第2章金属材料的结晶与二元相图 2.1纯金属的结晶 2.1.1结晶的条件 2.1.2结晶的过程 2.1.3同素异构转变 2.1.4细化俦态金属晶粒的措施 2.1.5金属的铸锭 2.2合金的结晶 2.3铁碳合金相图 工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有
工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有 第2章 金属材料的结晶与二元相图 2.1 纯金属的结晶 2.1.1 结晶的条件 2.1.2 结晶的过程 2.1.3 同素异构转变 2.1.4 细化铸态金属晶粒的措施 2.1.5 金属的铸锭 2.2 合金的结晶 2.3 铁碳合金相图
2.1纯金属的结晶 2.1.3同素异构转变 物质在固态下晶体结构随温度变 化的现象称同素异构转变。同 1600 素异构转变属于固态相变。 1500 1400 1300 ① 铁的同素异构转变 91200 1000 铁在固态冷却过程中有两次 900 晶体结构变化，其变化为： 700 1394℃ 912℃ 500 时间 δ-Fe2y-Fe2 a-Fe 工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有
工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有 2.1.3 同素异构转变 2.1 纯金属的结晶 物质在固态下晶体结构随温度变 化的现象称同素异构转变。同 素异构转变属于固态相变。 ① 铁的同素异构转变 ⚫ 铁在固态冷却过程中有两次 晶体结构变化，其变化为： 1394℃ 912℃ -Fe ⇄ -Fe ⇄ -Fe
中像《大子 2.1纯金属的结晶 ● 同素异晶体：以不同晶体结构存在的同一种金属的 晶体。 ●δ-Fe、Y-Fe、-Fe都是纯铁的同素异晶体。 金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态的过程 称为二次结晶或重结晶。 ●金属的同素异构转变即是二次结晶或重结晶。 a-Fe Y-Fe 工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有
工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有 ⚫ 同素异晶体：以不同晶体结构存在的同一种金属的 晶体。 ⚫ δ-Fe、γ-Fe、α-Fe都是纯铁的同素异晶体。 ⚫ 金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态的过程 称为二次结晶或重结晶。 ⚫ 金属的同素异构转变即是二次结晶或重结晶。 2.1 纯金属的结晶 -Fe -Fe
2.1纯金属的结晶 ② 同素异构转变的特点 同素异构转变时也有过冷现象，放 出潜热，有固定的转变温度。 固态相变的晶界形核 ● 新同素异构晶体也有形核和长大两 个过程。 ●导致金属体积发生变化，产生较大 内应力。例如Y-Fe转变为a-Fe时， 铁的体积会膨胀约1%。可引起钢淬 火时产生应力，严重时会导致工件 变形和开裂。 ● 适当提高冷却速度，可以细化同素 异构转变后的晶粒，提高金属的机 50 um 械性能。 工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有
工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有 ② 同素异构转变的特点 ⚫ 同素异构转变时也有过冷现象，放 出潜热，有固定的转变温度。 ⚫ 新同素异构晶体也有形核和长大两 个过程。 ⚫ 导致金属体积发生变化，产生较大 内应力。例如γ-Fe转变为α-Fe时， 铁的体积会膨胀约1％。可引起钢淬 火时产生应力，严重时会导致工件 变形和开裂。 ⚫ 适当提高冷却速度，可以细化同素 异构转变后的晶粒，提高金属的机 械性能。 固态相变的晶界形核 2.1 纯金属的结晶
第2章金属材料的结晶与二元相图 2.1纯金属的结晶 2.1.1结晶的条件 2.1.2结晶的过程 2.1.3同素异构转变 2.1.4细化俦态金属晶粒的措施 2.1.5金属的铸锭 2.2合金的结晶 2.3铁碳合金相图 工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有
工程材料及成形技术 中国农业大学工学院版权所有 第2章 金属材料的结晶与二元相图 2.1 纯金属的结晶 2.1.1 结晶的条件 2.1.2 结晶的过程 2.1.3 同素异构转变 2.1.4 细化铸态金属晶粒的措施 2.1.5 金属的铸锭 2.2 合金的结晶 2.3 铁碳合金相图