金属原创新理论的主要观点

jsenchun · 发表于 2014-2-13 11:52:23

铁元素中碳的加入引起一系列变化，铁碳平衡图和C曲线等已经说明了问题，围绕着其中的事件，人们把这些变化条理化、规律化而成为理论，在改变钢的硬度问题上，怎么会说碳没有贡献（作用）呢？！
答：我从来没有说过碳没有贡献，它的贡献不是相结构、固溶体，更不是硬度！它的贡献是降低晶体的转变速度！我国教育的金属知识，我认为是培养了碳化物知识，只知道“碳”。碳对硬度一点贡献都没有，这150年前已确定，相反，它降低钢的韧性。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 11:52:28

jsenchun 发表于 2014-2-13 11:36
研究铁碳合金平衡图的目的是什么？
答：目前的理论是叫人们知道相结构，碳化物，固溶体，这是错误的思路 ...

蒋先生能否解释一下间隙相、间隙化合物、间隙固溶体之间的关系和区别？金属化合物是一种什么相？什么是中间相？中间相又包括哪些相结构？

天边的白云 · 发表于 2014-2-13 11:55:33

jsenchun 发表于 2014-2-13 11:52
铁元素中碳的加入引起一系列变化，铁碳平衡图和C曲线等已经说明了问题，围绕着其中的事件，人们把这些变化 ...

请教下前辈，这个晶体转变速度除了碳还受那些影响？

jsenchun · 发表于 2014-2-13 11:56:40

本帖最后由 jsenchun 于 2014-2-13 12:03 编辑

蒋先生能否解释一下间隙相、间隙化合物、间隙固溶体之间的关系和区别？金属化合物是一种什么相？什么是中间相？中间相又包括哪些相结

答：请问，间隙相、间隙化合物、间隙固溶体它们在铁中的含量是多少？？？曾有人研究碳化物的晶体结构为六方晶体，有意义吗，不研究99%，研究1%，可笑吗？

三元相图 · 发表于 2014-2-13 12:02:49

奥氏体是不是固溶体？
铁素体是不是固溶体？
马氏体是不是固溶体？
这已经成了这场争论的核心问题了，aaron01认为以上三者都是固溶体，孤鸿踏雪也认为奥氏体是碳在铁原子点阵中的固溶体，还有人认为马氏体是碳过饱和的固溶体。
蒋先生的意见呢？

jsenchun · 发表于 2014-2-13 12:09:13

请教下前辈，这个晶体转变速度除了碳还受那些影响？
答：过冷度影响。有些合金元素也降低晶体转变速度，例如，使C曲线右移。例如，有些低碳合金钢能得到淬火硬度。例如，奥氏体不锈钢。等

三元相图 · 发表于 2014-2-13 12:12:18

什么是γ-Fe铁呢？γ-Fe就是奥氏体吗？
百度上定义说，γ-Fe是纯铁，奥氏体是碳在γ-Fe铁里的固溶体，缩写成γ相
这个就是说的组织和相的差别，对吗？
我有没有混淆γ-Fe和γ相这两个不同的概念呢？感觉这些定义好混乱哦。

jsenchun · 发表于 2014-2-13 12:24:32

奥氏体是不是固溶体？
铁素体是不是固溶体？
马氏体是不是固溶体？
这已经成了这场争论的核心问题了，aaron01认为以上三者都是固溶体，孤鸿踏雪也认为奥氏体是碳在铁原子点阵中的固溶体，还有人认为马氏体是碳过饱和的固溶体。

答：奥氏体是不是固溶体？铁素体是不是固溶体？马氏体是不是固溶体？它们都不是铁晶体本身的特性需要的，是铁晶体本身的晶格缺陷造成的，固溶体是人们加给它的名称，请想一想，如果铁晶体与碳很融合，自然界的炼铁就困难的多，就是因为铁的单质性很好，自然界的铁矿石中铁含量很高，晶体内部杂质很少，人们才能提炼它，建议从本质上去看铁。

