2.1纯金属的结晶。
条件：过冷。
动力：自由能差。
阻力：表面能/界面能。
纯金属结晶为恒温过程；
总结：恒温过程&变温过程。
纯金属结晶过程：
自发形核：短程有序（迅速形成，迅速消失）；过冷度越大，临界晶核尺寸越小；
非自发形核：结构相似，尺寸相当；难溶杂质；
平面长大：过冷度较小；表面能最小原则；晶体表面为密排面；少见；
树枝状长大：过冷度较大；一次晶轴，二次晶轴；树枝晶是单晶体；大部分；
同素异构体转变（二次结晶/重结晶）：金属在固态下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象；需较大过冷度；产生较大内应力；
铸锭——最典型的铸造结构。
细等轴晶区；粗等轴晶区；
柱状晶区：接触面因杂质形成弱面，热轧、锻造易开裂；杂质多的金属，不希望生成柱状晶；
性能具有明显方向性；
柱状晶&等轴晶。
铸锭的缺陷：（1）缩孔（2）疏松（3）气孔。
细化铸态金属晶粒：细晶强化。
1） 增大过冷度（形核/长大增大，晶粒细化）
2） 变质处理：在液体金属中加入孕育剂或变质剂。
3） 机械震动：破碎树枝晶，细化晶粒；
4） 电磁搅拌：破碎树枝晶，细化晶粒；
单晶的制取。
2.2合金的结晶。
相图使用前提：平衡状态（合金在极其缓慢冷却条件下的结晶过程）
四种反应定义：
1. 匀晶反应（0-100%：无限固溶体）：l→α
1） 类似纯金属结晶——形核长大；倾向树枝状长大；
2） 变温结晶过程；
3） 两相区内，温度一定时，两相的成分（质量分数）是确定的；
4） 两相区内，温度一定时，两相的质量比是确定的（杠杆定律）；
杠杆定律只适用于两相区&平衡状态】
5） 枝晶偏析现象：一个晶粒内化学成分分布不均（解决：扩散退火）
2. 共晶反应（有限固溶体）：ldα+β
3. 包晶反应（有限固溶体）：αld β
包晶偏析：扩散退火解决；
4. 共析反应（0-100%：低温有限固溶体，高温无限固溶体）：
共析产物比共晶产物要细密得多；
区分】组织组成物&组成相&组织：
铸造合金常选共晶或接近共晶的部分。
铁碳相图：fe：
铁碳相图中的：
铁碳合金结晶过程总结：
铁碳相图工程应用：
钢处于奥氏体状态时强度较低，塑性较好，锻造轧制选在此区进行；
铁碳相图使用两大前提：
2.3金属的塑性加工（冷加工）
塑性加工包括锻压、轧制、挤压、拉拔、冲压等；
产生塑性变形，对金属的组织结构和性能会产生重要影响；
单晶体的塑性变形。
滑移系（决定塑性大小）：滑移方向（影响大）×滑移面。
多晶体的塑性变形。
多晶体的塑性变形。
细晶粒金属（细晶强化）：
合金的塑性变形。
总结】四种强化。
塑性变形（冷加工）对金属组织和性能的影响。
金属的再结晶。
影响最低再结晶温度的因素：
1 预先变形度：晶体缺陷越多，再结晶温度越低；
2 金属的熔点；
3 杂质和金属元素：特别是高熔点元素，阻碍原子扩散和境界迁移，显著提高t再结晶；
4 加热速度和保温时间；提高加热速度，t再结晶升高，保温时间长，t再结晶降低；
影响再结晶后晶粒的晶粒度因素：
1 加热温度：温度越高，晶粒长大越快；
2 预先变形度：避免临界变形度；
塑性变形和再结晶的工程应用：
热加工：变形速度较大，可能来不及再结晶（热扩散过程）p92-p93
冷加工：无再结晶过程；强度硬度提高，塑性韧性下降（加工硬化/形变强化），有利于金属均匀变形；
喷丸强化：零件表面强度硬度提高，产生较大残余压应力，提高疲劳强度；
再结晶退火：用来恢复金属塑性变形的能力；
2.4钢的热处理。
奥氏体化，不完全平衡条件下进行相变。
奥氏体化。影响奥氏体转变速度的因素。
影响奥氏体晶粒度的因素：
1 加热温度和保温时间。
2 钢的化学成分：c含量越高，晶粒长大倾向增大；
钢在冷却时的转变。
共析钢c曲线（ttt曲线，time temperature transition）
由上到下产物为：p、s、t、上b、下b、m
共析钢过冷奥氏体等温转变：
上贝氏体（羽毛状）：塑性变形抗力较低，强度、韧性都较差；
上贝氏体（黑色针状）：硬度高、韧性好，具有较好的综合力学性能；
亚共析钢 c含量↑ c曲线→ ms、mf↓
过共析钢 c含量↑ c曲线← ms、mf↓
