工学电厂金属材料第三版.ppt

电厂金属材料电厂金属材料课程特点课程特点学习方法学习方法①①知识点既分散又连贯，第一章基础知识是基础；②②与金属材料“失效分析”关系密切；①①预习、复习；②②多动手实践（实验课程、金工实习）；③③多看参考书(包括利用网上资料)；④其它（上课、作业、答疑）龋惧于降凳丝邹育傀咯释躇谤邱谗锚洞息恢恬炊兵薪至洛蜡管滑杖贴蓖兜[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241 1电厂金属材料第一章 金属材料的基础知识个谨霸粱争腥凋苏幅包缎湍宠刨吨区畅谱味钎亥附娶靴跟涅恐羔符迅邦疵[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242 2电厂金属材料第一节 金属材料的性能•金属材料适应冷热加工的能力，称为加工工艺性能，简称工工艺性能工艺性能好的材料易于承受加工，生产成本低；工艺性能差的材科在承受加工时工艺复杂、困难，不易达到顶期的效果，加工成本也高一、金属材料的工艺性能•(一)铸造性能• 金属材料的生产，多数是通过冶炼、铸造而得到的，如各种机械设备的底座，汽轮机、发电机的机壳、阀门、磨煤机的耐磨件等液液体体金金同同浇浇注注成成型型的的能能力力，，称称为为金金属属的的铸铸造性能。

造性能它包括流动性、收缩率和偏析倾向等紧溅滑销禁态蝗惜障看厕判芋快苛笔振咒赎为墩壬药胯疯窖瘤坚斤度烃掐[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243 3电厂金属材料 流流动动性性是指金属对铸型填充的能力金属的流动性好，可以浇注成外观整齐、薄而形状复杂的零部件•在常见的金属材料中，铸铁的流动性优于钢，青铜的流动性比黄铜好，可以容易地制造各种零件收缩率收缩率是指铸件冷凝过程中体积的减少率，称为体积收缩率•金属自液态凝结成固态时体积都要减少，使铸件形成缩孔和疏松，即形成集中或分散的孔洞，严重影响金属零件的质量铸件冷凝时，由于种种原因会造成化学成分的不均匀，叫做偏析偏析偏析使整体冲击韧性降低，质量变坏•缩孔、疏松和偏析等铸造缺陷都是不允许产生的，在生产过程中应予以消除蘸肥楼喇突蚕勃申密熔耙注呕撅壤堪字呢喳辑静委翼筛放诈均啄罕颖酥徘[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244 4电厂金属材料（二）锻造性能•重要零件的毛坯往往要经过锻造工序，如汽轮机、发电机的主轴，轮毂，叶片，大型水泵和磨煤机的主轴、齿轮等材料承受锻压成型的能力，称为可锻性可锻性。

•金属的锻造性能可用金属的塑塑性性和和变变形形抗抗力力(强强度度)来衡量金属承受锻压时变形程度大而不产生裂纹，其锻造性能就好•金属的锻造性能取决于材料的成分、组织及加工条件•通常低碳钢具有较好的可锻性，低碳钢的可锻性最好随着含碳量的增加，钢的可锻性降低合金钢的可锻性略逊于碳钢一般情况下，合金钢中合金元素含量越多，其可锻性越差铸铁则不能承受锻造加工怎氖铅右轿猴物舵涩傻考膝色煎铂码拭胡疾虱娜昔水噬隘恼战摆此形童麓[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245 5电厂金属材料金属的冷热弯曲性能也取决于材料的塑性和强度材料承受弯曲而不出现裂纹的能力，称为弯曲性能弯曲性能一般用弯曲角度弯曲角度或弯心直径或弯心直径与材料厚度的比值来衡量弯曲性能电厂锅炉管道弯头和输粉管道弯头是经过冷热弯曲成型的三)焊接性能•金属材料采用一定的焊接工艺、焊接材料及结构形式，优质焊接接头的能力，称为金属的焊接性•在电厂中有大量金属结构件是用焊接方法连接的，如锅炉管道、支架、蒸汽导管、管道、风管、汽包、联箱等蓖赌堑撂卵厅捧疚卖眺弱衣据佯颈柯衷业赘译苔橙扦泊忱别劣犬软兵咀臣[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246 6电厂金属材料•金金属属的的焊焊接接性性能能主要取决于材料的化学成分，也取决于所采用的焊接方法、焊接材料(焊条、焊丝、焊药)、工艺参数、结构形式等。

•衡量一种材料的焊接性，需要做焊接性试验•影影响响钢钢的的焊焊接接性性能能的的主主要要因因素素是钢的含含碳碳量量，随着含碳虽的增加，焊后产生裂纹的倾向增大钢中其它合金元素的影响相应小些将合金元素对焊接性的影响都折合成碳的影响，即为碳当量其计算公式为：绰啊碑牟兵酚惺尉禽危嫡匀珍劝棍廉朱级唉耳佯涎涧奖层藉薛对霖怖爬宅[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247 7电厂金属材料式中：C，Mn，Cr，Mo，V，Ni，Cu为钢中该元素的百分含量 当 Ce<0.4％时，焊接性优良，可不预热 Ce=0.4％~0.6%时，焊接性较差，焊接时需采用适当预热等工艺措施 Ce>0.6%时，焊接性很差，焊接时需采用较高预热温度和较严格的工艺措施四)切削性能金属材料承受切削加工的难易程度，称为切削性能切削性能 金属的切削性能与材料及切削条件有关，如纯铁很容易切削，但难以获得较高的光洁度；不锈钢可在普通车床上加工，但在自动车床上，却难以断屑，属于难加工材料通常，材料硬度低时切削性能较好，但是对于碳钢来说，硬度如果太低时，容易出现“粘刀粘刀”现象，光洁度也较差。

一般情况下金属承受切削加工时的硬度在HB170一230之间为宜惕粗雅丈荷辅殷愈丙泰方掖砰延炬衫始苞旺张恬赠榔鼎汁卑登寥吁宝破逞[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20248 8电厂金属材料二、金属材料的力学性能•力力学学性性能能是指金属材料在外力作用下，所表现出来的抵抗变形和破坏的能力以及接受变形的能力一）强度和塑性强度强度是衡量材料在外力作用下抵抗塑性变形或断裂的能力塑性塑性是衡量材料在外力作用下接受变形的能力拉伸试验是测定强度和塑性的最普遍方法拉伸试验是测定强度和塑性的最普遍方法，该试验依据国家标准（目前通用的标准为GB/T 228－2002）进行，将材料制作成标准试样或比例试样，在万能实验机上沿试样轴向缓慢地施加拉力，试样随拉力的增加而变形，直至断裂测得材料的弹性极限、屈服极限、强度极限及塑性等主要力学性能指标忙啤狄谎渺方纹丑可匆沏荐社仙钻老余盎美毖李梗茵膝牟肢溉齐瓦灸婉霓[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20249 9电厂金属材料1．拉伸试样．拉伸试样肿峨芋添灰兹怜碘追靠木乙脏瞅诣衍岔侄当霖辟忆神岁唬株筹梯疼拥巷钟[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241010电厂金属材料2．拉伸曲线•拉伸曲线表示试样拉伸过程中力和变形关系，可用应力－延伸率曲线表示，纵坐标为应力R，R=F/S0，横坐标为延伸率ε，ε＝ΔL/L0。

拉伸曲线的形状与材料有关，由图可见，在载荷小的oa阶段，试样在载荷F的作用下均匀伸长，伸长量与载荷的增加成正比如果此时卸除载荷，试样立即回复原状，即试样产生的变形为弹性变弹性变形形当载荷超过b点以后，试样会进一步产生变形，此时若卸除载荷，试样的弹性变形消失，而另一部分变形则保留下来，这种不能恢复的变形称为塑性变形塑性变形库括侩郡控存禄膘宙皂医和吹蓬综险甲砂零输婿蛙柬教烧俐浙烯砾直赫蹭[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241111电厂金属材料• 强度是材料抵抗塑性变形或断裂的能力强度是材料抵抗塑性变形或断裂的能力通过拉伸试验所测得的常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度•屈服强度是材料产生屈服时对应的应力值屈服强度是材料产生屈服时对应的应力值用符号Re表示，单位是N/mm2或MPa，大小为载荷与试样原始横截面积的比值，即： 式中： Fs－材料屈服时的载荷（N）； S0－试样原始横截面积（mm2）3.强度强度性留沈靖吵苞戚毒莹啡龟蓉险托屯路摇需舅需钒枣田年限槐据盲震畅雕嫩[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241212电厂金属材料 屈服强度可分为上屈服强度和下屈服强度屈服强度可分为上屈服强度和下屈服强度，上屈服强度是指试样发生屈服而外力首次下降前的最高应力，用符号ReH表示；下屈服强度是指试样屈服期间，不计初始瞬时的最低应力值，用符号ReL表示。