三元相图 · 发表于 2014-2-13 12:25:27

去查了本书，大和久重雄的钢及其热处理简明基础，
我把书上的话，整页上传，请各位前辈们讲解一下吧：

钢及其热处理简明基础[1] 9.pdf (21.87 KB, 下载次数: 3)

钢及其热处理简明基础[1] 10.pdf (21.76 KB, 下载次数: 2)

三元相图 · 发表于 2014-2-13 12:30:56

本帖最后由三元相图于 2014-2-13 12:33 编辑

jsenchun 发表于 2014-2-13 12:24
奥氏体是不是固溶体？
铁素体是不是固溶体？
马氏体是不是固溶体？

答：奥氏体是不是固溶体？铁素体是不是固溶体？马氏体是不是固溶体？

对不起，您在这个回答里，加了个问号，奥氏体是不是固溶体？
这句话怎么理解啊，“是”还是“不是”啊？
您能不能告诉我到底“是”？还是“不是”啊？
或者既“是”，也“不是”？

三元相图 · 发表于 2014-2-13 12:35:00

您是说固溶体概念是错误的？根本就没有固溶体这种东西？还是说奥氏体根本不是固溶体？
我还是没明白你的观点。

jsenchun · 发表于 2014-2-13 12:39:38

本帖最后由 jsenchun 于 2014-2-13 12:41 编辑

什么是γ-Fe铁呢？γ-Fe就是奥氏体吗？
百度上定义说，γ-Fe是纯铁，奥氏体是碳在γ-Fe铁里的固溶体，缩写成γ相
这个就是说的组织和相的差别，对吗？
我有没有混淆γ-Fe和γ相这两个不同的概念呢？感觉这些定义好混乱哦。

答：的确如此，没有纯铁的专用符号，我以前提出过此疑问，γ-Fe就是指奥氏体。有时使用γ晶格。

三元相图 · 发表于 2014-2-13 12:55:19

本帖最后由三元相图于 2014-2-13 12:59 编辑

哈哈，总算是豁然开朗了，我的理解是这样的。
铁（纯铁）有奥氏体和铁素体相，纯铁的奥氏体叫γ铁。
钢是铁（纯铁）中加了碳的合金，所以钢的奥氏体是γ铁中加了碳原子的固溶体。碳原子加在哪里呢？哪里间隙大，就加在哪里。
而钢的奥氏体里的间隙是有限的，不可能无限制溶解碳原子，当超出溶解度极限的时候，就析出了碳化物。
这就全说通了。

jsenchun · 发表于 2014-2-13 13:09:36

本帖最后由 jsenchun 于 2014-2-13 13:14 编辑

您是说固溶体概念是错误的？根本就没有固溶体这种东西？还是说奥氏体根本不是固溶体？
我还是没明白你的观点。
答：首先，晶体的固溶概念，与无机、有机化学的融合不同。奥氏体是固溶体，铁素体是固溶体，马氏体是固溶体，他们是固态的晶体内部有缺陷时，碳原子乘机加入到内部的。任何晶体的晶格都会出现缺陷，即白玉无瑕。晶体中存在固溶体是个别情况，不能以它去说明晶体。如果一块玉中有一点瑕疵，就说不是玉，是杂质，肯定不对、

三元相图 · 发表于 2014-2-13 13:13:20

jsenchun 发表于 2014-2-13 13:09
您是说固溶体概念是错误的？根本就没有固溶体这种东西？还是说奥氏体根本不是固溶体？
我还是没明白你的观 ...

那你是认同碳固溶在铁原子点阵里这种说法的喽？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 13:15:50

jsenchun 发表于 2014-2-13 11:56
蒋先生能否解释一下间隙相、间隙化合物、间隙固溶体之间的关系和区别？金属化合物是一种什么相？什么是中间 ...