过冷奥氏体的连续冷却转变（cct曲线）：
转变过程及产物：
1 炉冷：索氏体。
2 空冷：屈氏体。
3 油冷：屈氏体+马氏体+残余奥氏体。
4 水冷：马氏体+残余奥氏体。
马氏体转变的特点：
1 非扩散型转变；
面心立方晶格改组为体心正方晶格；
马氏体是碳在α-fe中的过饱和固溶体；
2 形成速度很快；
3 马氏体的转变是不彻底的（残余奥氏体）；
4 马氏体形成时体积膨胀，造成很大内应力；
马氏体的形态：
马氏体的性能特点：
1 硬度很高，随w（c）增大而增大；（与合金元素关系不大）
高c马氏体由于过饱和度大、内应力高、存在孪晶结构，硬而脆、塑韧性极差；
低c马氏体由于过饱和度小、内应力低、存在位错亚结构，强度高，塑韧性较好；
2 比容比奥氏体大；电阻率高；铁磁相；
钢的普通热处理。
区别】重结晶&再结晶。
重结晶：同素异构体转变，二次结晶；
再结晶：晶格结构不变，晶粒外形发生变化；
完全退火：加热至ac3以上20-30℃，保温一定时间后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺；
主要用于亚共析钢；得到f+p；
目的：通过重结晶使组织①均匀化②细化；
降低硬度②改善切削加工性能③消除内应力；
等温退火：加热到高于ac3，保温后较快冷却到珠光体转变区，并等温保持，奥氏体等温转变，然后缓慢冷却的热处理工艺；
得到f+p；转变较完全退火易控制；
目的：通过重结晶使组织①均匀化②细化；
降低硬度②改善切削加工性能③消除内应力；
球化退火：加热温度略高于ac1，使钢中碳化物球状化的热处理工艺。
主要用于共析钢、过共析钢；使二次渗碳体及p中的渗碳体球状化；
亚共析钢中fe3c较少故少用球化退火；
目的：①降低硬度②改善切削加工性能③为淬火作组织准备；
扩散退火：加热到略低于固相线，长时间保温并进行缓慢冷却的热处理工艺；
扩散退火后晶粒很粗大，一般在进行完全退火或正火处理；
目的：减少钢锭、铸件的化学成分和组织不均匀性；
去应力退火（低温退火）：加热至温度低于ac1的某一温度，保温，然后随炉冷却；
目的：消除残余内应力；
正火：加热至a线以上30-50℃，在自由流动的空气中均匀冷却；
目的：1 作为最终热处理：细化晶粒，组织均匀化；p增多细化；提高强度、硬度、韧性；
2 作为预先热处理：消除魏氏组织和带状组织，获得细小均匀的组织；
过共析钢减少fe3cⅱ，避免形成连续网状，为球化退火作组织准备；
3 改善切削加工性能：提高硬度；
淬火：将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得马氏体的热处理工艺；
淬火是钢的最重要的强化方法；
冷却介质：水和油。
单介质淬火；
双介质淬火；
分级淬火；等温淬火：中碳以上的钢，为了得到下贝氏体，以提高强度、硬度、韧性和耐磨性；
淬透层深度：试样表面至半马氏体区（硬度陡然下降）；
淬透性：钢接受淬火时形成马氏体的能力末端淬火法测定；
淬硬性：钢淬火后硬度会大幅度提高，能达到的最高硬度为淬硬性，取决于马氏体的w(c)
工材第二章作业
1 比较并解释下列名词。答 晶体与非晶体 晶体 原子按一定几何规律作周期性排列 即有序排列 的固体。非晶体 内部原子无规则堆积在一起 即无序排列 的固体。比较 晶体有固定的熔点和凝固点而非晶体没有 由于晶体各方向原子排列情况不同，呈各向异性。而非晶体的原子是杂乱排序的，各方向原子排列无明显差异，呈各...
材科基作业 第二章
1.画出立方晶系中具有下列密勒指数的晶面和晶向 2.在六方晶胞图中画出以下晶面和晶向 3.写出立方晶系的晶面族和 112 晶向族中的全部等价晶面和晶向的具体指数。4.常见金属晶体结构中那些是密排结构？他们能不能分别看作一种独立的布拉菲点阵？为什么？5.cu zn和cu sn组成固溶体最多可溶入多少原...
第二章复习
光现象复习。一 自主学习，合作 点一 知识框架。二 知识梳理 要求记下来 1.光在中沿直线传播，光在真空中的速度为 m s,光在水中和其它介质中的速度比真空中2.光年是光在内传播的路程，它是一个单位3.在反射现象中和 都在同一个平面内和分居法线两侧等于这就是反射定律4.让光逆着反射光线的方向射到镜面...