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专业英语翻译(部分).docx

专业英语翻译(部分)

仙人指路
2019-02-22 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《专业英语翻译(部分)docx》,可适用于初中教育领域

专业英语HeatTreatmentofSteel改变钢的特点有很多种方法。首先含碳量较少的钢比含碳量较高的钢更加温和同比增长约的限制。其次我们可以加热钢于某一临界点的温度之上然后以不同的速度冷却它。在此临界温度上金属的分子结构开始发生变化。在这个被称作退火的过程中我们加热钢超过临界温度以上并使它冷却得非常缓慢。这样使得金属比以前更加柔软更为容易让机器操作。退火的另一个优点是有助于减少任何金属中存在的内应力。这些内应力容易通过锤击作用于金属或者是快速冷却而发生。我们使金属快速冷却从而让其外表比内部更快的收缩。由此产生的不平等的收缩可能会引起扭曲变形或者破裂。冷却缓慢的金属相比于冷却迅速的金属更不易于产生内应力。另一方面我们可以通过快速冷却使钢更加坚硬。我们加热钢超过临界温度然后在水中或其他液体里淬火。迅速下降的温度修复了钢在临界温度中发生的结构性变化使它变得坚硬。但是这种淬火钢比普通钢材更容易断裂。因此我们再次加热使其温度低于临界温度再慢慢冷却它。这种处理被称为回火。它有助于减少内应力使钢比以前更不容易破裂。回火钢的性能可以使我们将其用于制造需要非常坚硬的钢铁的工具但这是一个非常困难的工作。 这些热处理多作用于各种成型操作当中。我们可以在轧制厂使用巨大的轧辊对金属进行滚压而得到钢筋和钢板。辊间压力较之于热轧必须在冷轧中更加大但是冷轧使得操作者去生产轧辊需要更大的准确性和统一性以及更佳的表面光洁度。其他的成型操作还包括绘织成丝模具铸造和锻造。奥氏体的构成FormationofAustenite根据铁碳相图在很慢的加热速度下珠光体向奥氏体转变在通常条件下转变被延迟导致过热即转变发生在比铁碳相图所示的温度较高一点的温度下。当过热超过临界温度时珠光体向奥氏体转变转变的速度取决于过热度。在各种温度下的转变时间显示在较高的温度下转变的速度较快而在较高的加热速度下发生转变的温度较高。例如快速加热并保温在℃时珠光体倒奥氏体的转变需分钟保温在℃时转变需要分钟。转变结束以奥氏体的形成和珠光体的消失为标准。然而奥氏体时不均匀的甚至含有大量的单晶体颗粒在珠光体渗碳体的晶粒和片层占据的地方碳含量比铁素体片层的高这就是为什么奥氏体的形成时不均匀的。为了获得均匀的奥氏体组织不仅要加热到珠光体到奥氏体转变结束点还要过热并保温到奥氏体晶粒扩散过程结束。奥氏体的均匀度取决于钢的原始结构特别是渗碳体颗粒的形状和弥散度渗碳体颗粒越细接触面积就越大转变发生的就越快。奥氏体晶粒的长大在珠光体到奥氏体转变之初奥氏体首先是在铁素体和渗碳体的边界处产生的(这两种物质是珠光体的结构成分)因为这些边界对转变非常有利转变以细小晶粒的形成开始因此在转变之末奥氏体由大量细晶粒构成这些细晶粒的尺寸叫做原始奥氏体晶粒尺寸。在转变过程中进一步加热或保温会引起奥氏体晶粒的粗大这些晶粒粗化过程是自发的由于晶粒表面积的减小和高温条件能够加快这一过程的速度。在那种条件下两种钢的主要区别为:内部细晶粒和外部粗晶粒。前者晶粒粗大的倾向比后者小这种通过加热处理在钢中形成的晶粒尺寸被叫做实际晶粒尺寸。 因此他们的区别在于:()原始晶粒即在珠光体向奥氏体转变刚结束时奥氏体的尺寸()固有(天然)晶粒即奥氏体晶粒粗化的可能性(倾向)和()实际晶粒即在一定的珠光体转变条件下奥氏体晶粒之间的尺寸。 在奥氏体向珠光体转变的相同温度下珠光体晶粒的尺寸取决于所形成的奥氏体晶粒。奥氏体晶粒的长大只发生在加热过程中(但没有在随后的冷却中被提纯)这是由于钢被加热到最高温度时钢处在奥氏体状态并且钢的本质晶粒度决定最终晶粒尺寸。 钢的性能只受实际晶粒度的影响而不是本质晶粒度。如果两种相同品级(一种是固有的晶粒另一种是细致纹理)的钢在不同的加热温度下有相同的实际晶粒尺寸他们也具有相同的性能如果在其他条件下这两种钢的性能将会不同。 