1、组织控制原理考试一、填空 201.相界面有三类(共格界面、半共格界面、非共格界面)2.固态相变的驱动力为(两相自由能差) ，阻力为(界面能、应变能)3.奥氏体的形成过程为(奥氏体形核、奥氏体长大、渗碳体溶解、奥氏体均匀化)4.粒状珠光体的组织形态为(粒状渗碳体分布在 a 基体上) ;获得有三种方法，分别为(片状珠光体的低温退火、球化处理、调质处理)5. A1-4%Cu 合金的时效过程为(G、P、B 相(G、P、II 区) 相Q 相(CuA12) )6.除两个元素(Co,A1)外，其余大多数合金元素均降低 Ms 点;合金元素(Mo,W)可有效抑制回火脆性7.含碳量为 0. 15%的马氏体为 (板
2、条马氏体)，其亚结构为(位错)。含碳量为 1%的马氏体为(透镜片状马氏体)，其亚结构为(孪晶+位错)8.淬火钢回火的目的是(提高塑性、韧性，降低脆性，消除内应力)9.一般情况下，淬火回火工艺为:高碳钢(不完全淬火-低温回火)、中碳钢( 完全淬火-中温回火)、低碳钢(完全淬火- 低温回火)。不完完 低中低10.均匀化处理的目的(高温下通过原子扩散消除或减小铸件成分不均和偏离平衡态的组织，改善工艺、使用性能)11.脱溶沉淀的析出方式(连续沉淀析出、非连续沉淀析出、局部脱溶析出)14.典型的控制轧制主要分哪三个不同轧制阶段( 奥氏体再结晶区轧制、奥氏体未再结晶区轧制(950C-Ar3)、奥氏体和铁素
3、体两相区轧制)15.淬火钢回火脆性有两类(低温回火脆性 200350C)及产生的温度范围分别为(高温回火脆性 450-650C)16.先共析 F 和 Fe3C 的形态分别为( 先共析 F(片状、块状、网状);先共析 Fe3C(片状、网状)二、名词解释 16金属热处理：以固态相变为基础对材料进行加热、等温和冷却获得不同组织，具有满足不同工程要求的性能的加工工艺过程。派敦处理：将奥氏体化的高碳钢丝经（600650）铅浴等温处理后得到片间距极小的索氏体组织，然后利用薄渗碳体可以弯曲和产生塑性变形的特性进行深度冷拔，以增加铁素体片内的位错密度，形成了由许多位错网络组成的位错胞，细化了亚结构，从而使强度
4、显著提高。过热：由于加热温度偏高，在晶界未出现弱化前，仅导致 A 晶粒粗大的现象。相间析出（沉淀）：含有强碳化物形成元素的低碳合金钢在发生 a 转变过程中，在1a 界面上同期地析出呈点列状排布的极细碳氮化合物的过程。热稳定化（马氏体）：在淬火冷却时，冷却暂时中断或冷却速度变慢，会引起 A 稳定性提高，Ms 下降，冷到室温时 Ar 增多的现象固溶强化：指纯金属经过适当的合金化后，强度、硬度提高的现象回火脆性：回火后强度、硬度下降的同时，冲击韧性也下降，这种由回火引起的脆性现象时效强化：指在固溶了合金元素以后，在常温或加温的条件下，使在高温固溶的合金元素以某种形式析出，形成弥散分布的硬质质点，对位
5、错切过造成阻力，使强度增加，韧性降低。下贝氏体：B 转变区低温范围350时形成，由铁素体和碳化物组成，在 F 条或片上，沿F 长轴呈 5560排列的细小渗碳体。三、简答 261.固态相变固态下晶体由于温度和压力的改变，导致组织和结构的改变。固态相变的驱动力为：两相自由能差；阻力为：界面能、应变能。2.解释奥氏体晶粒异常长大的现象和原因答：现象：在一定的温度范围内奥氏体晶粒基本上不长大，当超过某一温度时，晶粒发生急剧长大原因：化合物溶于 A 之后 ，晶粒出现异常长大在 A1 脱氧的钢及含 Ti、Nb、V 等元素钢中，当 A 晶粒形成后，在晶界上存在一些 Al、Ti、Nb、V 等氧或碳氮化合物微粒