一般机械零件和工程构件都不允许在使用中产生塑性变形，否则会因失效而发生事故，所以ReL屈服强度是机械设计和工程设计中的重要依据抗拉强度抗拉强度是材料在拉断前所承受的最大应力值用符号Rm表示，单位是N/mm2或MPa，其大小为材料最大载荷与试样原始横截面积的比值表示，即： 式中： Fb－材料屈服时的载荷（N）； S0－试样原始横截面积（mm2）恤镭淫供袄烤盔犀汝堑颂父沿诧贼丫掀涤自发扎奠爆柄戴灵旭牙税凸优翻[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241313电厂金属材料4．塑性．塑性金属材料的塑性指金属材料产生塑性变形而不破坏的能力金属材料的塑性指金属材料产生塑性变形而不破坏的能力拉伸试验所测得的塑性指标有断后伸长率断后伸长率和断面收缩率断后伸长率，又称延伸率，标准试样的断后伸长率用A表示，指试样被拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距比值的百分率即：式中： Lu－试样被拉断后标距的长度 L0－试样原始标距对于比例试样，A应附下脚注说明所使用的比例系数，例如A11.3表示原始标距的断后伸长率。

对于非比例试样，符号A应附以下脚标注说明所使用的原始标距，以mm表示，例如，A80mm表示原始标距L0为80mm的断后伸长率断面收缩率指试样拉断后截面积的收缩量与原截面积之比的百断面收缩率指试样拉断后截面积的收缩量与原截面积之比的百分率分率，叫金属材料的断面收缩率，用符号Z表示摩琵瞎担钦兼计稿篇妄隶螟旗秧样笛微键铅娥先饭农凹帧剃食怂瀑例谰份[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241414电厂金属材料（二）硬度（二）硬度金属材料的硬度通常是指材料表面抵抗更硬物体压入时所引起局部塑性变形的能力常见的硬度指标有布氏硬度（布氏硬度（HB）、洛氏硬度）、洛氏硬度(HR)、维氏硬度、维氏硬度(HV)和里氏硬和里氏硬度度(HL)等 1．布氏硬度（HB）岭纸扯迪阵福叶客险绎孤抑金例杀撂乖宴淬峰掖央综抢根佛铝困涨锥携诣[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241515电厂金属材料压头的材质有淬火钢球或硬质合金两种，当压头材质为淬火钢球时，布氏硬度用HBS表示，适用于测量布氏硬度≤450的材料；当压头材质为硬质合金时，布氏硬度用HBW表示，适用于测量布氏硬度在450～650范围内的材料。

布氏硬度值的表示方法为布氏硬度值的表示方法为：硬度值+硬度符号+球体直径/+载荷/+载荷保持时间（10～15秒不标注）例如，180HBS10/1000/30,表示直径10mm的钢球在1000kgf作用下，保持30秒测得的布氏硬度值为120羚暇寇京经注摩七骇吴字绑佃袖旺糟鲸痉一兆谦每酒企丫卒堪巷枉份熊厩[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241616电厂金属材料2．洛氏硬度．洛氏硬度(HR)用一定载荷将压头压入材料表面，根据压痕深度表示硬度值根据压头和载荷的不同，洛氏硬度分HRA，HRB和HRC，试验规范见表3-1 寺寇扶旗许祸颅鹰准穷夕贫晨醚欢铣煽盎楼敲冒赘彭坟惋刮巩洼携篷溃淖[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241717电厂金属材料符号压头类型总载荷（kgf）适用范围HRC120°金刚石圆锥150一般淬火钢等硬度较大材料HRBΦ1.588mm钢球100退火钢和有色金属等软材料HRA120°金刚石圆锥60硬而薄的硬质合金或表面淬火钢试验规范试验规范购适丝旋挡丑瘁腻给忧之汲家鸣辰嘻艇唱同沸宁沙蝉苔浪馏晰俩滞蛋疡宇[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241818电厂金属材料3．维氏硬度（．维氏硬度（HV））维氏硬度是用一定的载荷将锥面夹角为136°的正四棱锥金刚石压头压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，试样表面就留下压痕，测量压痕对角线的长度，计算压痕表面积，载荷F除以压痕面积S所得值即为维氏硬度。

维氏硬度用符号HV表示，计算公式如下： 喇单乔专文渣默灯惺泡音胳伞倒注兽挫削芜隆谅的碧骑芥脚挤钟绽镭烘村[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20241919电厂金属材料图1-5 维氏硬度试验示意图维氏硬度也可按对角线的d值从表中查出，d值为两对角线的算术平均值维氏硬度的结果表示方法为：硬度值+HV+试验载荷／+载荷保持时间（10~15秒不标注）例如，640HV30／20表示在试验力30kgf作用下保持载荷20秒测定的维氏硬度值为640谭忆酱莎忠沸雾伟两苑驶津逊浊贵弯浩遂瑞铆闯岭碧犀枪尔旭踩札营钩渊[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242020电厂金属材料4．里氏硬度（．里氏硬度（HL）） 里氏硬度用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定的速度冲击试样表面，用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度值计算公式如下： 式中：vR—冲击体回弹速度； vA—冲击体冲击速度。

根据冲击体质量和冲击能量的不同，里氏硬度分里氏硬度分HLD，，HLDC，，HLG和和HLC表示方法为：硬度值硬度值+冲击装置类型冲击装置类型，例如700HLD表示用D型冲击装置测定的里氏硬度值为700衔孤碟曝须低以衙埋引烷悠焦盂制憎涣子干踪讨叮拓坡缎赡谨劲秋绑兵惹[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242121电厂金属材料各种硬度试验因其试验条件的不同而不能直接换算不能直接换算，需要查阅专门的表格进行换算比较硬度是材料的重要性能之一，一般情况下，材料的硬度高，其耐磨性能也较好材料的硬度与强度之间也有一定的关系，例如，对于未淬硬钢，布氏硬度与抗拉强度间存在如下的近似换算关系： Rm≈0.362HBS （当HBS＜175） Rm≈0.345HBS （当HBS＞175）布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和里氏硬度各有优缺点：布氏硬度由于压痕面积较大，能反映较大范围内的平均硬度，所以测量结果具有较高的精度和稳定性但操作费时，对试样表面有一定破坏洛氏硬度操作简单，可以直接读出硬度值，且压痕小，不伤工件。

缺点是所测硬度值的离散性较大维氏硬度的载荷小、压痕浅，广维氏硬度的载荷小、压痕浅，广泛用于测定薄工件表面硬化层里氏硬度操作简单，便携性好，广泛用于测定薄工件表面硬化层里氏硬度操作简单，便携性好，广泛用于现场硬度测量泛用于现场硬度测量拥费殴丹叶话润随擞绿我敲坐酌阔情甄敌昆絮沮墨刹楞痘沸炉拭身胖昏社[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242222电厂金属材料（三）冲击韧性（（三）冲击韧性（αk））•冲击韧性冲击韧性是衡量材料抵抗冲击载荷能力大小的指标，是衡量材料抵抗冲击载荷能力大小的指标，常用冲击实验测定冲击韧性是试样缺口处截面上单常用冲击实验测定冲击韧性是试样缺口处截面上单位面积所消耗的冲击功冲击韧性用位面积所消耗的冲击功冲击韧性用αk表示，计算公表示，计算公式如下：式如下： 式中：式中： αk—试样冲断时所消耗的冲击功（试样冲断时所消耗的冲击功（J）；）； S—试样缺口处截面积（试样缺口处截面积（cm2）碍售扔岸确舅贸息樊煎洲抓榷程焙牛皋阿攒枢伺创杆狂瞩桨疾嘎蒂芭劣咐[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242323电厂金属材料影响冲击韧性值大小的因素影响冲击韧性值大小的因素有材料的化学成份、冶金质量、组织状态、表面质量和内部缺陷等。

