析出相的聚集和组织的粗

1.9

析出相的聚集和组织的粗化新相形成以后，在一定温度下保持，还会发生一个新的过程，即晶粒的长大，析出相的聚集等显微组织的粗化过程。这是由于系统中储存着大量的界面能的缘故。降低界面能以使系统趋向更加稳定的状态，是热力学上的必然。1.9.1、弥散析出相的聚集长大

设α相中有两个半径不等的相邻的β相颗粒，半径分别为r1和r2，且r1<r2。由Gibbs-Thomson定律可见

溶解度与r有关，可以用下式表示

新相颗粒在一定温度T下随时间τ延长而不断长大，颗粒平均半径与温度的关系式：1.9.2条片状组织的粗化

纤维状或杆状新相在形成时可能存在分支缺陷，转变时未充分生长，长度有限，其终端呈球形。按Gibbs-Thomson定律，该终端不断溶解、收缩变短，最后分支缺陷消失，而促使相邻纤维不断长大变粗。1.9.3片状珠光体的粗化—球化

片状珠光体由渗碳体片和铁素体片构成。渗碳体片中有位错、亚晶界，铁素体与渗碳体亚晶界接触处形成凹坑。在凹坑两侧的渗碳体与平面部分的渗碳体相比，具有较小的曲率半径。在与坑壁接触的固溶体具有较高的溶解度，将引起碳在铁素体中扩散并以渗碳体的形式在附近平面渗碳体上析出，为了保持平衡，凹坑两侧的渗碳体尖角将逐渐被溶解，而使曲率半径增大。这样，破坏了此处的相界表面张力平衡，为了保持这一平衡，凹坑将因渗碳体继续溶解而加深。这样下去，渗碳体片将溶穿，溶断。平面处长大成球状。

