直讀光譜儀的原理基于不同元素或化合物在激發(fā)狀態(tài)下發(fā)射特定波長的光子的特性。通過測量和分析這些光子的光譜特征,可以確定樣品的成分和組成。直讀光譜儀的優(yōu)勢在于它能夠提供快速、準確、非破壞性的化學分析結果。
(1)固溶強化
當合金元素溶解鐵素體時,具有固溶強化的作用。 當合金元素的晶格常數和原子直徑與α-Fe不同或差距較大時,對鐵素體的強化效果更顯著,相反,強化效果較差。 因此,不同元素對鐵素體的硬度的貢獻隨著成分的增加而不同。 此外,合金元素加強了鐵素體溶液,特別是在合金元素增加的條件下,通常由于鐵素體晶格常數的嚴重變化,延展性塑性變形降低。因此,為了使鋼具有較高的綜合能,添加到鋼中的合金元素應少量多樣化,而不是添加某種元素越多越好。
(2)彌散強化
合金元素與碳形成碳化物,且以細小顆粒分布在固溶體基體上,可以起到彌散強化作用,進一步提高鋼的硬度和強度。
除了上述強化效果外,當鋼中的碳化物數量較大時,鋼的硬度和耐磨性將顯著提高。一些碳化物具有高熔點,高穩(wěn)定性,并且可以提高鋼的熱強度。
(3)細化奧氏體晶粒
當合金元素形成不溶性化合物(TiC、NbC、Al2O3、AlN等)時,這些化合物存在于奧氏體晶界上,機械地阻止奧氏體晶粒的生長,使冷卻和轉變后的奧氏體微觀結構變小,從而起到細晶強化的作用。
(4)提高鋼的淬透性
當奧氏體溶有合金元素時,合金元素的原子擴散能力較小,鐵和碳原子在奧氏體中的擴散能力也降低,使奧氏體的穩(wěn)定性增加,不易轉變?yōu)橹楣怏w。反映在C曲線上,C曲線向右移動(Co元素除外),從而降低了淬火臨界冷卻速率,提高了淬透性。因此,合金鋼不僅可以提高整體截面力學性能,還可以降低淬火變形和開裂的風險。但是,合金元素將C曲線向右移動,同時降低Ms點。Ms點的降低會增加合金鋼淬火后的殘余奧氏體量,不利于硬度和耐磨性的提高。
不同的元素在鋼材中使材料變得有韌性和硬度,可以應用在不同的行業(yè)和不同的工程,這便是直讀光譜儀對鋼材真正的意義。
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