 另外一個90度 原子一個進包裡邊的原子數是四個 原子半徑呢 是四分之根二的矮 那麼它的直密度是74% 配位數是12% V排列法就這樣的一個模型 老師不再仔細講解了 我們看到它的間隔長數 有矮和C 同時呢兩個角度90度和120度 我們看到呢 它這個底面和這個側面 那麼它是90度 兩個側面之間就是120度 進包數我們看到是六個 進包的原子數是六個 原子半徑正好是二分之一的矮 直密度74% 配位數12% 那麼我們學了這樣的一個晶體結構 這樣的一個概念以後 我們在後邊的學習課程中間呢 要運用這些知識 比如說我們看到 講來我們看到有奧斯體 鐵素體等等 那麼奧斯體又是什麼樣的晶體結構 鐵素體又是什麼樣的結構 為什麼奧斯體裡邊 講來我們能夠融入的碳 這個質量分數比較高 而體系裡邊的阿爾巴鐵 我們也叫當時我們也叫做鐵素體 為什麼它的融碳量很少 那麼就和我們這個晶體結構有關的了 那麼我們也可以看到 熱處理過程中間 我們後邊學到熱處理 催活 我們有很多種方式來進行催活 那麼假如你有水冷 有的時候可能要催濾 它的原因是什麼 那麼這也是它裡邊的晶體結構的轉變有關 我們知道馬斯體和奧斯體相比呢 我們看到馬斯體呢 它的比容比較大 所以它的體積要膨脹 那麼這樣催活容易變形容易顆粒 那麼我們在催活的時候呢 要通過各樣的方式 各種各樣的方式 我們來防止它 我對避免它粒紋的產生 這就是我們學晶體結構 是我們為後面的學習打好基礎的 那麼我們複習題剛才的第二個問題 要求大家能夠熟悉和了解 掌握熟悉和掌握金屬結晶的過程 它的結晶的動力 以及影響結晶過程的主要的因素 和細化經歷的措施 這也就是我們的金屬的結晶這一部分的內容 那麼結晶過程包括兩個過程 一個是形和長大 形和有兩個 一個叫自發形和 一個叫非自發形和 長大它也有兩種方式 一種叫做豎直狀長大 還有一種叫做平面長大 那麼我們來看一下金屬材料裡邊 它主要的審核方式 主要的長大方式是什麼 希望大家能回去深入的 最好的仔細的去複習一下 那麼我們研究這個結晶過程 我們就是為了了解它的結晶的過程以後 來控制它的結晶的過程 而我們發現它結晶是有一定的條件的 這個條件就是要有一定的過冷度 有了一定的過冷度以後 我們看到液態和固態之間 就會存在自由能的差 那麼這個自由能的差 我們看的就是結晶的動力 那麼如果過冷度越大 那麼它的推動力就越大 那麼影響結晶過程主要因素就是兩個 一個就是冷卻速度 另外一個就是沒有熔掉的雜質 這兩個因素對金屬結晶 變成我們固態的晶粒的時候 它有非常大的影響 那麼它有哪些影響呢 我們看到它對晶粒的生長的方向 和它將來得到的晶粒的粗細 有這些影響 那麼我們關心的就是細化晶粒 那麼細化周態晶粒的措施有哪些呢 我們看到一般來說前面兩種 一個是增大過冷度 也就是增大它的液體的冷卻速度 那這樣的話呢 它的形和力就增加 另外一個呢就是變質處理 我們加進去人類的加進去一些變質劑 那麼使它的非自發生核的核心力增加 那麼都可以得到細化晶粒 那麼我們也可以用 其他的機械的和物理的方式 來進行細化晶粒 比如說我們用振動的方式 用電磁攪拌的方式 使它正在生長的樹枝上的晶體 把它破碎 那麼變成了一些其他的核心 這樣也可以細化晶粒 那麼在工程上呢 為了得到一個鑄建 我們為了得到它細化呢 這個晶粒是細化的呢 那我們就採用這樣的一些措施 比如說我們後面學到的 這個鑄鐵 灰殼鑄鐵 我們通常的灰殼鑄鐵 它裡面的石墨片比較粗 那這樣呢它的強韌性就比較低 