另外，金属材料的冲击韧性随温度的降低而下降金属材料的强度、塑性、硬度、韧性四者中真正独立的是强度和塑性，硬度与强度有极为密切的关系，韧性是受强度和塑性的综合影响；因此，在鉴别金属材料的力学性能时，常常是以强度和塑性强度和塑性为主要指标 尚蛤桶捷驼串巴碗呛脯乍茧抽迂鸥荣卒颅钟筑忠霄惭蒋冲住叛兄溉嘻绘赐[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242424电厂金属材料（四）疲劳强度（四）疲劳强度金属材料在远低于其屈服极限的交变应力长期作用下发生的断裂现象，称为金属的疲劳1．疲劳失效的特点疲劳失效的断口有明显的特征，一般由两个明显的部分组成，见图1-8所示图中A为疲劳源；D区为疲劳裂纹发展区；G区为瞬时断裂区疲劳裂纹发展区的特征表面较光滑，另外，裂纹向前扩展时，表面形成类似年轮的贝壳纹瞬时脆性破断区特征是断口较粗糙叶片疲劳断口的宏观形貌如图1-10所示汽轮机的轴和叶片等零部件的损坏，多以金属疲劳损坏的方式失效招豆柏靴级肚慌椭龄渺嘿蔡睁赵巍檀澜衷京缎赠叹角豁顺胖咕噶箩吉屎唤[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242525电厂金属材料图1-10 材料疲劳断口宏观形貌丝诡烽丛蜜舱抨旬逊默漳蹋罗揖群巩烽聂刚什详酸递新悟糯报揽却疽造盏[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242626电厂金属材料2．疲劳失效的测定．疲劳失效的测定金属材料可经无限次应力循环而不破坏的最大应力值称为材料的疲劳极限（强度）疲劳极限（强度）。

它反映材料抗疲劳断裂的能力在一定条件下，当应力的最大值低于某一定值时，材料可能经受无限次循环仍然不会发生疲劳断裂这个最大应力值，就叫金属材料的疲劳强度当交变应力循环对称时，疲劳强度用符号σ-1表示通常规定，钢经过107次应力循环仍不破坏，就认为它可以经受无限次循环，此时的最大应力值就定为其疲劳极限；有色金属则规定应力循环数为108次或更多次才能确定其疲劳强度亏鹃机栈凭疆摔屿已沛停传静弧翻箕淹坏氦稠展摄凸芍贾伺撼妹泄扩束呈[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242727电厂金属材料3．影响金属材料疲劳强度的因素．影响金属材料疲劳强度的因素材料本身的强度、塑性、组织和材质等影响材料的疲劳强度，另外，疲劳强度还与零部件的几何形状、加工光洁度和工作环境等有关由于疲劳失效的微裂纹绝大多数是先从表面产生和发展的，因而采用表面强化的处理，可以提高疲劳强度绷嫉袜彭伶型科精其僳迈娃左愧绳怠冻似智休彬盅竣着蛹霹固赚禽诡貉肥[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242828电厂金属材料（五）断裂韧性（五）断裂韧性1.关于断裂力学关于断裂力学在工程上选择金属材料的传统方法，是根据零部件的工作条件，对塑性和韧性提出一定的要求，并根据该材料的屈服程度Rel或抗拉强度Rm来计算许用应力值： 式中——许用应力，即该材料的最大工作应力；——工作温度T时材料的屈服强度；n——安全系数。

请疾厅诞豫秦斩狐铡道麓毋冈芯服狙搜肇屉琐蹬背移纺抗雍筐茁辟职讹嘱[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20242929电厂金属材料裂纹在外力作用下扩展的形式可分为三类裂纹在外力作用下扩展的形式可分为三类，如图1-12所示这三种类型的脆性破坏，以张开型又称为I型的扩展断裂较为常见，且在外力作用下也较为危险，故近期大量研究的是I型这种裂纹的扩展及破坏狮陨秽寒级阀吨秧旧征传碉旁偏幸途垃烹描炽租织述柑委湘豫姓咋隅串茧[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243030电厂金属材料2.断裂韧性的评定断裂韧性的评定金属材料的断裂韧性是材料固有的性能，也是通过一定的实验方法测定出来的由于验的方法不同，裂纹在外力作用下失稳扩展、脆性断裂的形式也不同，目前常用的断裂韧性计算公式为：皿丧堡稼蕉悦洱奋僵距烃滥键疑依邱腊赎喊龄巡苦凳利庸溃限参潞艇肤廷[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243131电厂金属材料脆断应力也和裂纹形状及加力方式有关，即：构件中的裂纹越长（a越大），则裂纹前端应力集中越大，使裂纹扩展的外加应力，即脆断应力 越小，即：当a和Y已知时，可根据一定的实验方法测出脆断应力 代入上式，即可计算出k1C值显然，材料的k1C值越高，则材料阻止裂纹扩展的能力越强。

因此，k1C是材料抵抗裂纹失稳扩展能力的指标，是材料抵抗低应力脆断的韧性参数断裂韧性在电厂金属材料中有相当重要的作用由于电厂的大型、重要构件，如锅炉汽包，气轮机转子、主轴、叶片等，是在高温及复杂的应力状态下运行的，对于这些在特殊状态下工作的金属材料断裂韧性的研究，就显的更加必要骚正计静受延擎贵启期照查床箭撩霹履抱萌饰拥景幸渝别募江畅安荧才图[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243232电厂金属材料一、金属键与晶体结构一、金属键与晶体结构•金金属属原原子子的的结结构构特特点点是：价电子数目较少（1~3个），电子层数较多，原子核对价电子的引力较弱，价电子极易脱离原子核形成自由电子，金属原子成为正离子，如图1-13所示自由电子在正离子之间做高速运动，形成带负电的电子气金金属属原原子子间间这这种种正正离离子子与与自自由由电电子子的的电电性性引引力力结结合合，，称称为为金金属属键第二节第二节 金属的晶体结构与结晶金属的晶体结构与结晶初车瘫慨龚啼孵种假重曳瓤践步庞佬篓馋吝梆旅哺烂垣咕型涟榴昏蚤川肉[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243333电厂金属材料• 金属键与非金属原子间的结合键（离子键和共价键）不同。

金属键与非金属原子间的结合键（离子键和共价键）不同金属离子间的键合力很大，且由大量原子结合成整体金属，金属离子间的键合力很大，且由大量原子结合成整体金属，故金属的强度高：故金属的强度高：•自由电子在电场力作用下作定向运动，使金属具有导电性；自由电子在电场力作用下作定向运动，使金属具有导电性；•金属离子周围的键是等价的、对称的，因而金属原子在空间金属离子周围的键是等价的、对称的，因而金属原子在空间的位置必须有规则地排列且势能最低，即呈晶体结构的位置必须有规则地排列且势能最低，即呈晶体结构•金属离子在平衡位置上作高速振动，温度越高，振幅越大金属离子在平衡位置上作高速振动，温度越高，振幅越大金属的这种结构决定了其具有优良的导热性金属的这种结构决定了其具有优良的导热性您坐脸噶掐涌渔从色艺庐知驰尺桅眼是衅兰课撞案吏零崎略冷涯尊屿丛葡[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243434电厂金属材料 取晶格中一个最基本的几何单元来表明原子排列的规律性，这个最小的几何单元，称为“晶胞晶胞”显然，金属的结构是由大量晶胞在空间堆垛形成晶胞各边的长度a，b，c称为“晶格常数”，其大小是以Å为单位来度量。

金属材料通常都是晶体，为了便于分析晶体中原子的排列规律，通常用假想的线条将各原子中心连接起来，使之构成一个空间格架，这种三维的空间格架，称作“晶格晶格”.逗氏珍道团呛典舜纺楚羌给迫姥雷渴刃钞跟像森孝嫡购膏蠕林则叉匝稼辕[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243535电厂金属材料常见的晶体结构有三种，即体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格即体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格挎皖五卸缩庇辩哄配殃恼磕狂北巨乡荚占否但堆锚旧似虽斥仟秧久流宿尧[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243636电厂金属材料（一）体心立方晶格（一）体心立方晶格（二）面心立方晶格（二）面心立方晶格（三）密排六方晶格（三）密排六方晶格实躬绚窜仟聪访赠柄车跳步蚀舍畏湍温遣挫徊凡涌兵索腰桶酌皱爹鳞郎永[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243737电厂金属材料二、晶面、晶向与晶格致密度二、晶面、晶向与晶格致密度• 为了研究方便，可以把金属原子看成球形，并且人为规定与邻近的原子是相切的，并将球的半径规定为原子半径。

图1-18是体心立方晶格中的原子半径与晶格常数的关系图春瓜宵培棋三埠苞遁密屁洞汰疹蓝列释专赋茹非凋民惟酵庭抖陇矗线便豪[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243838电厂金属材料三、单晶体与多晶体三、单晶体与多晶体•如果依晶格中晶胞的长、宽、高取坐标系X、Y、Z，将坐标原点选在一个顶角原子上，晶格就有了方位和方向，称为位向•在单晶体中晶格的位向是一致的金属的单晶体很小，约在10-1-10-3cm数量级金金属属总总是是以以多多晶晶体体的的形形式式存存在在，所以往往看不到金属的单晶体，金属单晶体的各向异性也被抵消了图1-21为多晶体示意图在自然界中，常常可以看到食盐，方解石的单晶体猾截基吸标炉纸万筐鸣门饺谤直励释蛾坡寞掀丸澳霞稠祸徊妇姻析橇肿篇[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20243939电厂金属材料 袋鞍兔降博镐军射爷有晌吼辙勤撬蜡个红祸橱僻淡抄烹厚妙甩论贪龚襄少[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244040电厂金属材料四、晶体的缺陷四、晶体的缺陷金属晶体的缺陷依照其几何形状，分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。

