锻造加热和冷却时第二相化合物的固溶

2017-12-11 15:57:27 中信重工锻造 31

       第二相化合物,从来源看,有的是为了强化合金,改善金属性能而加入一些合金元素形成的强化相,例如高速钢中的合金碳化物,有的是冶炼时不可避免地带来的一些非金属夹杂,例如钢中的硫化物、氮化物、硅酸盐等,有的是热加工过程中外来元素引起的。例如加热炉中残存的钢,加热钢料时,铜可能沿晶界渗入钢坯表面层内,形成铜的化合物。如果燃料中含硫量较高时,硫也可能渗入坯料表层内,形成硫的化合物。

       第二相化合物固溶,主要问题是固溶的数量和合金元素均匀化。它们与最大固溶度、固溶温度和时间等有关。

       加热时第二相化合物是以原子状态融入基体的,它们或呈置换形式,或呈间隙形式,不同溶质元素在溶剂中的溶解度是不一样的。

锻件

       锻造加热时对于置换固溶体,溶解度的大小主要取决于以下几个因素。

      1.溶质与溶剂的晶格类型。如果溶质和溶剂的晶格类型相同,则可能完全互溶;反之,如果两种组元的晶格类型不同,则组元之间的溶解度只能是有限的。

      2.溶质原子与溶剂原子的直径比。对大量合金系所作的统计表明,当溶质与溶剂原子半径相对差别大于14~15%时便只能形成有限固溶体,而且,在其它条件相同的情况下,两者原子半径差别越大,其溶解度越小。

      3.固溶体的电子浓度。所谓电子浓度是价电子数与原子数目的比值,面心立方晶格的极限电子浓度值为1.36,体心立方晶格为1.48,密排六方晶格为1.72。溶质原子溶入溶剂后,如果电子浓度超过以上极限值时,晶格便不稳定,便只能形成有限的溶解,超过的愈多,溶解度也就愈小。