材料科学与工程专业英语(部分)

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1、1.3材料的结构材料的结构可以由儿个水平决定，每个都会影响产物最后的行为。在最好的水平是可构成材料的单独的原子形成的结构。用绕原子核的电子的排布深远的彩响了电的、磁的、热的和光的行为，可能也彩响抗腐蚀性。此外，电子的排布影响了原子如何与其他原子结合，帮助确定了材料的种类——合金、陶瓷和聚合物。在下一个水平上，决定了原子在空间上的排布。合金、许多陶瓷和一些聚合物都有整齐的原子排布或晶体结构。晶体结构影响合金的力学性能，如延展性、硬度、强度。其他合金和更多的聚合物没有整齐的原子排布一一这些非晶体或玻璃体

2、金属表现出许多与晶体金屈的不同。例如，玻璃体聚乙烯是透明的然而晶体聚乙烯是半透明的。这种原子排布存在缺点，可能导致在性质上产生深远的改变。在许多介金、部分陶瓷和偶尔的聚介物中发现了晶粒结构。在颗粒Z间，原子的排布改变了他的方向甚至影响的性质。晶粒的大小和形状在这个水平中扮演了重要的角色。最后，在大部分材料中呈现出多相且每一相都有唯一的原子排布和性能。控制大小、形状、分布和材料的主体部分相的总数提供了另i种途径去控制性质6.1钢的高温处理我们可以用多种途径改变钢的特性。首先，在含碳量不超过1.5%时，

3、含冇很少量碳的钢要比窩含碳量的钢软一些。其次，我们可以把钢加热到某一临界的温度，然后使它以不同的速率冷却。在这个临界温度时，改变在金属的分子结构上开始发生。在退活处理中，我们把钢加热到超过临界温度然后使它缓慢冷却这是因为合金会比退火前更软，更便于机械加工。退火还有第二个有点，这有助丁•消除存在于合金中的内应力。这些重要性会通过锻造或加工合金或通过快速冷却來。快速冷却的合金外部的收缩快于内部的。这会引起不均匀收缩，可能导致变形或开裂。缓慢冷却的合金相较与快速冷却不易产生这些内应力。另一方面，我们可以通

4、过快速升温來加热钢。我们加热它超过临界温度，然后在水或一些其他液体中淬火。快速的温度致使钢的内部结构改变，这种拓温钢比普通钢更易断裂。我们因此再次加热它至临界温度以下，缓慢冷却。这种处理叫冋火。它有助于消除内应力，使例不再像之前一样脆。冋火钢的特性使得我们可将其用于薛硬工具的制造。薛碳钢要比回火钢坚硬，但它也更难加工。这些高温处理发生于各种成形加工时。我们可以通过转动合金走过轧机的大卷口來得到钢条和钢片。冷轧压力比热轧压力高得多，但冷轧能够使操作人员生产出高粘密且均匀的，表而光洁度更好的产品。英他的

5、成形操作包括拉丝、浇铸模具和锻造。6.2.3奥氏体的分解奥氏体到珠光体的转变，实际上是奥氏体分解为纯净的铁素体和渗碳体的过程。在平衡温度下，转变是不可能发生的，因为原始奥氏体的自山能等于最终产物——珠光体的能量。只有当铁素体碳化物的混合物（珠光体）的自由能比奥氏体低，即具有一定过冷度时转变才会发生。当较低的转变温度，较高的过冷度和较大的自山能差时转变会在一个较高的速率下进行。在珠光体转变中，新相与初始相冇不同的成分；新相屮大多是不含碳的饮素体，和含6.67%碳的渗碳体。基于这个原因，奥氏体到珠光体的

6、转变，伴随着碳的扩散和再分配。扩散随着温度的降低而减小，因此，转变在一个较大过冷度下被延迟。因此，我们得到一个重要结论，就是过冷度（低于转变温度）对转变速率具有双面的影响。一方面，较低的温度（较高的过冷度）使奥氏体的过冷度和珠光体冇较大的不同；另一方而，随着碳扩散速率的降低，转变速率减慢。综上所述，转变速率由于过冷度增加到一个特定值而增加，然后,随着过冷度的降低而降低。在7279S线）到200°C之间,转变速率是0,因为727°C时的自由能是0,在200°C以下时的碳扩散速率是0（更严格的说，对转变

7、来说太低）。根据1939年Mirkin首先提出而后乂在1941年被R.F.Mehl发展的理论来看，珠光体的形成过程是珠光体形核及H晶粒的长大过程。因此，珠光体在不同的过冷度下有不同的转变速率，实际上是在儿线和2O（）°CZ间，不同的过冷度对形核速率和晶粒氏人速度的影响，形核结晶化参数和晶粒氏大速率都等于0,并且在150-200°CZ间具有一个最大过冷度。根据前面所说的，一口条件具备，即奥氏体冷却至儿以下，碳的扩散速率将不再是（），并且结晶中心还会出现晶体，这-过程随时间的变化关系可以用转变动力曲线来

8、描述，这条Illi线显示的是珠光体数量和时间的关系。起始阶段的特点是转变速率很低，这一阶段被称为孕冇期。转变速率随着转变过程的进行而增加。他的最人值大约相当于5（）%的奥氏体转变成珠光体。然后，转变速率逐渐减小并最终停止。转变速率依据过冷度而定。在较低或较高的过冷度下转变过程发生的很缓慢，因为结品速率和品粒长大速度低，前者是Ih+filll能的不同，而后者是山于原子的流动扩散速率低。在动力曲线的顶点是转变速率的最大值，并且转变在一个很短的时间内完成。在高温（略低于过冷