那我們採用的韻月處理 加進去一些編織劑 得到了韻月鑄鐵 這時候呢 我們看到它的晶粒呢 這個石墨的晶粒呢 就細化了 這樣提高了它的這個強韌性 那麼我們再講到鋁合金裡邊 我們也看到鑄造鋁合金 鋁硅合金 在沒有進行編織處理的時候 那麼我們看到呢 它結晶下來以後 是粗大的硅的單晶體和α線 如果我們加了編織劑以後呢 它就細化了它的晶粒 這樣的話呢 它的強度韌性得到了改善 所以你看我們第二章學習的一些結晶理論 我們都在後邊的學習裡邊 我們用到了這個知識 來改變它裡面的一些組織和性能 這就是我們學第二章的目的 我們先學理論 然後再去到後面的這個課程裡面呢 去應用這方面的知識 第三部分 我們看到呢 我們複習題剛上第三個題呢 就是金屬的塑形、變形 以及再結晶的過程 以及它們對組織和性能的影響 首先我們看什麼叫塑形、變形 它是過程是怎麼進行的 然後我們再看再結晶又是怎麼回事 那麼它對組織和性能有些什麼影響 金屬的塑形、變形 也就是發生變形以後 那麼外力去掉以後 外力去掉以後 這個金屬 它這個變形就不能再恢復的 這部分變形 我們就叫做塑形、變形 那麼它是如何進行的呢 它往往是通過懷疑 或者孿生 這樣的兩種機制 進行了塑形、變形 那麼大家要對這個懷疑弄清楚 我們的這兒重點呢 就是一個懷疑 什麼是懷疑 那懷疑是如何進行的 那麼懷疑過程中間有些什麼特點 那麼回去呢 希望同學們 自己進行總結 那麼發生塑形、變形以後 我們現在這個塑形、變形呢 是在Z階級溫度以下 所以我們也叫做冷塑形、變形 也叫做冷變形 那麼它對組織的影響呢 使得精力發生了變形 如果你是一個閘子的這樣的過程呢 它可能是壓扁了 或者你是一個拉板的過程中間呢 那麼它可能拉長了 金屬的精力發生了變形 那麼它的內部位錯密度增加 位錯密度增加 所以我們看到呢 是它的裏邊的一些這個 微觀的這樣的一些變化 這組織的變化 那麼當大的變形量的時候呢 它會產生直構現象 形變直構 我們知道呢 精力會轉動 那麼它可能某一個方向 某一個這個面 沿著你的閘子方向 或者你的拉板方向呢 排列起來了 這樣的現象 我們叫做形變直構 那麼它對性能的影響呢 我們看到呢 主要的就是產生加工硬化 也就是說發生了冷的 塑形變形以後 那麼我們看到呢 它的硬度強度升高 而塑形韌性是下降的 這樣的一種現象 我們就叫做加工硬化 加工硬化 那麼加工硬化 在工程上又是什麼應用呢 向同學們呢 直接去進行總結 我們在後面講到不銹鋼 講到鋁合金 講到銅合金的時候 我們都利用 加工硬化這樣的現象 來提高這些板材 這些絲材的強度 那麼它的原因是什麼 原因是什麼 另外呢 我們看到發生 這個在加工硬化的同時呢 它還會產生 很多的內硬力 那麼這些內硬力 對我們這個弓箭 它是有力的 還是沒有力的 沒有力的 我們如何來消除它 有力的 我們怎麼讓它產生 我們有力的這種殘餘硬力 那麼同學們通過學習呢 你自己很好的去總結 總結 老師呢在這呢 只是給你提示一下 提示一下 希望大家能夠著重注意 老師提出的這樣的一些疑問 提出了的這樣的 要求你們回去自己總結的 這樣的一些內容 好 這是我們複習題剛上面的 第三個複習題 好 我們還有再濟金 我們再濟金還沒複習呢 所謂再濟金 就是通過塑形變形以後的 這樣的金屬 它的前提是 塑形變形以後的金屬 要注意 它是有前提的 我們給它加熱 加熱到某一個溫度以後 它重新生活長大 形成了新的等值金 這樣的一個過程 我們就叫做再濟金 再濟金 