奥氏体的分解 DecompositionofAustenite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由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由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有不同的成分新相中大多是不含碳的铁素体和含碳的渗碳体。基于这个原因奥氏体到珠光体的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有较大的不同另一方面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℃(A线)到℃之间转变速率是因为℃时的自由能是在℃以下时的碳扩散速率是(更严格的说对转变来说太低)。 根据年Mirkin首先提出而后又在年被RF Mehl 发展的理论来看珠光体的形成过程是珠光体形核及其晶粒的长大过程。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A线和℃之间不同的过冷度对形核速率和晶粒长大速度的影响形核结晶化参数和晶粒长大速率都等于并且在~℃之间具有一个最大过冷度。 根据前面所说的一旦条件具备即奥氏体冷却至A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一过程随时间的变化关系可以用转变动力曲线来描述这条曲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育期。转变速率随着转变过程的进 行而增加。他的最大值大约相当于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晶速率和晶粒长大速度低前者是由于自由能的不同而后者是由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(略低于过冷度)的条件下转变进行的缓慢并且孕育期和转变时间很长。在较低的转变温度即较大的过冷度下转变速率很大。并且孕育期和转变时间很短。 、TTT图表或C曲线 在不同过冷度下奥氏体到珠光体的转变开始时间(孕育期)和转变的结束时间都已经确定。我们能够会出一个曲线图曲线图的左支用来代表转变的起始时间即在过冷状态下依然存在奥氏体并且从纵坐标的轴心到曲线这一部分表示成分的稳定程度这部分温度最少在~℃之间即在那个温度下转变时间最短。 右支曲线描绘的是在给定的过冷度下转变完成所需要的时间这个时间在相同温度(~℃)下是最短的。曲线以对数为横坐标。这样做较为方便因为珠光体的转变略微有些差异(临界点在A线上占据数千秒而在曲线的最后只有一到两秒)。 在曲线下方的水平线确定的是马氏体转变的无扩散相变温度。下面将讨论使马氏体通过不同的方法发生转变。 我们讨论的图表通常被称为TTT图表(即时间、温度和转变的 关系曲线)或曲线是由于曲线的特殊形状。奥氏体分解的产物的结构和性能依据转变发生时的温度而定。 在高温条件下即低的过冷度下铁素体和渗碳体晶粒组成的混合物在显微镜下很容易被发现这种结构被叫做珠光体。 因此在较低温度下分散而质地较硬的产物将会形成珠光体的这种细致型结构被叫做索氏体。 依旧在较低的温度下(接近C曲线的结尾)转变产物甚至会更分散形成的铁素体的层片状结构和转变产物在电子显微镜下是可以分辨出来的这种结构被称作屈氏体。 这样珠光体、索氏体和屈氏体除了铁素体和渗碳体的弥散度不同外就具有了相同的结构(铁素体渗碳体)。 珠光体结构可能有两种类型:颗粒状(在晶粒的形成过程中渗碳体一直是存在的)和片层状(渗碳体层)。 均匀的奥氏体总是转变成层状珠光体因此加热到一个很高温度来为更多均匀结构的形成建立条件也借此来提高片状结构的外观。不均匀的奥氏体在任何一个过冷度下都会产生颗粒状的珠光体因此加热到一个较低温度(Accm线以下)时会导致在冷却时颗粒状珠光体的形成。通过控制奥氏体中未溶解碎颗粒的成分可能提高这种颗粒状珠光体的结构而未溶解碎颗粒本身可以充当晶核。、伪共析钢 我们已经讨论过钢中奥氏体向珠光体的转变产物的成分接近于共析结构。