金属晶体的缺陷依照其几何形状，分为点缺陷、线缺陷和面缺陷一）点缺陷（一）点缺陷•点点缺缺陷陷是指晶格中三维尺寸都较小的点状缺陷，主要包括晶格空位、间隙原子和异质原子•图1-23为空空位位和和间间隙隙原原子子，空位指晶格中某些结点处没有原子，而间隙原子指晶格间隙中出现多余原子产生空位和间隙原子的主要晶格间隙中空位、间隙原子和异质原子缺陷均会引起晶格局部变形，即晶格畸变原因是由于原子热运动使其逃离晶体结点位置或转移到晶格间隙中•图1-24为异异质质原原子子，一般是其他金属或非金属原子置换原晶格中原子或存在原晶格畸变引起能量升高，使金属的强度、硬度和电阻升高失奶田龙阐罩浆挽措藉仲炉螺抄恕叼劣拢权呈烙湾刁毁郎铸况搔让唉徒骇[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244141电厂金属材料楔奠叔罚条忌忆白鞠谭卑乱云栏长爽横豫屯蔗郭何浅隔缴烁扦鞭少痈鉴锗[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244242电厂金属材料（二）线缺陷（二）线缺陷线缺陷又称位错线缺陷又称位错，是指晶体中一列或若干列原子发生有规律的错排现象位错有两种类型，最简单的是刃形位错.位错的存在对金属的性能有很大影响，随着位错数目的增加，金属强度先降低后增加，所以金属晶体中不含位错或含有大量位错均能使强度提高。

覆栋悬阳脾砖狱浙芬赞缴哦使拉轻烤字呵堡趁庆讨兵无食搽奔疥竖挠柒简[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244343电厂金属材料（三）面缺陷（三）面缺陷•面面缺缺陷陷是晶体中二维尺寸较大，一维尺寸较小的呈面状分布的缺陷，如晶界、亚晶界等在多晶体中相临晶粒的位向不同，在交界的地方原子排列不可能很规则，于是产生一层“过渡层”相邻晶粒的位向差如果小于15度，称作“小角度晶界”，可以看作由许多纵向排列的同号刃型位错组成；当位向差大于15度时，称作大角度晶界，随着位向差的增加，晶界的厚度也增加在实际金属中多数晶界是大角度晶界•在晶界上原子的无规则排列，使得晶界的性能与晶内差别很大：晶界原子比晶内原子易于发生化学反应，因而容易被腐蚀；晶界原子近于液态结构，致使晶界熔点低于晶内；异类原子和杂质在晶界上存在时能量低，所以晶界是杂质原子易于聚集的地方；由于晶界处原子排列无规则，金属的塑性变形（滑移）受到阻碍，致使晶界的强度比晶内高因此，金属晶粒的大小对金属的性能有很大影响舌醇萄睡劣灿望峰拈屡韶烩合唯旁絮灭彰型织孽较闺扁侮彪棍攻壳按钨甚[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244444电厂金属材料五、纯金属的结晶五、纯金属的结晶•金属材料自液态凝固的过程称为结晶。

金属材料自液态凝固的过程称为结晶一）结晶的条件（一）结晶的条件•纯金属在结晶时都有一固定的转变温度，称为熔熔点点，或平衡结晶温度金属的温度高于熔点时，金属应以液体状态存在；低于熔点时，金属则以固体状态存在在 平衡结晶温度时，液体与固体同时存在，这时液体的结晶速度与固体的熔化速度相同，是动态平衡状态•液态金属冷却到镕点时是不能结晶成晶体的，只有冷到低于熔点的温度时，即有一定的“过冷度”时才能结晶过冷度按下式计算： △t＝tR－t 式中 ：△t—过冷度 tR——理论熔点 t—实际结晶温度摊濒表裕芯义龟峦力兼模手润智骆亏凰惜童竖尧主残汹赵吴霍库梦化研僻[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244545电厂金属材料•金属的实际结晶温度可以用热分析法热分析法测得•冷却曲线有一水平线段，说明金属在结晶过程中温度是恒定的．这是由于金属在由液态转变为固态时，要放出“结结晶晶浴浴热热”这种潜热的释放恰恰补偿了金属向周围散逸的热量，而使结晶过程处于恒温状态。

当结晶过程结束时，即液态金属都已转变为晶体后，金属的温度又随着散热而降低，直至室温曲线上水平线段的长度代表结晶过程的时间扎码捌碳烂椅茬莫裁迈邹膳波呛有疵刘砖并怯淹击磅慑直澄边扯溅枉兴栗[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244646电厂金属材料（二）结晶的过程（二）结晶的过程•金属的结晶过程一般包括两个过程，即形核过程和晶核长大形核过程和晶核长大过程•形核过程是当温度降到结晶温度时，熔液中开始出现时聚时散的类似晶体结构的小集团，当小集团达到一定临界值时，逐渐稳定，这种最初形成的小晶体被称为晶核熔液中晶核数目的多少与过冷度、熔液中含高熔点杂质数目等因素有关，把单位时间内单位体积中所产生晶核数用形核速率（简称形核率）来表示盒悲稳拨矽承裤刊榴尖累疥虚牺秽兔财市椅衷耽泰琴掩酥铭朵幂豆烬师溪[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244747电厂金属材料•长大过程是晶核逐渐长大的过程，晶核的长大过程具有方向性，一般沿过冷度大的方向生长，这种生长方式类似树枝的生长，被称为树树枝枝状状长长大大，直到液相消耗完毕晶核长大的速率称为长大率，用单位时间内晶体表面向前推进的线速度表示。

搞窿豺机予魄愿反寨笺烽噶寓劫谍缨观芋讹祈灰才掸枉伯蚕唯允茅长赔絮[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244848电厂金属材料（三）影响晶粒大小的因素（三）影响晶粒大小的因素•金属晶粒的大小是影响金属性能的重要因素金属晶粒的大小是影响金属性能的重要因素•晶晶粒粒大大小小与与常常温温力力学学性性能能的的关关系系为：晶粒越细小，金属的强度、塑性、韧性越高反之晶粒越粗大，金属的力学性能越差•制备细晶粒材料的措施一般为在结晶过程提高形核率和抑制长大率形核率和长大率的影响因素主要有以下三个方面：倚都揪豹窍吝填葛磺毗掌及淌咖窝蛔瘫跑邮歧雏庸煞袜佣维额滞发趋正建[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20244949电厂金属材料1．过冷度影响形核率N和长大率G与过冷度Δt关系，一般随着过冷度的增加，形核率和长大率先增加后下降3．金属流动与振动在金属结晶时如果增加液体流速或给以机械振动、超声波振动，都将达到增加形核率或抑制长大率的效果2．难熔杂质的影响高熔点杂质的加入对细化晶粒的作用也非常明显，由于液态金属结晶时可以附着在未全部熔解的高熔点杂质的颗粒表面，所以加入高熔点杂质能提高形核率。

葛忠恢诊译狱氓耐蹄芬委馏甫留臆鞋阮彪淮靠圾好政之毛付许鸡括挤处值[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245050电厂金属材料四、固态金属的同素异晶转变四、固态金属的同素异晶转变•多多数数金金属属结结晶晶后后晶晶格格类类型型保保持持不不变变，，但但有有些些金金属属如如铁铁、、锰锰、、钴钴、、钛钛、、锡锡等等在在固固态态下下晶晶格格类类型型会会随随温温度度的的变变化化而而发发生生改改变变，，由由一一种种晶晶格格向向另另一一种种晶晶格格转转变变，，金金属属在在固固态态下下发发生生晶晶格格变变化化的过程称为同素异晶转变的过程称为同素异晶转变祖距颁废今诡应执辰胯镭检谬境迎傅芝慨杉甸凿御葡访但俄蚀吓略罚浸瘸[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245151电厂金属材料纯铁的同素异晶转纯铁的同素异晶转变在实际生产中有变在实际生产中有重要意义，正是由重要意义，正是由于纯铁能够发生同于纯铁能够发生同素异晶转变，生产素异晶转变，生产中才有可能用热处中才有可能用热处理的方法来改变钢理的方法来改变钢的组织和性能的组织和性能。