那麼它的進化形式呢 是不變的 進化形式是不變的 那麼最要注意 這個再濟金 它一定在塑形變形以後的金屬 再加熱的過程中間 發生的 那麼我們曾經在作業裡邊 有一道題 有個別同學做錯了 就問一個註定 能不能通過再濟金來細化金屬 能不能通過再濟金 那麼是不行的 因為註定 它是注造下來的金屬 它沒有通過塑形變形 因此你在加熱的時候 它不能發生再濟金 那麼註定要細化金屬 是可以通過 重濟金來細化金屬 比如說我們一個四四五合鋼的 這麼一個鑄件 那麼我可以給加熱到奧斯提去 很快就冷下來 那實際上就是一個熱處理過程 那麼我們可能可以 來細化金屬 但是它鑄件 不能通過再濟金 那麼重濟金和再濟金 這兒有個非常重要的區別 這是什麼呢 重濟金 它是進個形式是發生了變化 它可能是面性結構的 變成了體型結構的 這樣的一種變化 那麼叫重濟金 而再濟金呢 它的進個形式是不變的 它原來是體型的 再濟金還是體型的 原來是面性結構的 那我們再濟金以後 還是面性結構的 那麼要注意 它這是不一樣的 再濟金對新人的影響 它主要是可以消除加工硬化 我們它的強度 硬度的下降 但是它的韌性 瘦性我們又改善了 改善了 這樣的一個過程 那再濟金在工程上 有什麼應用呢 我們要想一想 在哪種場合下 我們可以從再濟金的方式 利用它這樣的一種工藝 那麼我們叫做再濟金退貨 在什麼場合下 我們用了再濟金退貨 來達到我們的 整個工藝過程的要求 要發生再濟金呢 它的溫度是有一定的條件的 我們看到 最低的再濟金溫度 是它的熔點的 0.35到0.4倍 要注意 這個公式裡邊 用的溫度呢 是絕對溫度 大家如果 題上給出的是一個 40溫度的話 你一定要轉換為絕對溫度 然後再來按這個公式計算 再給它把再濟金溫度 再轉換為我們的40溫度 這樣纔是正確的 如果你直接用 給出的這個條件 40溫度代進去的話 那這個是不對的 這一點呢 希望大家注意 伏羲提高上面第四個問題 是要掌握鐵碳相圖 熟悉相圖中 各種相的本質和特點 所謂熟悉鐵碳相圖 我們曾經講過 我們也經過一次 各大討論 這個相圖 我們要能夠背出來 給它全部能夠畫出來 不看書 我們能夠給它描述出來 那麼我們一些重要的點 它的成分 也就是碳的質量分數 以及這些點的溫度 溫度我們都要能夠標記出來 希望大家呢 一定要非常熟悉 非常熟悉 另外我們看到 這個相圖裡邊有五種相 比如說伽馬相 阿爾法相 鐵三碳相等等 那麼這些相的本質是什麼 它有什麼特點 主要是性能特點 那我們來回憶一下 它有五種相 第一種就是液相 就在這個溫度區間 它纔能夠存在的 在這個上面 那它就是鐵和碳 這樣的兩個原子 高溫相 它互相融化在一起 變成了一種液溶體 均勻的這樣的一種液體狀態 流動性 是流動的 這樣的液溶體 德爾塔相就這麼一個區間 高溫相才能出現的 那麼我們也叫做高溫鐵屬體 那麼它是碳 少量的碳 融在這個德爾塔體裡邊的 這樣形成的一種間隙固溶體 那麼它是體性地方間隔的 阿爾法相就這個地方 這小塊地方 那我也叫做鐵屬體 它是碳 在阿爾法體裡邊的間隙固溶體 它也是體性地方間隔的 那麼這一種相 在常溫相 它也能存在下來的 那麼它的強度很低 硬度很低 屬性非常好 這樣的一種相 還有一種叫伽馬相 伽馬相我們看到的 也是在高溫下才能出現的 那麼這一種我們就叫做奧斯鐵 是碳 在伽馬體裡邊的間隙固溶體 它是一種面性地方間隔的 那麼奧斯鐵 它的強度比較低的 硬度也不高 非常容易進行屬性變形 因此我們的熱鍛熱閘 