析出相的聚集和組織的粗

1.9

析出相的聚集和組織的粗化新相形成以后，在一定溫度下保持，還會(huì)發(fā)生一個(gè)新的過程，即晶粒的長(zhǎng)大，析出相的聚集等顯微組織的粗化過程。這是由于系統(tǒng)中儲(chǔ)存著大量的界面能的緣故。降低界面能以使系統(tǒng)趨向更加穩(wěn)定的狀態(tài)，是熱力學(xué)上的必然。1.9.1、彌散析出相的聚集長(zhǎng)大

設(shè)α相中有兩個(gè)半徑不等的相鄰的β相顆粒，半徑分別為r1和r2，且r1<r2。由Gibbs-Thomson定律可見

溶解度與r有關(guān)，可以用下式表示

新相顆粒在一定溫度T下隨時(shí)間τ延長(zhǎng)而不斷長(zhǎng)大，顆粒平均半徑與溫度的關(guān)系式：1.9.2條片狀組織的粗化

纖維狀或桿狀新相在形成時(shí)可能存在分支缺陷，轉(zhuǎn)變時(shí)未充分生長(zhǎng)，長(zhǎng)度有限，其終端呈球形。按Gibbs-Thomson定律，該終端不斷溶解、收縮變短，最后分支缺陷消失，而促使相鄰纖維不斷長(zhǎng)大變粗。1.9.3片狀珠光體的粗化—球化

片狀珠光體由滲碳體片和鐵素體片構(gòu)成。滲碳體片中有位錯(cuò)、亞晶界，鐵素體與滲碳體亞晶界接觸處形成凹坑。在凹坑兩側(cè)的滲碳體與平面部分的滲碳體相比，具有較小的曲率半徑。在與坑壁接觸的固溶體具有較高的溶解度，將引起碳在鐵素體中擴(kuò)散并以滲碳體的形式在附近平面滲碳體上析出，為了保持平衡，凹坑兩側(cè)的滲碳體尖角將逐漸被溶解，而使曲率半徑增大。這樣，破壞了此處的相界表面張力平衡，為了保持這一平衡，凹坑將因滲碳體繼續(xù)溶解而加深。這樣下去，滲碳體片將溶穿，溶斷。平面處長(zhǎng)大成球狀。