您陷入惯性思维的误区了：我在307#楼提出的问题，是金属晶体学的基础理论的基本知识，不一定与铁碳合金扯上干系。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 13:17:27

jsenchun 发表于 2014-2-13 12:24
奥氏体是不是固溶体？
铁素体是不是固溶体？
马氏体是不是固溶体？

搞了半天，蒋先生毕生研究的金属创新理论实际上就是研究铁晶体

三元相图 · 发表于 2014-2-13 13:18:30

那么如何理解不同温度下，碳的溶解度不同问题呢？
奥氏体比铁素体的碳溶解度要高了很多很多，
同样是奥氏体，温度越高，碳的溶解度也越大，
这是为什么呢？
为什么在铁素体状态，白玉里只有那么少的瑕疵，而在奥氏体状态，会有那么多瑕疵呢？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 13:22:35

本帖最后由孤鸿踏雪于 2014-2-13 13:50 编辑

jsenchun 发表于 2014-2-13 12:39
什么是γ-Fe铁呢？γ-Fe就是奥氏体吗？
百度上定义说，γ-Fe是纯铁，奥氏体是碳在γ-Fe铁里的固溶体，缩写 ...

   看来蒋先生搞错了一个重要的基本概念：就是把γ-Fe等同于奥氏体了！

   事实上γ-Fe≠奥氏体，γ-Fe（C）=奥氏体，即γ-Fe中溶入碳，才称之为奥氏体；同理，α-Fe也不叫铁素体，只有其溶入了碳，α-Fe（C）才称之为铁素体
   看来，我在234#楼回复您的帖子算是白费了

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 13:25:13

同样，我在289#楼的回复中再次阐明γ-Fe与奥氏体的区别

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 13:30:13

jsenchun 发表于 2014-2-13 13:09
您是说固溶体概念是错误的？根本就没有固溶体这种东西？还是说奥氏体根本不是固溶体？
我还是没明白你的观 ...

再提一个问题：我记得蒋先生在前面某一个帖子中讲，金属晶体结构就只有体心立方晶格和面心立方晶格，那么Fe3C是什么结构？它是固溶体？金属化合物？还是间隙相、中间相？还是超结构？

三元相图 · 发表于 2014-2-13 13:31:55

孤鸿踏雪发表于 2014-2-13 13:22
看来蒋先生搞错了一个重要的基本概念：就是把γ-Fe等同于奥氏体了！

事实上γ-Fe≠奥氏体， ...

纯铁的奥氏体是不是用γ-Fe来表示呢？

百度上说γ-Fe，α-Fe，δ-Fe，都是纯铁，这说法对吗？
我现在百度都不敢信的，那上面也经常出错的。

Adam · 发表于 2014-2-13 13:35:54

三元相图发表于 2014-2-13 13:31
纯铁的奥氏体是不是用γ-Fe来表示呢？

百度上说γ-Fe，α-Fe，δ-Fe，都是纯铁，这说法对吗？

理论上的东西看的时候要仔细，费时间
以前对某个或某类问题有疑问的时候，有时候要看二三十本书或期刊的相关内容

Adam · 发表于 2014-2-13 13:42:19

在这方面，中南大学我觉得不错，他们材料学院有不少院士
有个教授的书，有些章节就看了30多遍，前面几遍看后根本看后就忘了，
后来一次一次的看，感觉收获蛮大。
这都是刚毕业那会儿的事，现在不想看了，呵呵

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 13:45:01

三元相图发表于 2014-2-13 13:31
纯铁的奥氏体是不是用γ-Fe来表示呢？

百度上说γ-Fe，α-Fe，δ-Fe，都是纯铁，这说法对吗？

“百度上说γ-Fe，α-Fe，δ-Fe，都是纯铁”，这说法老孤认同。

可以理解为：纯铁在不同温度区间的三种同素异构体。从理论上说，纯铁在高于1538°C后就变成了液态纯铁（液相）。

三元相图 · 发表于 2014-2-13 13:47:37

Adam 发表于 2014-2-13 13:35
理论上的东西看的时候要仔细，费时间
以前对某个或某类问题有疑问的时候，有时候要看二三十本书或期刊的 ...

