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过饱和固溶体的分解 第1页，共16页，编辑于2022年，星期三 二、脱溶沉淀过程 合金脱溶时遵循一定的脱溶顺序。脱溶合金析出的早期产物及过渡相往往与母相是共格和半共格的，通常利用这些弥散析出物使合金硬化，发展成所谓时效硬化合金。 以Al-Cu合金为例 生产应用： 有色金属与沉淀强化不锈钢主要的强化手段！ 第2页，共16页，编辑于2022年，星期三 各（过渡）相的结构 （１）GP区 GP区是溶质原子（Cu）偏聚区. 主要特征： 晶体结构与基体相同并与基体共格，呈盘状，盘面垂直于基体低弹性模量方向. 这个产物无法用金相显微镜观测到，在1938年有Guinier和Preston各自分别借助X射线检测到，所以称这类为GP区。 第3页，共16页，编辑于2022年，星期三 (2) 相 随着时效时间的延长，将形成介稳相 主要特征： 其厚度为2～10nm，直径为30～150nm，成分接近CuAl2，具有正方点阵a=b=0.404nm（与基体点阵常数一致）, c=0.78nm 。 与基体呈共格状态，并产生弹性应变，这种共格应变是导致合金强化的重要原因。 第4页，共16页，编辑于2022年，星期三 第5页，共16页，编辑于2022年，星期三 (3) 相 随着时效时间的延长与温度的升高，将析出介稳相 。 主要特征： 它同样具有正方点阵，a=b=0.404nm, c=0.58nm,成分近似CuAl2 ，与基体半共格，优先在位错处形核。 第6页，共16页，编辑于2022年，星期三 第7页，共16页，编辑于2022年，星期三 （4）θ相 经更高温度与更延长时间的时效将析出平衡相θ. 主要特征： 它具有正方点阵，a=b=0.606nm, c=0.487nm，与基体非共格。 第8页，共16页，编辑于2022年，星期三 脱溶沉淀的作用 时效：一切有关性能随时间变化过程统称为时效过程。 时效硬化：脱溶合金随着脱溶过程硬度升高的现象。 时效过程中Al-Cu合金的硬度变化如图所示，从图可以看出，最大强化效果是在 析出阶段，当 大量形成时，硬度开始下降。 过时效 时效硬化 析出第二相，细化晶粒 第9页，共16页，编辑于2022年，星期三 回归 有些合金时效硬化后加热到稍高的温度,短时间保温后迅速冷却,时效硬化效果基本消失,硬度和塑性基本恢复到固溶处理状态,这种现象称为”回归”. 例如: Al-Cu合金的主要是ＧＰ区和　　　相的加热回溶． 主要用途： 恢复合金的塑性，可用于冷加工变形和修复整形！ 第10页，共16页，编辑于2022年，星期三 三、沉淀方式 　　1、连续沉淀：沉淀过程中邻近沉淀物的母相溶质浓度连续变化。 主要特点： 当沉淀相的结构及点阵常数与母相相近时，沉淀相与母相可能形成共格或半共格界面，并与母相有一定的取向关系，而且多呈现针状或条状，相互按一定的交角分布．　 当沉淀相与母相的结构相差较大时，它们之间的界面不共格时，沉淀相一般呈等轴状或球状，与母相无取向关系． 连续沉淀过程还可能呈局部沉淀，沉淀相沿着晶界，位错及半共格孪晶界，滑移带等处择优析出－－－因为需要的过冷度较小． 第11页，共16页，编辑于2022年，星期三 2、不连续沉淀（胞状脱溶）：析出相和母相之间的溶质浓度变化不连续。 主要特点： 常在晶界形核，一侧母相保持取向关系，具有共格或半共格界面，而另一侧母相不共格．形核较为困难， 一旦成核，其生长速率很快！ 第12页，共16页，编辑于2022年，星期三