如果钢中碳含量与共析结构的不同珠光体的转变将会发生在铁素体和渗碳体析出之前(从铁碳相图中可以知道)。 在低碳钢中奥氏体的转变开始于铁素体的形成和碳元素随着溶解而达到饱和情况下而在过共析钢中是随着渗碳体的析出和奥氏体中碳的溶解而发生的。在平衡条件下当奥氏体中剩余碳的含量超过析出的铁素体和渗碳体时大概相当于总含碳量的时奥氏体分解成铁素体和渗碳体的过程才开始。 这类由过冷奥氏体组成的共熔体与真正意义上的共熔体有所不同它在过共析钢中被称为伪共析这种钢的含碳量超过而在低碳钢中含碳量低于从这一层面讲在较低的转变温下意义就很重大了。因此较低的转变温度下多余的铁素体(或渗碳体)析出物较珠光体转变开始前的要少。在铁碳相图拐点附近的温度以及较低温度下奥氏体的分解开始时并没有出现过多的析出物。 如果我们用过共析钢代替亚共析钢奥氏体在小过冷度下的分解将会发生在渗碳体析出之前。 、马氏体转变 如果冷却速率比较高没有足够的时间在高温范围内发生转变奥氏体将会过冷到一个较低的温度并且转变成马氏体。这样的冷却将会导致硬化因此高硬度钢将会以一个较高的速度冷却以使奥氏体在高温范围内没有足够的时间发生分解。 最低的冷却速率使奥氏体发生马氏体转变被称为硬化速率。如果钢发生硬化冷却速度将会比临界速度高。因为钢的转变开始时的曲线延伸到右边使得临界速度变得更低。换句话说随着奥氏体到珠光体转变的速度越来越低更容易使奥氏体过冷到向马氏体转变的温度并且硬化临界速度更低。 如果冷却速度略低于临界速度奥氏体将会经历在较高温度范围内发生局部转变并且产物的结构将会由屈氏体和马氏体组成。 硬化临界速度可以由奥氏体转变的等温图来确定这个分析结果只说明冷却曲线和奥氏体分解的等温图有一定的重合也只能告诉我们在连续冷却时转变发生的近似的数量上的估计值。FerrousAlloys人类所用的金属材料中%以上的都为铁合金。这说明工程材料种类繁多而且具有各种各样的微观组织和相关属性。工程设计中主要要求铁合金能够承受一定结构载荷或进行能量转换。在实际中根据铁合金中碳含量将其分为两类:钢一般含有wt%的碳铸铁一般含有%wt的碳。在钢的分类中我们还需明确合金中非碳的其他合金元素的的含量。高合金钢和低合金钢的区别在于非碳合金元素的含量是否超过了wt由于合金元素的加入会导致材料成本的明显上升因此选择加入合金元素时需谨慎。只有加入合金元素能明显改善材料性能比如提高强度或提高耐腐蚀度时才比较合理。IronandSteel地球上蕴含着大量对人类有用处的金属其中最重要的一项是铁。现代工业对这种金属的需求量相当大无论是以铁的形态还是钢的形态。一定数量的有色金属包括铝和锌等也都是极为重要的但即使是今天大多数工程的产品都是由钢和铁生产而出的。此外铁具有磁性这使得电力的开发成为可能。  我们在地下找到的铁矿石并不是纯净的其中含有一些杂质必须通过冶炼去除。冶炼过程是把铁矿石和焦炭以及石灰石一起放入高炉加热使其还原成金属。热风从高炉底部吹入高炉内供给铁矿石进行氧化还原反应说需要的氧气。铁矿石变成熔融状态后其氧化物结合形成液态炉渣。炉渣浮在铁液上面经过出渣口排出炉外。剩下的金属就是生铁。我们可以将生铁于另一个熔炉化铁炉中用更多的焦炭和石灰石一起重新熔化然后在钢水包中进行敲打或者直接倒入模具中。这就得到了铸铁。铸铁的强度不如钢它脆性较大在张力下可能会断裂。但它具有的某些特性使其在机械设备的制造中大有用处。在熔融状态中铸铁形态非常不固定因而十分易于塑造成错综复杂的形状同样也易于被机器操作。 铸铁中含有小部分的其他杂质这些非金属成分的铸铁包括碳、硅、硫这些物质的存在会影响金属的特性。铁中含有可忽略不计的碳的含量如锻铁就于含有较多碳的含量的贴的特性大为不同。  铸铁中的碳部分目前是以游离石墨的状态存在而部分则是铁与碳的化学结合也就是我们所说的碳化铁。碳化铁是非常坚硬的物质同时它的存在也使得铁更为坚硬。然而铁中只能容纳约的碳化铁任何碳含量大于这个百分比的铁都是以磷片石墨的形式存在的。钢中不含有游离石墨其碳的含量也几乎从到这个范围中不等。我们用碳含量十分低的低碳钢生产线材和管材用高碳钢对工具进行钻孔和切割。Castirons 

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