您这个回答算是说的“是”，还是“不是”呢？
理解不了。能不能说简单一点呢？
我喜欢通俗易懂的东西

Adam · 发表于 2014-2-13 13:59:36

三元相图发表于 2014-2-13 13:47
您这个回答算是说的“是”，还是“不是”呢？
理解不了。能不能说简单一点呢？
我喜欢通俗易懂的东西 ...

我可能有点跑题了，不好意思
我只是说基础理论要花时间和精力才能明白

三元相图 · 发表于 2014-2-13 14:02:41

Adam 发表于 2014-2-13 13:59
我可能有点跑题了，不好意思
我只是说基础理论要花时间和精力才能明白

是啊，这个东西是蛮难的，不过我不怕，非得搞个明白不可，我就是个倔驴。

Adam · 发表于 2014-2-13 14:07:56

三元相图发表于 2014-2-13 14:02
是啊，这个东西是蛮难的，不过我不怕，非得搞个明白不可，我就是个倔驴。 ...

最基本的要求是要自圆其说，
实验数据合符自己的思路
试验没有问题，要成功

理论搞明白了做热处理还是比较省心的，特别是普通的热处理

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 14:12:00

jsenchun 发表于 2014-2-13 11:11
思考两个问题：1. 为什么γ-Fe的孔隙半径与α-Fe不同（这可是金属晶体学最基础的东西）？
...

   与您探讨“为什么γ-Fe的孔隙半径与α-Fe不同”的问题：

      溶剂晶格类型对间隙固溶体的溶解度大小影响甚大。例如，碳在γ-Fe中的最大溶解度可达2.11％，而在α-Fe中的最大溶解度只有0.0218％。显然，这是因为晶格类型直接影响到晶格中的空隙大小及数量。
   γ-Fe晶格中的最大间隙是在晶胞的中心和晶胞各棱边的中点，实际上这两种位置完全是等同的。γ-Fe的晶格常数是3.646×10-10m时，最大孔隙半径为0.52×10-10m，这与碳原子半径0.77×10-10m是比较接近的，因此，当孔隙周围邻近的铁原子因某种原因离开平衡位置时，就可能是孔隙“扩大”一些，碳原子就可以进入空隙而形成奥氏体。由于碳原子挤入空隙后，引起晶格畸变，所以不可能每一孔隙均为碳原子所占据（填充）。碳在γ-Fe中的最大溶解度（1148°C）近2.11％（重量），约相当于9.2％（原子），即每10个铁原子中才可能有一个碳原子，而γ-Fe的一个晶胞中有4个铁原子。可见，大约平均2~3个γ-Fe晶胞中能溶入一个碳原子。
   碳与氮与铁形成的间隙固溶体是钢种的重要合金相。在面心立方的γ-Fe中，八面体间隙比较大，C、N原子存在于此；在体心立方的α-Fe中，虽然四面体间隙比较大，但C、N原子仍存在与八面体间隙中。这是因为C、N原子挤入间隙时主要是推开最靠近的上下两个铁原子，这反而比挤入四面体间隙时同时推开四个铁原子要容易得多，所以易溶于八面体间隙。

三元相图 · 发表于 2014-2-13 14:31:37

孤鸿踏雪发表于 2014-2-13 14:12
与您探讨“为什么γ-Fe的孔隙半径与α-Fe不同”的问题：

溶剂晶格类型对间隙固溶体的溶 ...

前辈，您说的比较复杂，我来简单地归纳一下，您看对不对：
γ铁的晶格间隙大，α铁的晶格间隙小，所以前者比后者能够溶解更多的碳原子。
这不正说明了固溶体中的碳原子是固溶在晶格间隙的吗？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 14:33:08

三元相图发表于 2014-2-13 14:31
前辈，您说的比较复杂，我来简单地归纳一下，您看对不对：
γ铁的晶格间隙大，α铁的晶格间隙小，所以前 ...