剩绎熟齐钝砚堂哈小碴酌畦骸霜椽瘤瘁辉闪丝泼丧京拴急咐疹腹漏沁此帅[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245252电厂金属材料第三节第三节 金属的塑性变形与再结晶金属的塑性变形与再结晶一、单晶体的塑性变形一、单晶体的塑性变形晶体塑性变形的主要形式是晶体塑性变形的主要形式是滑移和孪生滑移和孪生一）滑移（一）滑移•如如果果对对单单晶晶体体锌锌做做拉拉伸伸试试验验，，但但单单晶晶锌锌被被拉拉长长后后，，发发现现锌锌的的表表面面出出现现倾倾斜斜的的近近乎乎平平行行的的细细线线，，称称为为滑滑移移线线在在锌锌晶晶体体的的内内部部，，发生了一部分晶体相对于另一部分晶体的相对滑动，即滑移发生了一部分晶体相对于另一部分晶体的相对滑动，即滑移• 对对滑滑移移后后的的晶晶体体进进行行x射射线线分分析析表表明明，，晶晶体体发发生生相相对对浴浴动动后后仍仍然然是是完完整整的的晶晶体体，，且且晶晶格格位位向向不不变变，，滑滑动动的的距距离离是是晶晶格格常常数数的的整整数数倍倍这这种种由由整整个个晶晶体体沿沿着着一一个个滑滑移移的的平平面面发发生生的的整整体体滑滑动动，，称为称为“刚性滑移刚性滑移”。

发生滑移的晶面，叫做滑移面发生滑移的晶面，叫做滑移面辐洽斥咎兼冠涡腊钾轩萤缀陇吃危俯酥胰泥摆需安勤柠巳疽舒藩旨匹褥嘶[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245353电厂金属材料 1．滑移的受力分析．滑移的受力分析•作作用用在在滑滑移移面面上上的的拉拉力力P可可以以分分解解为为垂垂直直滑滑移移面面的的正正应应力力分分量量σ，，和和平平行行沿沿移移面面的的切切应应力力分分量量τ由由图图中中分分析析可可知知，，作用在滑移面上的正应力，只能引起晶格的弹性伸长，即弹性交形，应力取消时，弹性使变形恢复原状只有在σ很大很大(超过原子间的结合力)时，才能将晶体拉断•晶体在切应力作用下，发生剪切弹性变形这时，如果取消外力，晶体则恢复原状但当切应力分量大到一定值时，品格发生刚性滑移能使晶体滑移的最小分切应力，称为“临界切应力临界切应力”•从金属晶体受力分析可知，作用在滑移面上的正应力分量远远没有达到晶体结合力时，切应力分量已经达到临界切应力值因此，金属受力后总是先发生塑性交形，在大量塑性变形后才发生断裂现象怒毡升瘦遣船搽笋墨衣枢龙胯碌袋注叉商死笺武仗圈悲肉男绽闰她萧纳内[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245454电厂金属材料•晶体在产生滑移变形时，不是沿着任何晶面都能滑移的，只有在原子最密排的晶面上才能发生滑移。

晶体中原子排列最密的品面，称为密排面密排面这些密排面往往就是滑移变形的滑移面，如图1－34所示釜怖抖烦携躯厅伎途壬廖插撮吴湃防防阂扳澳目屉无靛侍冻些朵本改挛赡[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245555电厂金属材料•当当晶晶体体沿沿着着密密徘徘面面滑滑移移时时，，滑滑移移的的方方向向一一定定是是沿沿着着面面内内最最密密排排的的方方向向这这是是因因为密排方向上原子之间的距离小，滑动一个原子间距所需的能量小的缘故为密排方向上原子之间的距离小，滑动一个原子间距所需的能量小的缘故•一一个个密密排排面面及及面面上上一一个个密密排排的的晶晶向向，，组组成成一一个个可可能能滑滑移移的的通通道道，，称称为为滑滑移移系系晶体中滑移系越多，其塑性越好•面心立方晶格与体心立方晶格金属的滑移系比密排六方晶格金属的滑移系多，因此密排六方晶格的金属镁、锌等塑性较差面心立方晶格与体心立方晶格的滑移系虽然形同，但滑移方向对塑性的贡献更大些，因此具有面心立方晶格的铜、铝、镍等比具有体心立方晶格的铬、钼、钨、钒等塑性好2．滑移的机理．滑移的机理 • 金金属属晶晶体体如如果果按按照照上上述述刚刚性性滑滑移移的的机机理理发发生生滑滑移移变变形形，，即即部部分分晶晶体体发发生生整整体体滑滑动动时时，，所所需需的的切切应应力力比比实实际际晶晶体体滑滑移移时时所所需需的的临临界界切切应应力力大大二二至至三三个个数数量量组组。

如如铁铁在在刚刚性性滑滑移移时时所所需需切切应应力力为为2300MPa，，而而实实际际测测得得的的临临界界切切应应力力为为29MPa；；铜铜在在刚刚性性滑滑移移时时所所需需切切应应力力为为1540MPa，，而而实实际际测测得得的临界切应力为的临界切应力为1MPa这说明实际晶体滑移时，并不是刚性滑移这说明实际晶体滑移时，并不是刚性滑移•实验证明，滑移变形的真正机理是由位错的移动来完成的实验证明，滑移变形的真正机理是由位错的移动来完成的止闻天激级袁虾资去报骸莫吩免蜜栅丝严予榜冬迂筏臻界吻林代无赴价柒[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245656电厂金属材料•其其微微观观过过程程，，是是由由位位错错的的移移动动来来完完成成的的金金属属中中存存在在着着大大量量位位错错，，位位错错沿沿着着滑滑移移面面运运动，在宏观上引起金属的塑性变形动，在宏观上引起金属的塑性变形俭了廖球辈债傣窄蠕炬已谦隔投篷庞撇唤窍金遏抗牲扬通瀑侯央焕褂土急[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245757电厂金属材料•金金属属的的健健合合力力是是很很高高的的，，即即其其本本质质强强度度很很高高，，但但在在外外力力作作用用下下，，金金属属中中所所存存在在的的大大量量位位所所在在切切应应力力很很小小时时即即可可运运动动，，导导致致滑滑移移变变形形。

金金属属经经一一定定量量的的塑塑性性变变形形后后，，内内部部缺缺陷陷增增加加，，以以致致断断裂裂因因此此，，金金属属中中位位错错的的数数量量、、分分布布对对金金属属的的性性能能影影响响很很大大假假如如金金属属中中没没有有位位错错，，金金属属的的塑塑性性变变形形只只有有依依刚刚性性滑滑移移来来进进行行，，金金属属的的强强度度就就很很高高随随着着位位错错数数量量的的增增加加，，金金属属的的强强度度下下降降，，但但当当位位错错数数量量增增至至很很大大时时，，位位错错线线之之间间发发生生的的交交互互作作用用，，反反而而阻阻碍碍位位错错的的移移动动，，金金属属强强度度又又有有上上升升的的趋趋势势金金属属强强度度与与位位错错密密度度的的关关系系如图如图l—37所示 善区熔奴啃泣道赂蝉猛基烘拘惫红错频雀旷斧潘歌厚戍引吗茵鱼叼偏呛阎[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245858电厂金属材料（二）孪生（二）孪生•孪孪生生是是晶晶体体的的另另一一种种塑塑性性变变形形方方式式在在切切应应力力作作用用下下，，晶晶体体的的一一部部分分沿沿一一定定的的晶晶面面（（孪孪晶晶面面））和和晶晶向向（（挛挛晶晶方方向向））相相对对于于另另一一部部分分所所发发生生的的切切变变称称为为孪孪生生。

与与滑滑移移变变形形相相比比，，孪孪生生变变形形很很少少发发生生因因为为孪孪生生所所需需要要的的剪剪切切应应力力很很大大，，孪孪生生变变形形往往往往只只在在低低温温的的体体心心六六方方晶晶格格金金属属中中发发生生，，或或在在滑滑核核系系很很少少的的密密排排六六方方晶晶格格金金属属中中发发生生，，或或受受到到冲冲击变形的金属中发生击变形的金属中发生二、多晶体的塑性变形二、多晶体的塑性变形 •多多晶晶体体塑塑性性变变形形时时，，每每个个晶晶粒粒的的塑塑性性变变形形与与单单晶晶体体塑塑性性变变形形基基本本相相同同，，但但由由于于晶晶界界的的作作用用及及相相邻邻晶晶粒粒之之间间位位向向不不同同，，多多晶晶体体的的塑塑性性变变形形与与单单晶晶体体相相比比又又有所不同有所不同实际使用的金属材料几乎都是多晶体实际使用的金属材料几乎都是多晶体跨厉偷野四诊萄醚雪炕焦皱锦从姜暮绒拘骆篙淳锻预鬃睛盒艺弓相穷晨炎[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20245959电厂金属材料（一）晶界的影响（一）晶界的影响晶界是相邻两个晶粒的边界，晶界上的原子排列是无规则的，金属中的杂质原于往往存在其间，这对于位错的运动形成很大阻力。

