金属工艺学资料

1、会计学1金属工艺学资料金属工艺学资料 什么是合金？合金是通过什么方法获得？工业中为什么要大量熔炼合金，以及合金与纯金属在性能上有什么特点？名称名称用途用途性能性能纯金属十分广泛，比如说各种导电体、传热器、以及许多装饰品、各种器皿、防护层等。大多是由纯铜、纯铝以及金、银、铂等纯金属制成。约79种。导电性、导热性、化学稳定性以及美丽的金属光泽等等。强度、硬度、耐磨性、等机械性能都比较差，不适合各种机械性能要求高的各种机械零件和工模具等。合金目前人们配制的合金的应用要比纯金属广泛得多。合金种类上万种。配制时可以显著改变金属材料的结构、组织和性能。强度、硬度、耐磨性、等机械性能都比纯金属高很多，具有纯

2、金属的导电性、导热性、化学稳定性以及美丽的金属光泽等等性能。1、合金 是由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属组成的具有金属特性的物质。2、组元 组成合金的最基本的、独立的物质称为组元，简称为元。一般来说，组元就是组成合金的元素。 例：碳钢是铁和碳组成的合金，黄铜是铜与锌的合金。例：铜和锌就是黄铜的组元。 4、相 是指合金中成分、结构均相同的组成部分，相与相之间具有明显的界面。液态物质为液相，固态物质为固相。5、组织 组织是指金相显微镜下观察到的材料的微观形貌特征。例：纯铁在1538C以上时为均匀的液相L基本概念5.显微组织：实质上是指在显微镜下观察到的金属中各相或各晶粒的形态、数量、大小和

3、分布的组合。 （组织反映材料的相组成，相形态，大小和分布状况，因此组织是决定材料最终性能的关键）单相单相合金合金两相两相合金合金 根据构成合金的各组元之间相互作用的不同，合金的晶体结构可分为固溶体、金属化合物和机械混合物三种类型。二、合金晶体结构的类型1、固溶体合金在固态下，组元间仍能互相溶解而形成的均匀相，称为固溶体。形成固溶体后，晶格保持不变的组元称溶剂，晶格消失的组元称溶质。固溶体的晶格类型与溶剂组元相同。3.4 3.4 合金的晶体结构合金的晶体结构3.4 3.4 合金的晶体结构合金的晶体结构3.4 3.4 合金的晶体结构合金的晶体结构3.4 3.4 合金的晶体结构合金的晶体结构如碳钢中

4、的Fe3C。3.4 3.4 合金的晶体结构合金的晶体结构FeFe3 3C C的晶体结构的晶体结构 金属铸锭呈现三个不同外形的晶粒区，即表面细晶粒区、柱状晶粒区和等轴晶粒区。一、表面细晶粒区（外壳层）浇铸时，由于激冷，使过冷度增大，模壁凹凸不平，促进形核，在极短的时间内形成大量的晶核，组织致密，但很薄。细晶粒区的成分均匀，强度高，韧性好。二、柱状晶粒区（垂直于铸锭表面）随着细晶粒区的形成，使过冷度减小，形核率降低，且散热出现了方向性，故长成垂至于模壁方向的平行的柱状晶体。该晶区，晶粒相互平行，性能出现了方向性。而且在柱状晶区交界处出现了性能的脆弱面。三、中心等轴晶粒区 由于柱状晶区的形成，散热无

5、方向性,并且形核率降低，从而生长成粗等轴晶区。该晶区晶粒粗大,组织疏松，力学性能较差。相图相图：用来表示合金系中各个合金在缓冷条件下结晶过程的简明图解。又称状态图或平衡图。2.二元合金相图的建立以ui合金相图测定为例，说明热分析法的应用及步骤： 配制若干组不同成分的ui合金 用热析法分别测出每种成分的合金冷却曲线 找出各冷却曲线上的相变临界点 以横坐标表示合金成分，纵坐标表示温度，将合金相变临界点分别标在坐标图上相应的合金成分线上。 将相同意义的点连成光滑曲线，再根据热分析结果，填上相区，即得二元合金相图。相图上所表示的组织都是在十分缓慢冷却的条件下获得的，都是接近平衡状态的组织。名称A金属B

6、金属晶格类型bccbcc熔点高低合金1100%0%合金290%10%合金380%20%.合金920%80%合金1010%90%合金110%100% 配制若干组不同成分的ui合金时间温度90 705030AB温度A温度B温度abab: : 液相线液相线ab : : 固相线固相线LL + SSL : : 液相区液相区S : : 固相区固相区L+S: :液固共存区液固共存区AB温度相图的建立TLTSTnbacABabLS温度匀晶相图匀晶相图L+S同类同类： Cu-Ni、 Cu-Au、Au-Ag、 Fe-Cr 等等. . .匀晶相图匀晶相图I：纯铜；：纯铜；II：75%Cu+25%Ni III：50%

7、Cu+50%Ni IV：25%Cu+75%Ni V：纯纯Ni ui相图相图匀晶相图：是指合金组元在液、固两相下均能无限互溶，结晶时只结晶出单相固溶体组织的合金相图。如Au-Ag、Ni-Cu等二元合金系。二二元匀晶相图匀晶转变（匀晶反应）：这种从液相中结晶出单一固相的转变。铜铜- -镍合金匀晶相图镍合金匀晶相图CuNiNi%TC2040608010010001100120013001400150010831455L L+ 纯铜熔点纯镍熔点液相线固相线液相区固相区固液两相区匀晶合金与纯金属不同，它没有一个恒定的熔点，而是在液、固相线划定的温区内进行结晶。相图分析及合金结晶过程CuNiNi%TC20

8、40608010010001100120013001400150010831455L L+ abcdTCtL L L匀晶转变 L 冷却曲线在不同温度下刚刚结晶出来的固相的化学成分是不相同的，其变化规律是沿着固相线变化。与此同时剩余液相的化学成分也相应地沿着液相线变化。 当液态金属自高温冷却到 t1温度时，开始结晶出成分为1的固溶体，其Ni含量高于合金平均成分。相图分析及合金结晶过程 什么是合金？合金是通过什么方法获得？工业中为什么要大量熔炼合金，以及合金与纯金属在性能上有什么特点？名称名称用途用途性能性能纯金属十分广泛，比如说各种导电体、传热器、以及许多装饰品、各种器皿、防护层等。大多是由纯铜

9、、纯铝以及金、银、铂等纯金属制成。约79种。导电性、导热性、化学稳定性以及美丽的金属光泽等等。强度、硬度、耐磨性、等机械性能都比较差，不适合各种机械性能要求高的各种机械零件和工模具等。合金目前人们配制的合金的应用要比纯金属广泛得多。合金种类上万种。配制时可以显著改变金属材料的结构、组织和性能。强度、硬度、耐磨性、等机械性能都比纯金属高很多，具有纯金属的导电性、导热性、化学稳定性以及美丽的金属光泽等等性能。2.二元合金相图的建立以ui合金相图测定为例，说明热分析法的应用及步骤： 配制若干组不同成分的ui合金 用热析法分别测出每种成分的合金冷却曲线 找出各冷却曲线上的相变临界点 以横坐标表示合金成分，纵坐标表示温度，将合金相变临界点分别标在坐标图上相应的合金成分线上。 将相同意义的