我是照本宣科啊

三元相图 · 发表于 2014-2-13 14:39:31

孤鸿踏雪发表于 2014-2-13 14:33
我是照本宣科啊

这个似乎只有这样才解释得通啊，否则的话，如果碳不是塞到晶格间隙里的话，怎么解释奥氏体和铁素体的溶碳能力会相差那么多呢？
到底发生了什么啊，使得白玉在变成奥氏体的时候出现了那么多瑕疵呢？
历史上，书本上都没有说过这个故事吧？

jsenchun · 发表于 2014-2-13 14:43:17

那你是认同碳固溶在铁原子点阵里这种说法的喽？
答：注意:不是铁原子的点阵里，而是铁原子的点阵缺陷里！！！！！！！！！！！！！

aaron01 · 发表于 2014-2-13 14:46:56

晕。。。。。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 14:48:19

三元相图发表于 2014-2-13 14:39
这个似乎只有这样才解释得通啊，否则的话，如果碳不是塞到晶格间隙里的话，怎么解释奥氏体和铁素体的溶碳 ...

338#楼内容完全来自我的教科书：

高等专科学校试用教材，金属学，陆景贤遍，北京：机械工业出版社，1984年11月北京第一版。

jsenchun · 发表于 2014-2-13 14:52:01

孤鸿踏雪发表于 2014-2-13 13:15
您陷入惯性思维的误区了：我在307#楼提出的问题，是金属晶体学的基础理论的基本知识，不一定与铁碳 ...

你知道我是怎么思维的？？？？？？？？？？？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 14:52:07

jsenchun 发表于 2014-2-13 14:43
那你是认同碳固溶在铁原子点阵里这种说法的喽？
答：注意:不是铁原子的点阵里，而是铁原子的点阵缺陷里！！ ...

蒋先生认为铁原子是固溶在晶体缺陷中，请问是溶解在什么样的缺陷中呢？空位？晶界？

其实碳原子溶解于Fe晶体中的间隙中，本身就成为了间隙原子，间隙原子本身不就是一种晶体缺陷吗？

jsenchun · 发表于 2014-2-13 14:52:40

孤鸿踏雪发表于 2014-2-13 13:17
搞了半天，蒋先生毕生研究的金属创新理论实际上就是研究铁晶体

那研究碳化物，是吗？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 14:54:09

jsenchun 发表于 2014-2-13 14:52
你知道我是怎么思维的？？？？？？？？？？？

至少，按照您前面的回帖，您是把γ-Fe与奥氏体混为一谈，把α-Fe与铁素体混为一谈了。

落水残阳 · 发表于 2014-2-13 14:57:16

三元相图发表于 2014-2-13 13:31
纯铁的奥氏体是不是用γ-Fe来表示呢？

百度上说γ-Fe，α-Fe，δ-Fe，都是纯铁，这说法对吗？

我觉得这些混淆就是当初使用字母的时候造成的。
在说晶体结构时，用α-Fe、（β-Fe）和γ-Fe
在说相时，用F表示铁素体、A表示奥氏体。
这样分开用，就清楚多了。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 14:57:49

jsenchun 发表于 2014-2-13 14:52
那研究碳化物，是吗？

研究金属晶体学的目的，除了研究铁，更重要的是研究钢和合金的强、硬化机制。

Adam · 发表于 2014-2-13 14:58:44

孤鸿踏雪发表于 2014-2-13 14:54
至少，按照您前面的回帖，您是把γ-Fe与奥氏体混为一谈，把α-Fe与铁素体混为一谈了。 ...

这点确实有很多人会搞错，以前好像也争论了好多次，一些大学教授也搞错
呵呵

三元相图 · 发表于 2014-2-13 14:59:13

jsenchun 发表于 2014-2-13 14:43
那你是认同碳固溶在铁原子点阵里这种说法的喽？
答：注意:不是铁原子的点阵里，而是铁原子的点阵缺陷里！！ ...