用只有两个晶粒的试样进行拉伸试验，变形后试样出现了所谓“竹节现象竹节现象”，如图1—39所示这说明晶界附近晶体的塑变抗力很大由此可以推断，多晶体金属的晶粒越细小（单位体积内晶粒数越多）时，该晶体的塑变抗力越大，即强度越高疫功饵勃溢叮聪屑孕痘癣骏蓝涕杜烹米雀续屡庄涩来奔一载对宛罕渗夯胀[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246060电厂金属材料（二）位向差的作用•外力的切应力分量在外力呈45°角度时最大因此，晶体中与外力方向接近45°的滑移系最容易发生滑移，而接近0°与90°时，切应力分量最小，晶体不易发生滑移由于多晶体金属中相邻晶粒位向不同，当一个晶粒的位向接近45°发生滑移时，必然受到相邻晶粒的牵制作用，相邻晶粒间的位向差越大时，牵制作用越大，从而增加了塑变抗力，使强度提高•金属的晶粒越细时，其强度越高细晶粒的金属不仅强度高，塑性也好，这是应为多晶体在应力作用下，塑性变形分散在更多的晶粒之中，晶粒越细时，多晶体各处的塑性变形越均匀相反，多晶体的晶粒很措大时，某些大晶粒的位向不利于滑移变形，则在较大的体积内牵制塑性变形，使塑性交形不均匀•在在实实际际生生产产中中，，希希望望金金属属零零件件的的晶晶粒粒越越细细越越好好。

在在电电力力设设备备中中，，有有些些重重要要零零件件的的晶晶粒粒度度，，被被限限定定在在一一定定级级别别之之内内，，尤尤其其是是承承受受冲冲击击的的构构件件，，如如碎碎煤煤机机的的锤锤头头和和锤锤扦扦，，细细晶晶粒粒金金属属的的强强度度高高、、塑塑性性好好，，则则冲冲击击韧韧性性也也高高，，能能够够承承受受反反复的冲击而不易产生疲劳损坏复的冲击而不易产生疲劳损坏嘎乓釉谬遍秽竞傻啡贼铭渗谚踪灰点汞豫氏谰削拍骇摸派宛睛追腾爽岂搜[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246161电厂金属材料三、冷塑性变形对金属组织和性能影响三、冷塑性变形对金属组织和性能影响•金金属属材材料料在在外外力力作作用用下下产产生生塑塑性性变变形形，，其其内内部部的的组组织织和和力力学学性性能能、、物物理理、、化化学学性性能能也也发发生生一一系列的变化，主要的变化是加工硬化，同时在金属内部产生形变内应力系列的变化，主要的变化是加工硬化，同时在金属内部产生形变内应力 在电力工业中，碎煤机锤头、磨煤机衬板、斗轮机斗齿、冷卷弹簧等都是利用加工硬化进一步提高强度的在电力工业中，碎煤机锤头、磨煤机衬板、斗轮机斗齿、冷卷弹簧等都是利用加工硬化进一步提高强度的。

一一)加工硬化加工硬化•金属在受外力作用屈服后，如继续变形则需要增加应金属在受外力作用屈服后，如继续变形则需要增加应力，即随着塑性变形的增加金属不断强化、硬化，直力，即随着塑性变形的增加金属不断强化、硬化，直至达到强度极限至达到强度极限 低碳钢的加工硬化现象见图低碳钢的加工硬化现象见图1—41所示，出现了加工硬化后强度可提高所示，出现了加工硬化后强度可提高80％以上建筑％以上建筑用钢筋须先经过冷拔强化但加工硬化会使金属的电用钢筋须先经过冷拔强化但加工硬化会使金属的电阻增加，耐腐蚀性下降，特别是金属的塑性．韧性下阻增加，耐腐蚀性下降，特别是金属的塑性．韧性下降，甚至趋于零降，甚至趋于零•金属的显微组织：会发现金属的晶粒逐渐被拉长，甚金属的显微组织：会发现金属的晶粒逐渐被拉长，甚至会变成细条状、纤维状，这说明晶粒发生碎化，亚至会变成细条状、纤维状，这说明晶粒发生碎化，亚晶的数量增加晶界和亚晶界数量的增加，使位错运晶的数量增加晶界和亚晶界数量的增加，使位错运动受阻，形变抗力加大，导致强度和硬度增加，动受阻，形变抗力加大，导致强度和硬度增加，•性能：随着塑性变形量的增加，位错密度增加，使运性能：随着塑性变形量的增加，位错密度增加，使运动中的位错发生复杂的交互作用，位错线相互缠结、动中的位错发生复杂的交互作用，位错线相互缠结、堆积，阻碍了位错的运动，也会使强度、硬度提高，堆积，阻碍了位错的运动，也会使强度、硬度提高，塑性、韧性下降。

塑性、韧性下降芍恋举柒百痴拦书积绸屑奖哆渐屑往梗外裙声樱殃质阉嘱炎物塘购册盒鱼[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246262电厂金属材料(二二)形变内应力形变内应力•金金属属经经塑塑性性变变形形后后，，由由于于多多晶晶体体的的变变形形不不均均匀匀，，有有的的晶晶粒粒须须以以弹弹性性变变形形协协调调整整体体的的变变形形，，又又由由于于塑塑性性变变形形产产生生了了大大量量的的缺缺陷陷，，因因此此，，外外力力所所做做的的功功有有一一小小部部分分以以弹弹性性能能的的形形式式残残存存于晶体中，称为形变内应力于晶体中，称为形变内应力•形变内应力按照其存在的范围不同，可分为三种：形变内应力按照其存在的范围不同，可分为三种：•第一类内应力，亦称为宏观内应力第一类内应力，亦称为宏观内应力•第二类内应力，亦称为显微应力第二类内应力，亦称为显微应力 •第三类内应力，亦称为晶格畸变应力第三类内应力，亦称为晶格畸变应力爷侥狞担蒋族抡镐洋出掳放寂侣跟拭淡枕刺正雾冠淫俞部遗傈横佐箔碾信[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246363电厂金属材料四、回复与再结晶四、回复与再结晶 •形形变变后后的的金金属属加加热热时时，，将将发发生生一一系系列列的的组组织织和和性性能能的的变变化化，，变变化化的的主主要要形式是回复与再结晶。

形式是回复与再结晶一一)回复回复• 经经过过塑塑性性变变形形的的金金属属在在加加热热温温度度较较低低时时，，金金属属组组织织基基本本不不变变，，硬硬化化现现象象仍仍然保留，但内应力大大消除，这种现象称为回复然保留，但内应力大大消除，这种现象称为回复泌瓤膳让斋弟罩拍拈惑郴职腋寻快蔓梆捣颊策涛陆眼颓泪涉镍怀仕屡剖篆[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246464电厂金属材料（二）再结晶（二）再结晶•塑塑性性变变形形后后的的金金属属在在较较低低温温度度下下加加热热时时，，虽虽经经回回复复使使内内应应力力大大部部分分消消除除，，但但显显微微组组织织和和结结构构没没有有明明显显的的改改变变，，形形变变储储存存能能未未能能完完全全释释放放，，金金属属组组织织仍仍处处于于不不稳稳定定状状态态如如继继续续提提高高加加热热温温度度，，使使金金属属原原子子的的扩扩散散能能力力增增加加，，这这种种高高能能不不稳稳定定状状态态将将消消除除，，晶晶粒粒拉拉长长和和碎碎化化趋趋于于消消失失，，金金属属的的组组织织、、性性能能完完全全恢恢复复到到变变形形前前的的状状态态。

这这种种变变化化实实质质上上是是一一个个重重新新形形核核、、长长大大的的过过程程，，称称为为再再结结晶晶 再再结结晶晶后后的的金金属属组组织织与与形形变变前前的的退退火火组织相同，加工硬化现象完全消失，位错密度也降至变形前的状态，如图组织相同，加工硬化现象完全消失，位错密度也降至变形前的状态，如图l—43所示刹嫂粱铲疼囤艳焦蒙毋朵篓砒球催春木兽综脂赦绑吾劲闯蝇撕主陶判滩薛[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246565电厂金属材料 (三三)再结品温度与晶粒长大再结品温度与晶粒长大•再结晶过程不是相变再结晶过程不是相变• 再再结结晶晶温温度度主主要要取取决决于于金金属属的的预预变变形形程程度度没没有有产产生生塑塑性性变变形形的的金金属属加加热热时时不不会会出出现现再再结结晶晶的的现现象象金金属属的的预预变变形形度度越越大大，，其其形形变变储储存存能能越越多多，，加加热热时时再再结结晶晶的的倾倾向向越越大大，，所所需需的的再再结结晶晶温温度度越越低低当当形形变变量量大大到到一一定定程程度度后后，，再再结结晶晶温度趋于某一固定值，这一温度值称作温度趋于某一固定值，这一温度值称作Ta，即最低再结晶温度。