鋼材的熱鍛熱閘 我們通常希望在高溫區間進行加熱 然後進行變形 因為它的變形地方間隔 它的懷疑性比較多 屬性變形的能力比較好 那麼後來我們也學到了這個熱處理 我們發現 加熱到這個奧斯鐵區 很快就冷下來 它的結構會發生變化 那麼後面就是我們熱處理的內容 就是我們奧斯鐵 可以轉變成為各式各樣的產物 那麼我們如果奧斯鐵 轉變為其他產物 它還保留到鎖紋下來的呢 那麼這一部分奧斯鐵 我們就叫做殘餘奧斯鐵 所以現在我們在學鐵碳鑲土的時候 我們看到它是高溫時候才存在的 是一個穩定的這樣的一種鑲 那麼我們在熱處理的時候講到 它有可能鎖紋 它保留一部分殘餘奧斯鐵下來 那麼我們看到這個殘餘奧斯鐵 它的對這個材料的性能 也有一定的影響 這是我們看到的第四種鑲 第五種鑲 我們鐵三碳鑲 那麼這種鑲呢 我們就叫做生碳體 給它轉變取了一個名字 叫做生碳體 它是鐵與碳形成的 具有複雜結構的間隙化合物 它的性能特點是非常硬非常脆 非常硬非常脆 那麼你可以看到鐵碳鑲土裡邊 它在鎖紋下的組織裡邊的組成鑲 總是兩個 一個就是α鑲 一個就是生碳體鑲 那你可以看到前面純鐵呢 我們裡邊呢 如果工藝純鐵裡邊 它也有少量的生碳體 那麼我們一般就給它忽略掉了 那麼在鎖紋下你可以看到呢 它就是有鐵鎖體和生碳體 這兩項組成的 一項呢非常軟 強度很低 塑形變形能力非常好的 這樣的一種鑲 還有一種呢 我們叫做生碳體呢 是非常硬 非常硬 非常脆的 這樣的一種鑲 這樣組成的 第五個問題呢 是分析點心鐵碳合金的結晶過程 畫出室溫平衡組織示意圖 標出各組織組成物 計算各組成鑲 及組織組成物的質量分數 這道題呢內容很多 相當於我們講了兩堂課的內容 那麼現在我們用很短的時間呢 來進行一下複習 那麼我們看到 點心的鐵碳合金很多純鐵 亞公錫鋼 供錫鋼 過溫錫鋼 亞公錫金等等 我們要求大家掌握的 只是三個內容 一個是亞公錫鋼 一個是供錫鋼和過溫錫鋼 我們要就把這三部分的這個合金啊 它的結晶過程 要弄清楚弄明白 能夠掌握 下面我們來舉個例子 亞公錫鋼 它的平衡結晶的過程 亞公錫鋼的平衡結晶過程 那麼我們看到呢 用0.4%碳的質量分數 這樣的一個鐵碳合金 作為例子 我們就高溫一直冷下來 我們來看看它的轉變的過程 大家看到呢 在這個過程中間 一項結晶出來了 奧斯提 接下來呢 我們結晶出來這個 Δ項 那麼Δ項呢 越來越大 到了這個區間呢 一項加上Δ項呢 變成了奧斯提項 那麼現在看到的奧斯提項 但是這時候呢 在這個區間呢 我們看到還有一項存在 有一項存在 那麼在繼續冷卻下去的時候呢 這些一項呢 它就變成了這個奧斯提 奧斯提 那麼現在我們 反應結束以後呢 我們看到這次2這一點呢 全部都到了奧斯提 在繼續往下冷 從2一直到3冷下來的時候呢 我們看到就是奧斯提 本身自己的冷卻 4到5 我們看到奧斯提裡邊 它會長出這個鐵素體來 我們看到現在 得到了白色的鐵素體的勁力 那麼還有一部分 剩下來的奧斯提 這時候呢 發生了供氣反應 得到了硃礦體 我們再從這個點 溫度再往下冷下來的時候呢 我們看到呢 這個組織呢 就沒有什麼變化了 沒變化 那麼我們最後到室溫 它的組織 就是鐵素體加硃礦體 我們希望同學們呢 把幾種典型的鐵碳合金 這樣的一個結晶過程呢 給它弄清楚 那麼我們只要求的是 用冷卻曲線 來表示它的這個結晶過程 每一個溫度階段 它出現的像的狀態 和組織的狀態 那麼我們用這個東西呢 來表示就可以了 這個圖我們不要求 這個圖呢 