碳固溶到铁原子点阵缺陷里的话，
怎么解释铁素体和奥氏体溶碳能力会差那么多呢？
铁素体溶碳只有蒋先生说的万分之二，奥氏体却能溶2%，差了100倍啊。
发生了什么，让白玉突然一下子多了那么多瑕疵呢？

jsenchun · 发表于 2014-2-13 15:00:44

那么如何理解不同温度下，碳的溶解度不同问题呢？
奥氏体比铁素体的碳溶解度要高了很多很多，
同样是奥氏体，温度越高，碳的溶解度也越大，
这是为什么呢？
为什么在铁素体状态，白玉里只有那么少的瑕疵，而在奥氏体状态，会有那么多瑕疵呢？

答：问的有些天真，这些问题请你们自己回答，但可以告诉你，很多石头看局部都是玉，而且无瑕疵。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 15:02:14

落水残阳发表于 2014-2-13 14:57
我觉得这些混淆就是当初使用字母的时候造成的。
在说晶体结构时，用α-Fe、（β-Fe）和γ-Fe
在说相时， ...

不是这样子的：α-Fe就是体心立方晶格，只有溶入了碳才称之为铁素体，即：α-Fe≠F（铁素体），α-Fe（C）=F（铁素体）；同理，γ-Fe≠A（奥氏体），γ-Fe（C）=奥氏体（A）。

上述概念的混淆，只是因为不少学生学习的时候就没有弄清α-Fe与α-Fe（C）、γ-Fe与γ-Fe（C）的区别

jsenchun · 发表于 2014-2-13 15:04:11

前辈，您说的比较复杂，我来简单地归纳一下，您看对不对：
γ铁的晶格间隙大，α铁的晶格间隙小，所以前者比后者能够溶解更多的碳原子。
这不正说明了固溶体中的碳原子是固溶在晶格间隙的吗？
答：还是你聪明，既然你知道还干嘛绕那么大的圈子，玩人那！有时间干点正事！

三元相图 · 发表于 2014-2-13 15:04:51

jsenchun 发表于 2014-2-13 15:00
那么如何理解不同温度下，碳的溶解度不同问题呢？
奥氏体比铁素体的碳溶解度要高了很多很多，
同样是奥氏体 ...

问得天真？这话从何说起，求学者问问题，还分天真和成熟吗？
为什么不能给我答案呢？蒋先生不肯教我吗？或者我说错什么，得罪你了吗？
假定在727C铁素体变成奥氏体，没变之前温度726C的时候，白玉好好的没什么瑕疵，温度升到727C，白玉就突然出现了100倍的瑕疵，这个总得有个说法吧？

落水残阳 · 发表于 2014-2-13 15:07:36

jsenchun 发表于 2014-2-13 14:43
那你是认同碳固溶在铁原子点阵里这种说法的喽？
答：注意:不是铁原子的点阵里，而是铁原子的点阵缺陷里！！ ...

蒋先生认为碳是存在于点阵缺陷里，而不是点阵的间隙（八面体和四面体间隙）里。这个基本的看法，最终导致了蒋先生的理论与目前的主流理论产生大相径庭的解释。
一个基本的现象是，对于奥氏体而言，随温度升高，碳的溶解度增加。
按蒋先生的理论，温度越高，奥氏体里的缺陷会越多，是这样不？
在热处理里有另一个基本的现象
加热温度越高，晶粒越大，意味着晶界越少。晶界变少了，但碳的溶解度却增加了，这难以理解。

另外，如果是存在于缺陷上，那么当我们对碳钢的钢丝进行拉拔时，由于产生了相当多的缺陷，会有更多的碳原子溶入铁素体中，是不是这样呢？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-2-13 15:08:17

本帖最后由孤鸿踏雪于 2014-2-13 15:09 编辑

Adam 发表于 2014-2-13 14:58
这点确实有很多人会搞错，以前好像也争论了好多次，一些大学教授也搞错
呵呵 ...

这个并不奇怪，就像软氮化（氮碳共渗）虽然是在铁素体状态实现的，但为什么在这个铁素体状态可以渗入较多的碳，而纯渗碳几乎不可想象在铁素体状态能够进行一样。不少教授、学者终其一生都是稀里糊涂，没有搞清二者的本质区别。

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