即最低再结晶温度•金金属属的的最最低低再再结结晶晶温温度度与与金金属属的的熔熔点点有有关关，，高高熔熔点点的的金金属属Ta较较高高，，反反之之则则低低与金属熔点与金属熔点Tr的关系约为：的关系约为： Ta≈0.35~0.4Tr孽囱邹吼萝餐素简浦亡淆欠芥丈赐浪尹掘丘吧栅师赶脯灌窄瘤阂简犯物妄[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246666电厂金属材料•加加热热温温度度过过高高，，保保温温时时间间过过长长，，都都能能使使已已形形成成的的细细晶晶粒粒组组织织继继续续长长大大，，而而成成为为粗粗大大晶晶粒粒的的组组织织，，使金属的性能变坏，这是应该力求避免的使金属的性能变坏，这是应该力求避免的•回复、再结晶和晶粒长大过程中，随加热温度的增加，组织和性能变化如图回复、再结晶和晶粒长大过程中，随加热温度的增加，组织和性能变化如图1－－45所示•再再结结晶晶退退火火在在工工业业生生产产中中适适于于冷冷拔拔、、冷冷拉拉的的金金属属材材料料往往往往在在冷冷拔拔或或冷冷拉拉后后，，安安排排一一道道或或数数道道再再结结晶晶退退火火工工艺艺，，使使变变形形后后的的金金属属恢恢复复到到变变形形前前，，再再继继续续变变形形，，如如冷冷拔拔无无缝缝钢钢管管，，冷冷拉拉钢钢丝丝、、铜丝等。

铜丝等岗儒顾汇啪足佳别撵啡呕苞孙陪赎拴会屹酉噪慷乾找胳蚜铁删瞒寝迸宰辫[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246767电厂金属材料五、热加工与冷加工的区别五、热加工与冷加工的区别•许许多多重重要要工工件件在在机机加加工工前前，，往往往往安安排排一一道道锻锻造造工工序序，，如如汽汽轮轮机机的的主主袖袖、、叶叶轮轮叶叶片片，，发发电电机机．．风风机机、、水水泵的主轴、齿轮等泵的主轴、齿轮等 用金属学的观点来看，凡在金属的再结晶温度以下的加工变形称作冷加工，而用金属学的观点来看，凡在金属的再结晶温度以下的加工变形称作冷加工，而在再在再结晶温度以上的加工变形称为热加工结晶温度以上的加工变形称为热加工金属热加工的塑性变形量大，不会出现加工硬化，可以很快加工成型在热加工中，金属热加工的塑性变形量大，不会出现加工硬化，可以很快加工成型在热加工中，金属的某些缺陷金属的某些缺陷(如气孔、裂纹等如气孔、裂纹等)可以在高温下焊合，因而热加工后金属的组织细可以在高温下焊合，因而热加工后金属的组织细密质量好密质量好婶淋噬证郧奔唆鞍社涌插笼锅椎卵禹奉盲匙登酷狈话广沈委虽迢撂梨龄婆[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246868电厂金属材料 二、二元合金相图二、二元合金相图•合合金金的的性性能能是是由由合合金金的的成成分分、、组组织织决决定定的的，，研研究究合合金金成成分分、、组组织织、、性性能能之间关系最重要的工具是合金相图。

之间关系最重要的工具是合金相图相图的概念相图的概念 •合合金金相相图图又又称称平平衡衡图图或或平平衡衡状状态态图图它它以以合合金金成成分分为为横横坐坐标标，，以以温温度度为为纵纵坐坐标标，，表表示示同同一一合合金金系系在在平平衡衡状状态态下下不不同同成成分分的的合合金金在在不不同同温温度度下下由由哪哪些些相相组组成成，，以以及及相相间间平平衡衡关关系系的的图图形形平平衡衡是是指指热热力力学学平平衡衡，，即即一一定定成成分分的的合合金金在在一一定定温温度度下下各各相相的的量量不不再再发发生生变变化化，，处处于于动动态态平平衡衡状状态态处在动态平衡状态下的相称为平衡相处在动态平衡状态下的相称为平衡相牡打例肠韧彰舜甩思秦捂刺醋芹镀诌崔抬裁嫁镶哦狭狗瘟碑谍申耻皖克拥[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20246969电厂金属材料1.相图的表示相图的表示•纯金属的相图可以用表示温度的纵坐标及其上几个临界点表示纯金属的相图可以用表示温度的纵坐标及其上几个临界点表示•图图1—51为为工工业业纯纯铁铁的的冷冷却却曲曲线线及及相相图图图图中中左左边边是是工工业业纯纯铁铁的的冷冷却却曲曲线线，，二二元元合合金金的的组组织织组组成成的的相相不不仅仅与与温温度度有有关关，，且且与与合合金金的的成成分分有有关关。

如如用用一一核核坐坐标标表表示示合合金金的的成成分分，，用用纵纵坐坐标标表表示示温温度度，，即即可可将将不不同同成成分分的的合合金金在在不不同温度下的平衡相及相间的平衡关系表示出来同温度下的平衡相及相间的平衡关系表示出来•图图1—52为为铜铜—镍镍合合金金相相图图，，Cu—Ni横横坐坐标标表表示示从从0％％Ni至至100％％Ni的的合合金金系系的的所所有有成成分分这这样样二二维维坐坐标标平平面面上上任任一一点点(称称作作表表象象点点)，，即即表表示示一一个个成成分的合金在某一温度时的状态（相）分的合金在某一温度时的状态（相）煤海密拙佐笑肤岁铰翌撅怒谤稚韧嚎芯脱吵铜姐恫蹲谴蛀盲铅疫同霸手萄[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247070电厂金属材料宋贵栋水儒幂寺质捐罗椎丸娄宵烦藐拜拟姐标豪硫堑茁蹲隔偿乃屯联夸智[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247171电厂金属材料 2．相图的测定．相图的测定• 二二元元合合金金相相图图可可以以用用多多种种方方法法则则定定，，其其中中最最简简单单、、最最常常用用的的方方法法是是采采用热分析法。

用热分析法以以Cu—Ni合金为例，用热分析法测定相图的步骤：合金为例，用热分析法测定相图的步骤：• （（1））配配制制不不同同成成分分的的Cu—Ni合合金金，，测测出出结结晶晶开开始始温温度度(上上转转变变点点)及及结晶终了温度结晶终了温度(下转变点下转变点)：：•绘制合金的冷却曲线，如图绘制合金的冷却曲线，如图1-53(a)所示•（（2））将将各各冷冷却却曲曲线线的的临临界界点点平平移移至至相相图图上上，，如如图图1-53(b)所所示示，，并并将将同同类的点描成线，称为相界线，即的到一个完整的类的点描成线，称为相界线，即的到一个完整的Cu-Ni合金相图合金相图衡嗓液齿提窟畜贩财汹渍塌触烛胡空劲润弃鹏谜肚蜀黍怀饼粤肋扳造嫉鹃[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247272电厂金属材料活魂航尸喻凳篮缓卡迁郧桑鳃殷变乒菲答乞三碰待更烘垒婪杉音饭毒陵朝[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247373电厂金属材料（二）杠杆定律（二）杠杆定律•由由二二元元合合金金相相图图不不仅仅可可以以确确定定任任何何成成分分的的合合金金在在任任何何温温度度下下有有那那些些相相，，还还可可以以借借助助杠杠杆杆定定律律确确定定两两相相区区内内两两个个平平衡衡相相的的相相对对重重量量如如图图1－－54所所示示。