共析钢的片状珠光体组织渗碳体片球化机理示意图渗碳碳体体片片球球化化过过程程示示意意图图20μm轴承承钢钢球球化化组组织织晶晶粒粒粗粗化化及及防防止止粗粗化化措措施施母相相全全部部转转变变为为新新相相后后，，往往往往晶晶粒粒细细小小，，界界面面能能高高，，若若继继续续加加热热保保温温，，由由于于晶晶界界迁迁移移而而发发生生晶晶粒粒粗粗化化。。钢中中的的奥奥氏氏体体晶晶粒粒形形成成初初期期，，晶晶粒粒较较为为细细小小，，随随着着温温度度的的升升高高，，时时间间的的延延长长，，晶晶粒粒将将长长大大粗粗化化。。(1)晶晶粒粒粗粗化化的的驱驱动动力力设有有球球形形晶晶粒粒，，如如图图1-33，，半半径径为为R，，晶晶界界面面积积为为4ππR2，总总界界面面能能为为4ππR2γ。。晶晶界界沿沿球球直直径径向向球球心心移移动动时时，，界界面面将将缩缩小小，，界界面面能能将将下下降降，，则则得得:球形形晶晶粒粒示示意意图图P=设作作用用于于晶晶界界的的驱驱动动力力为为P，，界界面面4ππR2在P作作用用下下，，移移动动dR时时，，引引起起自自由由焓焓变变化化为为dG，，则则：：表明明：：1)由由界界面面能能提提供供的的作作用用于于单单位位面面积积晶晶界界的的驱驱动动力力P与与界界面面能能γγ成成正正比比而而与与界界面面曲曲率率半半径径R成成反反比比。。力力的的方方向向指指向向曲曲率率中中心心。。当当晶晶界界平平直直时时，，R=∞∞，，则则驱驱动动力力等等于于零零。。2)从从该式式中还还可以以看出出，界界面能能γ越越大，，驱动动力越越大。。降降低界界面能能，界界面移移动的的驱动动力変変小。。(2)晶粒粒长大大以简单单的薄薄片试试样的的晶粒粒粗化化为例例，薄薄片厚厚度小小于晶晶粒直直径，，且晶晶界垂垂直于于薄片片表面面，则则可视视为二二维晶晶粒。。若所所有晶晶粒均均为六六边形形，每每个晶晶粒均均与六六个晶晶粒相相邻，，晶界界夹角角均为为120o。这时时所有有晶界界均平平直，，P=0。。那么么，晶晶界不不能移移动，，晶粒粒稳定定，不不会长长大。。如图图二维晶晶粒示示意图图Fe-Cu合金金α相相的二二维晶晶粒形形态Fe-Cu合金金α相相的混混晶，，大晶晶粒吃吃小晶晶粒每个晶晶粒相相邻的的晶粒粒数不不同实际上上，形形核有有先后后，长长大条条件各各异，，晶粒粒大小小必不不等，，每个个晶粒粒的边边数不不一样样，小小晶粒粒的边边界数数可能能小于于六，，大晶晶粒的的边界界数将将大于于六。。即每每个晶晶粒相相邻的的晶粒粒数不不同。。晶粒粒越大大，边边界数数越多多。图1-35为实实际的的二维维晶粒粒图片片，可可见，，晶粒粒大小小不等等，晶晶粒边边数有有3、、4、、5、、6、、7个个边的的。大吃小小,凹凹吃凸凸。在三个个晶界界交点点处，，为了了保持持界面面张力力平衡衡，即即必须须保持持三个个交角角均为为1200，晶界界必将将凸向向大晶晶粒一一方，，出现现曲面面晶界界。那那么将将有驱驱动力力P作作用于于晶界界，促促使晶晶界移移动。。如果果没有有大于于P的的阻力力，那那么晶晶界将将向小小晶粒粒推进进。结结果是是大晶晶粒不不断长长大，，小晶晶粒逐逐渐变变小，，直至至消失失。即大晶晶粒吃吃掉小小晶粒粒，凹凹晶粒粒吃掉掉凸晶晶粒。。结果果晶粒粒粗化化。阻碍晶晶粒粗粗化的的因素素有：：（1降降低低元素素扩散散系数数的因因素，，可以以延缓缓晶粒粒粗化化，如如降低低加热热温度度，或或增加加原子子的扩扩散激激活能能；（2)界界面处处第二二相质质点，，微细细颗粒粒可扎扎钉晶晶界，，阻碍碍晶界界迁移移；（3)降低低界面面能，，则减减小了了长大大驱动动力。。防止晶晶粒粗粗化的的措施施防止晶晶粒粗粗化的的主要要措施施是：：1）控控制加加热温温度不不要过过高，，加热热时间间不要要太长长；2）加加入合合金元元素或或弥散散的第第二相相质点点阻碍碍晶界界迁移移。如如钢中中的VC、、TiC、、NbC、、AlN等等质点点扎钉钉奥氏氏体晶晶界，，限制制奥氏氏体晶晶粒长长大3）加加入稀稀土，，RE降低低奥氏氏体的的晶界界能，，故减减小了了晶粒粒长大大的驱驱动力力，因因而细细化晶晶粒。。9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。1月-231月-23Sunday,January1,202310、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。14:02:1814:02:1814:021/1/20232:02:18PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。1月-2314:02:1814:02Jan-2301-Jan-2312、故人江海海别，几度度隔山川。。。14:02:1814:02:1814:02Sunday,January1,202313、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。1月-231月-2314:02:1814:02:18January1,202314、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。01一一月月20232:02:18下下午午14:02:181月月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月232:02下下午1月-2314:02January1,202316、行动出成成果，工作作出财富。。。2023/1/114:02:1814:02:1801January202317、做前，能够够环视四周；；做时，你只只能或者最好好沿着以脚为为起点的射线线向前。。2:02:18下午2:02下下午14:02:181月-239、没没有有失失败败，，只只有有暂暂时时停停止止成成功功！！。。1月月-231月月-23Sunday,January1,202310、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。14:02:1814:02:1814:021/1/20232:02:18PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。1月-2314:02:1814:02Jan-2301-Jan-2312、世世间间成成事事，，不不求求其其绝绝对对圆圆满满，，留留一一份份不不足足，，可可得得无无限限完完美美。。。。14:02:1814:02:1814:02Sunday,January1,202313、不知香积寺寺，数里入云云峰。。1月-231月-2314:02:1814:02:18January1,202314、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。01一月月20232:02:18下下午14:02:181月-2315、楚塞塞三湘湘接，，荆门门九派派通。。。。。一月232:02下下午午1月-2314:02January1,202316、少年年十五五二十十时，，步行行夺得得胡马马骑。。。2023/1/114:02:1814:02:1801January202317、空山新新雨后，，天气晚晚来秋。。。2:02:18下午午2:02下午午14:02:181月-239、杨杨柳柳散散和和风风，，青青山山澹澹吾吾虑虑。。。。1月月-231月月-23Sunday,January1,202310、阅阅读读一一切切好好书书如如同同和和过过去去最最杰杰出出的的人人谈谈话话。。14:02:1814:02:1814:021/1/20232:02:18PM11、越是是没有有本领领的就就越加加自命命不凡凡。1月-2314:02:1814:02Jan-2301-Jan-2312、越是无能能的人，越越喜欢挑剔剔别人的错错儿。14:02:1814:02:1814:02Sunday,January1,202313、知人者智智，自知者者明。胜人人者有力，，自胜者强强。1月-231月-2314:02:1814:0