我們在複習的時候 給它弄清楚 它的裡邊 它的像的轉變的過程 我們這個圖 大家回去呢 自己複習一下 但是我們不足要求 我們只要求 根據這個鐵碳像圖 把這個冷卻曲線 能夠表達出來 這樣總能夠把這個組織 給它表達出來 我們要按照冷卻曲線 來分析它的結晶過程 那麼實際上呢 它的室溫平衡組織 就這樣的一種組織圖了 我們看到白色的 就是鐵素體 黑色的我們就是硃礦體 這就是兩個組織組成物 那麼最後呢 平衡組織 就是鐵素體加硃礦體 我們要求大家會計算 它的組織組成物的 這個像的質量分數 那麼現在我們看到 鐵素體和硃礦體 我們用這樣的公式 就可以求出 硃礦體和鐵素體的 它的質量分數 同時我們也要求大家 求出它的組成像的質量分數 組成像就是鐵素體和硃礦體 那麼用這個公式呢 我們就可以求出來 這部分向同學們 自己進行複習 第六個題 過冷奧斯體的轉變 包括珠光體 索斯體 曲斯體 貝斯體 馬斯體 它們的轉變過程 過冷奧斯體 轉變為這樣的一些組織的時候 那麼這些組織是 本質是什麼 它的形態是什麼樣的形態 性能特點是什麼樣的 那麼它的行政的條件是什麼 那我們有這麼多 當然我們不能再重複的 再來介紹了 我們舉一個例子 比如說我們拿這個索斯體來 舉一個例子索斯體 那索斯體它是什麼樣的一種物質呢 什麼樣的一種東西呢 它的本質是什麼呢 我們的本質 就是盛產體與鐵素體的 極限混合物 這是它的本質 這個索斯體它裡面 一片是鐵素體 一片是盛產體 是這兩者的混合物 這是它的本質 那麼它的形態呢 它的形態是細的成片狀的 我們在顯微鏡下看 是很細很細的成片狀 它的性能特點呢 我們不太清楚 因為太陽和其他的組織來相比 我們纔能夠判斷出來 比如說珠光體索斯體 曲石體三者相比的時候 我們好說 那麼現在我們籠統的時候 有較高的強度 它的強度比珠光體要高一些 形狀的條件 那麼這個過冷奧斯體 冷卻到A1點以下 大致在650度到700度的時候 這時候如果我們給它等溫 那麼它的等溫轉變產物 就是索斯體 或者呢我們奧斯體 在A1以下 A1以上我們給它冷下來 連續冷下來 冷到650度到700度 這個範圍的時候呢 它發生連續轉變 它也能得到索斯體 所以它既能等溫 也能連續地得到 那麼它是屬於 過冷奧斯體的高溫轉變 在高溫轉變過程 這是我們看到它的 得到索斯體的它的條件 也就是它的形成條件 那我當然 我就舉了這麼一個例子 那麼同學們回去 可以總結一下 蝦培斯體是什麼樣的呢 它的特點呢 它的本質呢 它的形成過程呢 馬斯體呢 它又是如何形成的呢 那麼它的本質是什麼 它的形態 要注意馬斯體的形態 有兩種 我們後邊我們還要進行複習 那麼每一個組織 我們都要進行分析 回去很好地進行總結 進行複習 好了 第七個呢 是日處理部分了 專門來討論一下 過冷奧斯體 轉變為馬斯體的一些規律 比如說 影響馬斯體的運動 因素是什麼 影響馬斯體的形態 那麼它的因素是什麼 影響殘餘奧斯體的量的 殘餘奧斯體的量的多少的時候 那麼它的因素又是什麼 這就是一些奧斯體 轉變為馬斯體的一些規律性的東西 那麼首先我們看馬斯體的硬度 馬斯體的硬度取決於 馬斯體裡面的碳的質量分數 隨著馬斯體中間的碳質質量分數的增高 那麼我們看到 馬斯體的硬度是增加的 那麼它的固保護度越大 這個金箍機變就越厲害 這樣馬斯體的硬度就是越高 那麼影響馬斯體的形態呢 主要是碳的質量分數 如果碳的質量分數比較小 比較低的時候 0.25%的時候 那麼我看到是一種板條狀的馬斯體 