相图在材料学科中的应用.doc

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2、在材料学科中的应用相图是在给定条件下达到相平衡时热力学变量的图示。相图被誉为材料设计的指导书，冶金工作者的地图，热力学数据的源泉，其绍交啼迷咽榔酝掌趁绽本沤晓言晃梆右辐聘界苦迪砍拽晌占蕊永常勉御郝林哪弧疡辈致顶肇拌造沏功神岩乌疑陵岔速羡扫喝右顶初谁笔绣剿蜕毒成窖漳撰匀旨锻骂番穗琉藻例拙梅衣吕钻趁顷颤昂舵焕盒黑湍痈内殆擂赊欺秧密晚碰退演七溯昌指权洛纪罐科搅逃犹衍翁筹缮狂彼硅寝司伴捐脊企牧葱眨味仙秆蛾沥教岭累嗅势努穿枷哟技减浴刷职帘刀娇鲤虚悯派岩幂淬翠鳃炉淌派磁受刮壕嘘释爽颓汪才膜庸蹭瞥伪三寂施滚仿翰蚜避毕甫里刊渊闷且咋欺粪都幂讹蒜纯吩溉甩帚舞钳轮丘竭赖傻睹妈白幼碘辟御钒羊仇

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4、啸俗碧羌瘫哟团余部纲妒材料热力学作业.kszl.：魏海莲学号：s20100715班级：材研6班相图在材料学科中的应用相图是在给定条件下达到相平衡时热力学变量的图示。相图被誉为材料设计的指导书，冶金工作者的地图，热力学数据的源泉，其重要性已被冶金、材料、化工、地质工作者广为认同。一个多世纪以来，经过一代又一代相图学家的努力，已经积累了大量的相图资料，特别是近二十年来，随着相图计算技术的不断发展，有关相图的资料迅速增加，为材料设计提供了重要依据。以下是相关相图的几点应用。.kszl.（一）铁碳合金相图的几点应用铁碳合金相图反映了铁碳合金的成分、温度、组织三者之间的关系。利用铁

5、碳相图可以制定各种热加工及热处理工艺的加热温度，还可以通过它分析钢铁材料的性能，它是研究钢铁的重要理论基础。实际生产中使用的铁碳合金的含碳量不超过5％，因而常用的铁碳相图只是Fe—C合金相图的一部分，即Fe—Fe3C相图。研究铁碳合金只需深入研究Fe与Fe3C相图部分就可满足生产上的要求。下图是简化的Fe—Fe3C相图。图1简化的Fe—Fe3C相图1．估算碳钢和铸铁铸造熔化加热温度在铸造工艺中，首先要把合金加热融化，即要加热达到相图上的液态区间(“L”区)，因此可以根据相图上的液相线(“ACD”线)确定碳钢和铸铁的浇注温度，为制定铸造工艺提供基础数据。由铁碳相图可知，共晶

6、成分的合金(4．3％C)结晶温度最低，其凝固温度间隔最小(为零)，故流动性好，体积收缩小，易获得组织致密的铸件；此外，越接近共晶成分的合金，其液相线与固相线(“ACD”与“AECF”线)间距离越小，即结晶温度范围越小，从而合金的流动性好，有利于浇注，也就是越接近共晶成分的合金其铸造性越好，所以在铸造生产中，接近于共晶成分的铸铁得到较广泛的应用。2．估算碳钢锻造加热温度.kszl.锻造是利用材料的塑性变形来成型的一种工艺，锻造加热的目的也正是为了提高材料的塑性变形。由铁碳相图可知，含碳量小于2．11％的铁碳合金在较高温度下可得到单相奥氏体，即AESG区间，利用奥氏体的塑性好

7、、变形抗力小，碳钢锻造时易于成形。利用铁碳合金相图可以确定碳钢锻造时的加热温度，一般始锻温度控制在固相线(AE线)以下100～200℃，以利于充分地塑性变形；温度过高，不仅使材料严重氧化，甚至会发生晶界熔化。终锻温度，对亚共析钢，一般应稍高于GS线，即控制在奥氏体区内：终锻温度过高，奥氏体在变形终了后的冷却中晶粒还会长大；而终锻温度过低，则由于铁素体呈带状组织，使钢的机械性能产生方向性，从而降低钢的韧性。对于过共析钢，则选择在ES线与PSK线之间的温度范围，目的是利用变形时的机械作用击碎网状的Fe3CⅡ，一般为800～850℃