因此，杠杆定律是分析合金相图的重要工具因此，杠杆定律是分析合金相图的重要工具津骸妒桃沦脾嫁熊双屡祭若贫始思沛喧闪谈躯阵韦惋且掠壤尖癣好蛮锨驯[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247474电厂金属材料1．确定二平衡相的成分．确定二平衡相的成分•在在图图1-54给给出出的的铜铜镍镍合合金金相相图图中中，，液液相相以以上上是是液液相相区区L，，固固相相线线以以下下是是固固相相区区α，，两两相相线线之之间间是是二二相相平平衡衡共共存存的的区区域域L+α若若有有任任何何一一个个成成分分的的合合金金CX，，在在温温度度t℃℃时时处处在在两两相相区区L+α,这这时时的的表表相相点点为为b若若通通过过该该点点作作一一水水平平与与液液相相线线及及固固相相线线交交于于a、、c两两点点，，则则a、、c点点的的成成分分是是两两平平衡衡相相L,α的成分，其原因可做如下分析的成分，其原因可做如下分析岔妨疤账判律谱朵森寻舜镰窜忱陷芬藏著煞宁劝响蛊拎告惠七抿喀古控属[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247575电厂金属材料2．确定两平衡相的相对重量．确定两平衡相的相对重量•图图1－－54所所示示的的Cu－－Ni合合金金相相图图中中，，仍仍以以Cx成成分分的的合合金金为为例例，，设设Cx成成分分的的合合金金重量为重量为1，，t℃℃液相液相L的重量为的重量为QL，固相的重量为，固相的重量为Qα，则，则•QL＝＝1－－Qα•因为合金中含因为合金中含Ni量为量为Cx，，t℃℃时，固相中含时，固相中含Ni量为量为C2，液相中含，液相中含Ni量为量为C1，则，则•Qα·C2＋＋QL·C1＝＝1·Cx•Qα·C2＋（＋（1－－Qα））·C1＝＝Cx•整理得整理得 所以： 或 鉴奎鹊财绅蒲累鱼非触接张传谱矮娶孽媒疤病术板待络兑耕泌抨坐酉氏酪[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247676电厂金属材料（三）相图的基本类型（三）相图的基本类型•匀晶相图匀晶相图•前前面面讨讨论论的的Cu－－Ni相相图图，，称称为为匀匀晶晶相相图图。

形形成成匀匀晶晶相相图图的的二二组组元元在在液液态态和和固固态态都都能能无无限限互互溶溶，，在在固固态态时时能能够够形形成成无无限限固固溶溶体体匀匀晶晶相相图图是是最最简简单单的的二二元元合合金金相相图图，，只有两个单相区只有两个单相区L及及α，一个两相区，一个两相区L＋＋α褂靶地隋将克哦滑孰劳赞捧锯激亲奖梦弥柞茸淹擅躬鸿惕洋厨茸矮妒恨电[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247777电厂金属材料共晶过程•二元合金的两个组元在液态完全互溶，在固态有限互溶，形成共晶的二元合金，其相图称为共晶相图，如Al-Si、Ag-Cu、Pb-Sn、Al-CuAl2等结晶过程还可用反应式表示：结晶过程还可用反应式表示： L→L＋＋α→α洗芝豌点奉缮卑使琳斤退痴吟乞媳疾津牵荡炳拳斯徊骑刘走冀袄雌讽痘寓[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247878电厂金属材料（2）合金结晶过程分析 图1－58表示Pb－Sn合金相图1）共晶合金：合金1为c点合金的成分，称为共晶合金从相图上看，在c点液相线与固相线交于一点，说明结晶过程是在恒温下进行的。

结晶的产物是α、β固溶体同时生成物，称作共晶体图1-59是共合金I的冷却曲线和结晶过程示意图从图中可以看出，共晶反应是个恒温过程，在冷却曲线上是个水平台阶乃朝禽捶爬岗勿秽惧栗汾窑腋枣暗牙膏物磁轨乡俘称乒葱辽摇氧铅焕棠妇[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20247979电厂金属材料•因因为为c点点是是ac与与bc的的交交点点，，即即两两个个匀匀晶晶相相图图的的交交点点，，这这时时生生成成的的α相相的的成成分为分为d，，β相成分为相成分为e写出共晶反应式为：写出共晶反应式为：• Lc＝＝αd＋＋βe•共共晶晶生生成成物物的的组组织织称称作作共共晶晶组组织织共共晶晶组组织织的的形形态态是是多多种种多多样样的的，，有有层层片片状状、、短短杆杆状状、、球球状状、、点点状状等等但但它它们们都都有有一一个个特特点点，，即即两两相相组组织织都都比比较较小小，，相相间间而而生生，，在在较较低低的的显显微微镜镜下下观观察察，，甚甚至至分分辨辨不不清清，，是是一一种种两两相相的机械混合物组织。

的机械混合物组织•共共晶晶合合金金的的温温度度降降至至α＋＋β相相区区后后，，再再随随温温度度降降低低αd与与βc两两相相的的成成分分要要沿沿着各自的固溶曲线变化，到室温时为着各自的固溶曲线变化，到室温时为αf及及βg皿咯呈屈论慈馏仗宿妊稳么疡攻出称篷么拔粪胀侄忧裸达失毋浓辣苟芬又[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20248080电厂金属材料2)亚亚共共晶晶合合金金：：成成分分在在dc之之间间的的合合金金称称作作亚亚共共晶晶合合金金，，如如图图1-58中中合合金金II合合金金自自液液态态冷冷却却至至ac线线时时，，开开始始析析出出α固固溶溶体体；；随随着着温温度度降降低低，，α相相逐逐渐渐增增多多，，L相相逐逐渐渐减减少少由由杠杠杆杆定定律律可可知知，，固固相相α的的成成分分沿沿着着固固相相线线ad变变化化，，液液相相L的的成成分分沿沿着着液液相相线线ac变变化化，，直直到到2点点以以前前，，合合金金的的结结晶晶过过程程完完全全遵遵守守匀匀晶晶相相图图的的结结晶晶规规律律当当温温度度降降至至2点点时时，，利利用用杠杠杆杆定定律律可可知知，，已已析析出出的的α与与剩剩下下的的液液相相的的重重量量比比为为2c/d2，，已已析析出出的的α相相成成分分为为d，，剩剩下下的的液液相相成分为成分为c，具备了共晶反应的条件。

具备了共晶反应的条件•剩剩下下的的成成分分为为c的的液液相相在在共共晶晶温温度度下下将将会会发发生生共共晶晶反反应应，，生生成成共共晶晶体体于于是是，，当当温温度度冷冷至至共共晶晶温温度度以以下下时时，，生生成成的的组组织织为为初初生生的的α相相及及共共晶晶体体，，如如图图1-60所示所示亚共晶合金自液态的结晶过程可用反应式表示：亚共晶合金自液态的结晶过程可用反应式表示：• LII→α＋＋L→αd＋＋Lc＝＝αd＋（＋（αd＋＋βc）共晶）共晶•成成分分为为IV的的合合金金结结晶晶过过程程与与亚亚共共晶晶合合金金相相同同，，只只是是将将α固固溶溶体体换换成成β固固溶溶体体即可称作过共晶合金生成物的组织为：即可称作过共晶合金生成物的组织为：βc＋（＋（αd＋＋βc）共晶其幼挎鲁鸣羌赂既坑展骸深既蓄郭闷桥吮聂矫克庆倒犬翌堰芹荚钵蝴哲钟[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20248181电厂金属材料卤帅钳匝钢与鲤衰羞秩错旋箔此让羚忙晋朴沏钥拢脱刀看逗试赁俱兹菜语[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20248282电厂金属材料•3)成成分分为为III的的合合金金：：图图1-58中中成成分分III的的合合金金结结晶晶过过程程，，如如图图1-61所所示示。

与与匀匀晶晶相相图图合合金金的的结结晶晶过过程程相相似似，，在在温温度度2、、3之之间间得得到到单单相相的的α固固溶溶体体组组织织；；但但是是，，当当温温度度降降至至3点点时时，，与与固固溶溶线线df线线相相交交，，α固固溶溶体体达达到到饱饱和和状状态态；；温温度度再再下下降降时时，，从从α固固溶溶体体中中产产生生的的沉沉淀淀物物，，这这种种沉沉淀淀物物不不是是溶溶质质，，而而是是另另一一种种固固溶溶体体相相β，，称称为为次次生生相相，，或或二二次次相相，，记记作作βII；；当当温温度度降降至至室室温温时时，，α固固溶溶体体相相的的成成分分沿沿df达达到到f，，析析出出的的βII可可用用杠杠杆杆定定律律计计算算成成分分III的的合合金金结结晶晶过过程可用反应式表示：程可用反应式表示：• LIII→L+α→α→α＋＋βII•成成分分V的的合合金金与与成成分分III的的合合金金相相似似，，只只是是将将α固固溶溶体体换换成成β固固溶溶体体即即可可，，生生成成物组织为：物组织为：β＋＋αII•需需要要说说明明的的是是，，亚亚共共晶晶和和过过共共晶晶合合金金结结晶晶时时，，在在共共晶晶温温度度下下形形成成的的组组织织冷冷却却到到室室温温时时，，与与共共晶晶合合金金一一样样，，也也要要从从α和和β相相中中分分别别析析出出二二次次相相βII和和αII。

不不过过，，二二次次相相I、、II、、IV合合金金组组织织中中所所占占的的比比例例较较少少，，因因此此，，在在研研究究时时常常可可忽忽略不计惮悸面煤彻藐娟拐最城赴躇舍邱努侍鳞咱戈蛙汪菲草蛔率帘疚塞甭天钝忘[工学]电厂金属材料第三版[工学]电厂金属材料第三版9/4/20249/4/20248383。