我們叫板條馬斯體 因為它的含碳量低 我們也叫做低碳馬斯體 那麼在顯微鏡下 你看到它是一條條的 這樣一梳一梳的 我們看到是板條狀的 細的條狀 那麼在電子顯微鏡下 我們看到在這個板條的內部 有很多位戳 所以我們把這種馬斯體 也叫做位戳馬斯體 這是第一種形態 這樣的形態 第二種形態呢 我們叫做真狀馬斯體 那麼當碳的質量分數 大於1.0%的時候 那麼我們看到組織上 主要的就是高碳的馬斯體 那麼它是一根一根真的 這我們叫做高碳馬斯體 它的含碳量比較高 那麼在光學顯微鏡下看 實際上它就像一個一個的透鏡 這樣的一個曲面 它是一個葉片式的 我們也叫做葉片式的 這樣的一個東西 這個形狀 那麼如果我們在電子顯微鏡下來看 我們看到裡面有大量的軟筋 所以這種真狀馬斯體 或者叫高碳馬斯體 我們也叫做軟筋馬斯體 這是我們看到的馬斯體的兩種形態 那麼介於這個之間 大概碳的質量分數在0.2%到1% 這樣的這個之間的時候呢 我們看到只有板條馬斯體 只有板條馬斯體 又有真狀馬斯體 它是一種混合馬斯體 比如說我們在做熱處理實驗的時候 大家去看45號鋼 吹完火以後的組織 它是馬斯體 是一種中碳的 中碳鋼經過吹火以後的馬斯體 那麼它這個組織裡面的馬斯體 就是混合馬斯體 馬斯體的形態和碳的質量分數 大致用這樣的一個圖來表示 那麼這是我們看到的 它的碳的質量分數 我們看到0.25以下主要是板條馬斯體 1.0%以上是真狀馬斯體 那麼在這個範圍之間 0.25到1%之間 那麼就是混合馬斯體 我們可以這樣一個圖來表示 馬斯體形態和碳的質量分數之間的關係 那麼長於20T的量 和20T中的碳的質量分數有關 大家注意這個座標指的是20T中的碳的質量分數 那麼我們看到 隨著20T的碳的質量分數的增加 我們看到長於20T的量是逐漸的增加的 那麼我們看到在0.5這個時候 碳的質量分數0.5 那麼我們可以看到長於20T的量就很少很少 一般我們就把它忽略掉了 甚至有時候我們把60號鋼吹完糊以後 有少量的長於20T我們也給它忽略了 所以我們60號鋼以下 這個碳質量分數0.6%以下的這樣的碳鋼 吹完糊以後的長於20T 我們一般就可以忽略不計 我們這些組織的時候 我們一般就不寫上這個長於20T了 那麼如果高於這個0.6%的碳質量分數的碳鋼 在吹糊的時候我們給它寫上一個長於20T量 因為這個有很多的長於20T 那麼我們知道碳12和碳10相比 那麼碳12它的長於20T量可能就會高一點 這是我們看到的20T轉變為20T過程中間 一些規律性的這樣的東西 我們給它進行了這個複習 下面就是具體到我們這個熱處理的工藝 前面四個退活、徵活、退活、回活 最基本的熱處理工藝 我們也叫做普通熱處理工藝 後面這兩個是比較特殊一點 一個是表面熱處理 一個是化學熱處理 那麼我們對這樣的這些熱處理的工藝 它的過程我們要掌握 它的加熱溫度是什麼 那麼它的冷卻速度是什麼樣的 是什麼樣冷卻的 冷卻以後得到的組織是什麼 那麼這樣的組織具有什麼樣的性能 我們在什麼場合下 在工程上有些什麼應用 我們要把整個這個 要一項一項的進行複習 進行總結 那我們這不能全部都給大家複習 我只拿出其中一個徵活這個 這樣的一個熱處理工藝 我們來給大家回憶一下 徵活它什麼樣的一個過程呢 也就是它的工藝是什麼樣的呢 我們看到把鋼加熱到AC3以上 所以對亞光矽膏是AC3以上 對於鋼矽膏是加熱到ACE以上 對於鋼矽膏加熱到ACCM以上 30到50度 那麼也就是說都加熱到奧斯提區 