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一文搞懂金屬結晶及晶粒組織檢測的相關知識_拜恩檢測-專業第三方檢測機構

發表時間:2019-09-03   來源:

金屬結晶及晶粒組織檢測在金屬機械性能檢測項目里較為常見。想要了解金屬結晶及晶粒組織,我們首先要明白金屬晶界到底是什么?晶界是有一定厚度、原子無規則排列的過渡帶。其厚度主要是受相鄰晶粒間的位向差的大小及金屬純度的高低的影響,在金屬晶體中,它們的厚度,常在幾個原子間距到幾百個原子間距的范圍內變動。

結晶

金屬晶界檢測實驗表明:相鄰晶粒間的位向差越大或金屬的純度越低時,晶界就越厚,反之越薄。由于晶界的特殊構造,而使它對金屬檢測的許多性能及其相變的影響更大于晶內的影響。晶界的特殊構造及其高的晶界能是它具有與晶內不同的特性的根源,這些特性主要有以下幾點:

(1)當金屬暴露在腐蝕環境里,晶界容易被腐蝕;

(2)晶界處的熔點較晶粒內部低;

(3)當金屬內部發生相變時,在晶界處是優先成核的位置;

(4)原子在晶界上擴散比在晶粒內部快;

(5)由于晶界處對晶體的滑移(即位錯移動)起阻礙作用,使這里不易產生塑性變形,故晶界處硬度、強度均較晶內為高;

(6)晶界處的電阻率也較晶內為大。

晶粒

結晶和晶粒組織對金屬檢測性能的影響及意義有哪些?

再結晶從形成無畸變的晶核開始,逐漸長大成位錯密度很低的等軸晶粒,當變形基體全部消耗完即進入晶粒長大階段。再結晶是消除金屬加工硬化的重要軟化手段,再結晶還是控制金屬晶粒大小、形態、均勻程度獲得或避免晶粒擇優取向的重要手段。

 

影響再結晶的主要因素:溫度、變形程度、微量溶質原子、彌散相顆粒。

影響再結晶后晶粒大小的主要因素:變形量、退火溫度。另外,金屬中的雜質及合金元素以及在變形前的原始晶粒度也會影響再結晶退火后的晶粒大小。

晶界

 

金屬力學性能檢測里晶粒細化對其有何影響?有哪些途徑可以細化晶粒?

細化晶??梢蕴岣唔g性,有助于防止脆性斷裂發生,可以降低脆性轉化溫度,提高材料使用范圍,在低強度鋼中,利用細化晶粒來提高屈服強度有明顯效果。

細化途徑:

(1)改變結晶過程中的凝固條件,盡量增加冷卻速度,另一方面調節合金成分以提

高液體金屬過冷能力,使形核率增加,進而獲得細化的初生晶粒。

(2)進行塑性變形時嚴格控制隨后的回復和再結晶過程以獲得細小的晶粒組織。

(3)利用固溶體的過飽和分解或粉末燒結等方法,在合金中產生彌散分布的第二相

以控制基體組織的晶粒長大。

(4)通過同素異形轉變的多次反復快速加熱冷卻的熱循環處理來細化晶粒。

 

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