顯微結構的改變是通過相變實現的-金相顯微鏡常識
材料顯微組織控制通常是材料科學領域核心內容,但并非總是如此
,非平衡結構或狀態是人為刻意造成的,改變顯微結構的目的是使材
料在使用過程中具有更優異的性能,機械加工與熱處理的結合就是一
個很好的例子,冷軋后退火會使材料發生再結晶,很多時候,顯微結
構的改變是通過相變實現的。
1.一般將金屬合金在單相區進行高溫退火以獲得均質合金。
2.淬火,即在較終淬火溫度下無法達到兩相熱力學平衡;將高溫區
處于均勻狀態的原子排列“凍結”下來。
3.這樣處理得到的過飽和固溶體在兩相區進行退火,合適的退火溫
度下會發生分解,導致第二相沉淀彌散析出。
按上述方法得到的兩相材料可以表現出優異的力學性能,如經沉淀/
彌散強化處理后可得到高硬度材料,這就是對重要工業用鋁合金進行
熱處理的原因, 同樣,鋼的“淬火”和“回火”也可以這樣理解;
奧氏體相淬火后得到硬且脆的馬氏體相,經過中退火碳化物析出后硬
度下降,延展性提高,較終得到良好的綜合力學性能,因此,了解相
變機制對優化具有特殊用途材料的顯微結構非常重要。
上述較后一個例子或許還告訴我們,實際應用中的理想顯微結構在
熱力學經常是不平衡的,人類“較終”應用的材料體系往往處于遠離
平衡的狀態,這也表明從動力學角度(即相變對溫度與時間的變化關系)
理解相變極其重要