共析鋼的片狀珠光體組織滲碳體片球化機(jī)理示意圖滲碳碳體體片片球球化化過過程程示示意意圖圖20μm軸承承鋼鋼球球化化組組織織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轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變?yōu)闉樾滦孪嘞嗪蠛螅?，往往往往晶晶粒粒?xì)細(xì)小小，，界界面面能能高高，，若若繼繼續(xù)續(xù)加加熱熱保保溫溫，，由由于于晶晶界界遷遷移移而而發(fā)發(fā)生生晶晶粒粒粗粗化化。。鋼中中的的奧奧氏氏體體晶晶粒粒形形成成初初期期，，晶晶粒粒較較為為細(xì)細(xì)小小，，隨隨著著溫溫度度的的升升高高，，時(shí)時(shí)間間的的延延長(zhǎng)長(zhǎng)，，晶晶粒粒將將長(zhǎng)長(zhǎng)大大粗粗化化。。(1)晶晶粒粒粗粗化化的的驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力力設(shè)有有球球形形晶晶粒粒，，如如圖圖1-33，，半半徑徑為為R，，晶晶界界面面積積為為4ππR2，總總界界面面能能為為4ππR2γ。。晶晶界界沿沿球球直直徑徑向向球球心心移移動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)，，界界面面將將縮縮小小，，界界面面能能將將下下降降，，則則得得:球形形晶晶粒粒示示意意圖圖P=設(shè)作作用用于于晶晶界界的的驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力力為為P，，界界面面4ππR2在P作作用用下下，，移移動(dòng)動(dòng)dR時(shí)時(shí)，，引引起起自自由由焓焓變變化化為為dG，，則則：：表明明：：1)由由界界面面能能提提供供的的作作用用于于單單位位面面積積晶晶界界的的驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力力P與與界界面面能能γγ成成正正比比而而與與界界面面曲曲率率半半徑徑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。。當(dāng)當(dāng)晶晶界界平平直直時(shí)時(shí)，，R=∞∞，，則則驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力力等等于于零零。。2)從從該式式中還還可以以看出出，界界面能能γ越越大，，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力越越大。。降降低界界面能能，界界面移移動(dòng)的的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力変変小。。(2)晶粒粒長(zhǎng)大大以簡(jiǎn)單單的薄薄片試試樣的的晶粒粒粗化化為例例，薄薄片厚厚度小小于晶晶粒直直徑，，且晶晶界垂垂直于于薄片片表面面，則則可視視為二二維晶晶粒。。若所所有晶晶粒均均為六六邊形形，每每個(gè)晶晶粒均均與六六個(gè)晶晶粒相相鄰，，晶界界夾角角均為為120o。這時(shí)時(shí)所有有晶界界均平平直，，P=0。。那么么，晶晶界不不能移移動(dòng)，，晶粒粒穩(wěn)定定，不不會(huì)長(zhǎng)長(zhǎng)大。。如圖圖二維晶晶粒示示意圖圖Fe-Cu合金金α相相的二二維晶晶粒形形態(tài)Fe-Cu合金金α相相的混混晶，，大晶晶粒吃吃小晶晶粒每個(gè)晶晶粒相相鄰的的晶粒粒數(shù)不不同實(shí)際上上，形形核有有先后后，長(zhǎng)長(zhǎng)大條條件各各異，，晶粒粒大小小必不不等，，每個(gè)個(gè)晶粒粒的邊邊數(shù)不不一樣樣，小小晶粒粒的邊邊界數(shù)數(shù)可能能小于于六，，大晶晶粒的的邊界界數(shù)將將大于于六。。即每每個(gè)晶晶粒相相鄰的的晶粒粒數(shù)不不同。。晶粒粒越大大，邊邊界數(shù)數(shù)越多多。圖1-35為實(shí)實(shí)際的的二維維晶粒粒圖片片，可可見，，晶粒粒大小小不等等，晶晶粒邊邊數(shù)有有3、、4、、5、、6、、7個(gè)個(gè)邊的的。大吃小小,凹凹吃凸凸。在三個(gè)個(gè)晶界界交點(diǎn)點(diǎn)處，，為了了保持持界面面張力力平衡衡，即即必須須保持持三個(gè)個(gè)交角角均為為1200，晶界界必將將凸向向大晶晶粒一一方，，出現(xiàn)現(xiàn)曲面面晶界界。那那么將將有驅(qū)驅(qū)動(dòng)力力P作作用于于晶界界，促促使晶晶界移移動(dòng)。。如果果沒有有大于于P的的阻力力，那那么晶晶界將將向小小晶粒粒推進(jìn)進(jìn)。結(jié)結(jié)果是是大晶晶粒不不斷長(zhǎng)長(zhǎng)大，，小晶晶粒逐逐漸變變小，，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。。結(jié)果果晶粒粒粗化化。阻礙晶晶粒粗粗化的的因素素有：：（1降降低低元素素?cái)U(kuò)散散系數(shù)數(shù)的因因素，，可以以延緩緩晶粒粒粗化化，如如降低低加熱熱溫度度，或或增加加原子子的擴(kuò)擴(kuò)散激激活能能；（2)界界面處處第二二相質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，，微細(xì)細(xì)顆粒?？稍斁ЬЫ纾?，阻礙礙晶界界遷移移；（3)降低低界面面能，，則減減小了了長(zhǎng)大大驅(qū)動(dòng)動(dòng)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）控控制加加熱溫溫度不不要過過高，，加熱熱時(shí)間間不要要太長(zhǎng)長(zhǎng)；2）加加入合合金元元素或或彌散散的第第二相相質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)阻礙礙晶界界遷移移。如如鋼中中的VC、、TiC、、NbC、、AlN等等質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)扎釘釘奧氏氏體晶晶界，，限制制奧氏氏體晶晶粒長(zhǎng)長(zhǎng)大3）加加入稀稀土，，RE降低低奧氏氏體的的晶界界能，，故減減小了了晶粒粒長(zhǎng)大大的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力力，因因而細(xì)細(xì)化晶晶粒。。9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。1月-231月-23Sunday,January1,202310、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。14:02:1814:02:1814:021/1/20232:02:18PM11、以我獨(dú)獨(dú)沈久，，愧君相相見頻。。。1月-2314:02:1814:02Jan-2301-Jan-2312、故人江海海別，幾度度隔山川。。。14:02:1814:02:1814:02Sunday,January1,202313、乍見見翻疑疑夢(mèng)，，相悲悲各問問年。。。1月-231月-2314:02:1814:02:18January1,202314、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國(guó)國(guó)見見青青山山。。。。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、行動(dòng)出成成果，工作作出財(cái)富。。。2023/1/114:02:1814:02:1801January202317、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時(shí)，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點(diǎn)的射線線向前。。2:02:18下午2:02下下午14:02:181月-239、沒沒有有失失敗敗，，只只有有暫暫時(shí)時(shí)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結(jié)果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。14:02:1814:02:1814:021/1/20232:02:18PM11、成功就是是日復(fù)一日日那一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小努力力的積累。。。1月-2314:02:1814:02Jan-2301-Jan-2312、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對(duì)對(duì)圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無無限限完完美美。。。。14:02:1814:02:1814:02Sunday,January1,202313、不知香積寺寺，數(shù)里入云云峰。。1月-231月-2314:02:1814:02:18January1,202314、意志堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。01一月月20232:02:18下下午14:02:181月-2315、楚塞塞三湘湘接，，荊門門九派派通。。。。。一月232:02下下午午1月-2314:02January1,202316、少年年十五五二十十時(shí)，，步行行奪得得胡馬馬騎。。。2023/1/114:02:1814:02:1801January202317、空山新新雨后，，天氣晚晚來秋。。。2:02:18下午午2:02下午午14:02:181月-239、楊楊柳柳散散和和風(fēng)風(fēng)，，青青山山澹澹吾吾慮慮。。。。1月月-231月月-23Sunday,January1,202310、閱閱讀讀一一切切好好書書如如同同和和過過去去最最杰杰出出的的人人談?wù)勗捲挕！?4:02:1814:02:1814:021/1/20232:02:18PM11、越是是沒有有本領(lǐng)領(lǐng)的就就越加加自命命不凡凡。1月-2314:02:1814:02Jan-2301-Jan-2312、越是無能能的人，越越喜歡挑剔剔別人的錯(cuò)錯(cuò)兒。14:02:1814:02:1814:02Sunday,January1,202313、知人者智智，自知者者明。勝人人者有力，，自勝者強(qiáng)強(qiáng)。1月-231月-2314:02:1814:0