1、课后习题（简答题）整理（注：此内容仅供参考，如有疑义请自行查证)习题一：金属固态相变基础1、金属固态相变有哪些主要特征？相界面特殊（不同类型，具有不同界面能和应变能）新旧相之间存在一定位向关系与惯习面相变阻力大（弹性应变能作用）4.易产生过渡相（降低形核功）5.晶体缺陷的影响（提供驱动力） 6.原子的扩散 2、哪些因素构成固态相变阻力？哪些构成相变驱动力？固态相变的阻力：弹性应变能和界面能；相变驱动力：新旧两相的自由能差和新相自由能较低3、金属固态相变主要有哪些变化？内部组织或结构；有序化程度4、固态相变的过程中形核和长大的方式是什么？形核：均匀形核；非均匀形核： 晶界形核位错形核空位形核。新
2、相晶核的长大，实质是界面向母相方向的迁移。5、固态相变的长大速度受什么控制？无扩散型相变受控于界面过程；扩散型相变成分不变时长大速度主要受控于界面过程，成分改变时长大速度取决于扩散过程6、C 曲线为何呈“C”型（存在鼻点）？过冷奥氏体转变速度取决于转变驱动力和扩散能力，而T， G ，D。在 A1550区间,随过冷度增大,原子扩散较快 ,转变速度较快。 550以下,随过冷度增大,原子扩散速度越来越慢,因而转变速度减慢。 7.影响 C 曲线的因素有哪些？1.含碳量；2.合金元素；3.奥氏体晶粒尺寸；4.原始组织、加热温度和保温时间；5. 奥氏体塑性变形习题二：钢中奥氏体的形成1.热处理的条件：（1
3、）有固态相变发生的金属或合金（2）加热时溶解度有显著变化的合金为什么钢可以进行热处理？ 固态相变有相变重结晶 C 溶解度显著变化可固溶强化2.钢在加热和冷却时临界温度的意义？Ac1加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度； Ar1冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度； Ac3加热时先共析铁素体全部转变为奥氏体的终了温度；Ar3冷却时奥氏体开始析出先共析铁素体的温度； Accm 加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度 Arcm冷却时奥氏体开始析出二次渗碳体的温度。 3.以共析钢为例，说明奥氏体的形成过程及碳的扩散？1.奥氏体形核 2.奥氏体的长大 3. 残余碳化物的溶解 4.奥氏体的均匀化4.解释钢的
4、本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度？起始晶粒度：在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。实际晶粒度：在某一加热条件下所得到的实际晶粒大小。本质晶粒度：在 保温足够时间（3-8 小时）后测得奥氏体晶粒大小。10935.影响奥氏体形成速度的因素有那些？有何影响？1、加热温度的影响：T，I ，G，且 I G；2、碳含量的影响：C ，A 形成速度；3、原始组织的影响：片状 P 转变速度粒状 P；4、合金元素的影响：（1）对 A 形成速度的影响：改变临界点位置，影响碳在 A 中的扩散系数，合金碳化物在 A 中溶解难易程度的牵制对原始组织的影响（ 2）对 A 均匀化的影响：
5、合金钢需要更长均匀化时间习题三：钢的珠光体转变1.以共析钢为例，试述片状珠光体的转变机制，并用铁碳相图说明片状珠光体形成时碳的扩散。共析成分的奥氏体，在临界点以下发生如下转变： A F + Fe3C片状珠光体形成依赖于扩散，以得到所需要的浓度变化以及结构变化，转变也是一个形核和长大的过程。由于各相间的碳浓度差，造成了如下扩散：（a）界面扩散（b）由远离 P 区扩散（c）铁素体中 C 的扩散2.片状珠光体和粒状珠光体生成条件有何不同？决定片层间距的主要因素是什么？片状珠光体生成条件是过冷奥氏体缓冷，粒状珠光体是通过片状珠光体中渗碳体的球状化而获得的；决定片层间距的主要因素是过冷度 T3.什么是伪
6、共析组织？非共析成分的被过冷到 ES 延长线 SE与 GS 延长线 SG ，可以不先析出先共析相而直接分解为 F 与 Fe3C 混合物,即为伪共析组织。习题四：钢的马氏体转变1.试叙述马氏体相变的主要特征 ？切变共格性和表面浮凸现象；无扩散性；具有特定的位向关系和惯习面；非恒温性；可逆性 2.简述钢中板条马氏体和片状马氏体的形貌特征、晶体学特点、亚结构及其力学性能的差异？板条马氏体：扁条状或薄片状，亚结构为位错；片状马氏体：呈针状或竹叶状，亚结构主要是孪晶3.钢中马氏体高强度高硬度（强化机制）的本质是什么？为什么钢中板条马氏体具有较好的强韧性，而片状马氏体塑韧性较差？本质：1.相变强化 2.固
7、溶强化 3.时效强化 4. 马氏体的形变强化特性 5.孪晶对马氏体强度的贡献 6.原始奥氏体晶粒大小和马氏体板条群大小对马氏体强度的影响。马氏体的韧性主要取决于马氏体的亚结构：位错型马氏体具有良好的韧性孪晶马氏体的韧性较差4.马氏体转变动力学的方式，各种方式的特点？1. 降温瞬时形核、瞬时长大，特点:Ms 以下必须不断降温，M 核才能不断形成，形核速度极快，瞬时形成长大速度极快，在极低温下仍能高速长大M 单晶长大到一定大小后不再长大；2. 等温形核、瞬时长大，特点： M 核可以等温形成，有孕育期，形核率随过冷度增加，先增后减转变速度随过冷度的增加、时间的延长先增后减快冷可抑制 M 转变转变不能
8、进行到底，只有部分 A 可以等温转变为 M；3自触发形核、瞬时长大，特点：当第一片 M形成后，会激发出大量 M 而引起爆发式转变，爆发转变停止后，为使 M 转变继续进行，必须继续降低温度；4表面马氏体相变，特点：等温转变有孕育期，长大速度极慢，惯习面 112，位向关系为西山关系，形态呈条状。5.奥氏体的热稳定化？淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中停留引起奥氏体稳定性提高，而使马氏体转变迟滞的现象称为奥氏体的热稳定化。6. Ms 点很低的原因？马氏体形成的两个条件？影响 Ms 点的主要因素有那些？Ms 点很低的原因：若 To 点一定，Ms 点越低，则相变所需的驱动力就越大；马氏体的形成条件：（1）快冷 V Vc（Vc 为临界淬火冷却速度）避免奥氏体向 P、B 转变（2）深冷 T 60） ，心部有较好的韧性（Ak50J),材料选用 15 钢；（4）镗床和镗杆，在重载荷作用下工作，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合力学性能，材料选用38CrMoAlA。下列零件应选用何种热处理工艺：Wc=0.2%，要求适当提高硬度，改善切削加工性能。Wc=1.2%，要求降低硬度，改善切削加工性能。Wc=1.2%，要求提高硬度和耐磨性。Wc=0.45%，要求具有好的综合力学性能。Wc=0.6%，要求具有好的弹性。钢丝冷拉后硬度高，要求降低硬度，消除内应力。