6、，这些未溶化合物对晶界起了钉扎作用，阻止晶界移动，只有当温度升高至粗化温度以上，化合物发生固溶，晶粒迅速长大。3.解释粒状珠光体的组织形态，用途，获得方法答：组织形态：粒状渗碳体分布在 a 基体上，作为预备热处理组织用途：改善加工性能获得方法：片状珠光体的低温退火；球化处理；淬火加高温回火（调质处理）4.解释马氏体相变的特征，并加以说明答：1、马氏体转变的共格性（和表面浮凸现象），M 转变时，能在预先磨光的表面上形成部分突起、部分凹陷的有规则的表面浮凸现象，转变前磨光表面上的一直线划痕，出现浮凸后，划痕在界面不折断在晶内不弯曲2、马氏体转变的无扩散性，AM 只是点阵由面心立方通过切变改组成体心
7、立方（或体心正方），而 M 成分与 A 成分完全一样，且碳原子在 M 与 A 中相对于铁原子保持不变的间隙位置-协同型转变。3、马氏体转变的非恒温性（和转变不完全性），变温，有开始点和终了点，Ms 以下，不需孕育，转变立即开始，以极大速度，且转变很快停止，不能终了；继续降低温度，马氏体转变才能继续。4、马氏体转变的可逆性，在某些合金中，高温 A 相冷却转变为 M；但重新加热已 形成的M 又可逆地转变为 A 的现象。四、综合 381.（画图）过冷奥氏体等温转变动力学图，标温度、相区、临界点2.总结分析碳元素和一些合金元素对珠光体转变、马氏体转变、贝氏体转变的影响规律答：珠光体转变：C：亚共析钢：
8、C 增，F 转变降低，P 转变降低。过共析钢：C 增，Fe3C 转变增加，P 转变增加。除钴外，常用合元均使 P（C 曲线）右移，提高淬透性，推迟转变；除 Ni 外，常用合元均使 C 曲线上移。马氏体转变：C：C0.3%：板条 M0.3C1.0%：板条 M+透镜片状混合组织C1.0%：透镜片状 M凡能缩小 r 相区元素，促使得板条 M（Ms 点）。凡能扩大 r 相区元素，促使板条 M 向透镜 M 转化（Ms）。降低奥氏体层错能元素如 Mn 促进形成 薄片状 M。贝氏体转变：C:随 A 中 C 增加，B 转变速度下降。除 Al、Co 外，其它合金元素降低 B 转变速度，且 B 转变温度范围下降。
9、同时使 P、B 转变C 曲线上下分开，左右分开。3.Cr12MoV 模具钢有两种常用热处理工艺：一种为一次硬化法，9801030 淬火，150170回火；另一种为二次硬化法，10501100 淬火，490520 多次回火。试分析为什么较低温度的淬火只能采用低温回火，而较高温度的淬火才采用多次较高温度的回火。答: 1、 9801030 C 淬火，用不完全淬火，碳及合金元素溶入奥氏体中数量较少，淬火得板条马氏体+碳化物 +残余奥氏体。由于板条马氏体有较好的强韧配合，碳化物的存在有利于提高耐磨性和硬度，同时加热温度较低，热应力较小，150170C 低温回火的主要目的是保证硬度基础上，缓解应力，增加马氏体稳定性，如果高温回火，硬度下降过多，达不到性能要求;2、 10501100C 淬火，碳及合金元素大量溶入奥氏体中，淬火后残余奥氏体数量增多，490520C 回火是从二次淬火和二次硬化角度考虑。同时提高回火温度，有利于提高韧性，缓解应力;低温回火达不到上述要求，会导致残余奥氏体数量较多，硬度、强度不足；多次回火可以得到较高的红硬性和耐磨性。