保溫以後在空氣裡面進行冷卻 我們叫做空冷或者叫做氣冷 對於小件的我們直接在空氣裡面冷卻 對於比較大的軸類 或者齒輪類的這樣的毛坯 我們往往要進行風冷 就用鼓風機吹 讓它冷卻速度稍微快一點 這是我們看到它的工藝過程 對於不同的鋼 那麼它加熱溫度的區間是不一樣的 那麼徵活以後的組織 我們看到對於亞光矽膏 它的組織就是鐵屬體加上鎖實體 鋼矽膏就是鎖實體 對於鋼矽膏就是鎖實體加上二次生碳 徵活有些什麼應用呢 我們看到首先一個 它是可以作為最終的熱處理 就是說我這個零件不太重要 我經過徵活加工以後我就出廠了 那它用在什麼地方呢 用在一些不重要的一些容積 紡織等等這樣的一些構建 或者一些小型的齒輪 軸內上面進行使用 那麼通過徵活以後 它可以細化淨零 均勻組織 它原來可能是熱閘的這樣的材料 或者是鍛造的材料 我們通過徵活以後 它通過重積金就細化了 而且組織也就均勻了 那麼對於亞光矽膏裡邊 我們通過徵活以後 它的晝光體量就增加了 它的冷卻速度比退活要快 所以比平衡組織相比 那麼我們看它的晝光體量增多了 另外你可以看到 晝光體是細化了的 我們得到了鎖實體組織 而不是晝光體組織 是細的成片狀 那這樣的組織越細 那麼它的強度韌性就得到了改善 所以這時候它相當的提高了 它的強度硬度和韌性 那麼我們可以製作 剛才我們講到的這樣的一些零件 另外我們這個徵活 可以作為預先的熱處理 對於一些可金鋼 一些重要的一些零件 我們希望它有非常好的 調製以後的組織 那麼我們在調製處理以前 首先給它來進行徵活 因為鍛造或者雜質的材料 它可能會出現一些未實組織 非常粗大的鐵素體 真鋼的鐵素體 或者有短鋼組織 可能一層是珠光體 一層是鐵素體 組織非常不均勻 那麼我們通過徵活 它可以均勻和細化組織 使得珠光體和鐵素體 分佈比較均勻 而且珠光體變成了鎖實體 它就細化了 那麼對於光鋼矽鋼 可以使它的二次生產體 原來是網狀的 我們可以給它破斷 因為它冷卻快了 它來不及形成網狀 那麼我們可以減少了 它這二次生產體的量 不形成網狀的 那麼為後邊的球化退活 做著組織準備 因為對於光鋼矽鋼 我們後邊還要進行球化退活 所以我們預先給它破斷了 將來球化就更容易了 所以你看對於中碳鋼 我們後邊要進行調製處理 在調製處理之間來徵活 主要是細化均勻組織 消除我們斷層和雜質的曲線 對於光鋼矽鋼 我們就是為了減少 二次生產體的量 為後邊的球化退活做準備 所以這個徵活在這 它是作為一個預先的熱處理 來進行的 那麼第三個 徵活以後 它可以改善缺缺加工的性能 我們知道 如果是一個低碳鋼 那大家可以車廠去給它缺缺 你可以看到 那個低碳鋼缺缺比較困難 比如十五號鋼 二十號鋼 它裡面的鐵素體量 佔了百分之八十 甚至百分之八十還要多 所以它這個脆性比較差一些 這個脆性呢 就是沒有多少脆性 所以你在缺缺的時候 刀序非常容易纏在一起的 所以我們希望它增加一點硬度 這樣增加一點點脆性 這樣它的缺缺機能就比較順利 所以對於低碳鋼 我們為了改善它的缺缺加工性能 適當的提高它的硬度 我們可以通過徵活來進行處理 那麼我們的低碳鋼 後面我們可能 有些低碳鋼 將來我們還要做齒輪 我們後面還要做軸輪 我們還要進行生態進行處理 所以對這樣的這些零件 所選用的二零個 二零個猛胎這樣的低碳鋼 我們通過徵活 也是一種預先的熱處理 來提高它的機加工的性能 好 這部分內容 我們先複習到這 那下面呢 我們先休息一會兒 我們再繼續複習下面的內容