固態(tài)相變驅(qū)動(dòng)力

1、固態(tài)相變的驅(qū)動(dòng)力？?jī)上嘧杂煞壑钅男┮蛩貥?gòu)成相變組里？界面能和畸變能組成晶體缺陷對(duì)固態(tài)相變有何影響？a晶核在晶體缺陷處形核時(shí)，缺陷能將貢獻(xiàn)給形核功，因此，晶體通過自組織功能在晶體缺陷處優(yōu)先性核。b晶體缺陷對(duì)形核的催化作用體現(xiàn)在：1、母相界面有現(xiàn)成的一部分，因而只需部分重建。2、原缺陷能將貢獻(xiàn)給形核功，使形核功減小。3、界面處的擴(kuò)散比晶內(nèi)快的多。4、相變引起的應(yīng)變能可較快的通過晶界流變而松弛。5、溶質(zhì)原子易于偏聚在晶界處，有利于提高形核率。擴(kuò)散型相變化和無擴(kuò)散型相變各有哪些特征？擴(kuò)散型相變：舊相原子單個(gè)地、無序地、統(tǒng)計(jì)地躍過相界面進(jìn)入新相，改變?cè)余従雨P(guān)系；無擴(kuò)散型相變：原子經(jīng)集體的協(xié)同位移進(jìn)入

2、新相，保持原子共格關(guān)系。晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力？晶粒長(zhǎng)大時(shí)的晶界移動(dòng)方向與晶核長(zhǎng)大時(shí)的晶界移動(dòng)方向有何不同？為什么？晶核長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力是新舊相自由粉之差（再結(jié)晶晶核長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力：儲(chǔ)存能），晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力是界面能減少（再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力：界面能）；晶核長(zhǎng)大晶界移動(dòng)方向背向曲率中心，晶粒長(zhǎng)大時(shí)的晶界移動(dòng)方向指向曲率中心；驅(qū)動(dòng)力不同導(dǎo)致界面移動(dòng)方向不同：因?yàn)橄嗤w積下，球形的表面積最小界面能最低，最為穩(wěn)定。單晶體在滑移時(shí)為什么還發(fā)生晶體轉(zhuǎn)動(dòng)？晶體在單純切應(yīng)力作用下發(fā)生滑移，當(dāng)滑移面上同時(shí)存在分切應(yīng)力時(shí)，原子面除了做相對(duì)位移外，還發(fā)生晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)，將外力分解為沿滑移面法線方向正應(yīng)力，b1和b2及最大切應(yīng)力

3、方向的切應(yīng)力t1和c2。b1和b2將組成力偶促使滑移面向外力軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)最大切應(yīng)力方向上的t1和c2又可分解為滑移方向上的分切應(yīng)力c'1和c'2以及垂直于滑移方向c"1和c”2。"1和c”2組成力偶使滑移方向向最大切應(yīng)力方向方向轉(zhuǎn)動(dòng)。說明以下現(xiàn)象原因：1滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向；2Zn.a-Fe.Cu的塑性不同；3在冷拔鋼絲時(shí)，若總變形量很大，則中間需穿插幾次退火工藝？1原子密度最大面上，原子間距最小，原子面和原子列間距最大，面和列間距結(jié)合力最小，所需臨界切應(yīng)力小，原子易滑移；密排面上原子間距小，位錯(cuò)引起的畸變能小，位錯(cuò)能

4、量小，位錯(cuò)易形成，穩(wěn)定性大，位錯(cuò)易形成，原子易滑移。2由于三者的原子結(jié)構(gòu)不同，所擁有的滑移系越多，滑移可進(jìn)行的空間取向越多，塑性越好；滑移方向比滑移面的影響要大。Cu為面心立方，含12個(gè)滑移系，3個(gè)滑移方向，塑性最好。a-Fe含12個(gè)滑移系，2個(gè)滑移方向，塑性居中；Zn為密排六方結(jié)構(gòu)，有3個(gè)滑移系，塑性最次。3冷拔鋼絲時(shí)，由于發(fā)生塑性變形，因此會(huì)產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，隨進(jìn)一步加工，變形抗力和殘余應(yīng)力會(huì)增加，鋼絲也可能發(fā)生斷裂，因此需穿插退火工序，消除殘余應(yīng)力。多晶體塑性變形的特點(diǎn)？在多晶體中哪些晶粒最先滑移？a晶粒取向差效應(yīng)，相鄰晶粒位向不同，阻礙滑移的進(jìn)行；相鄰晶粒要協(xié)同變形，各晶粒不能同時(shí)進(jìn)行

5、，各晶粒變形不均勻。b晶界強(qiáng)化作用c變形不均勻。晶界處的較細(xì)小，取向?yàn)椤败浫∠颉钡木ЯＯ劝l(fā)生滑移。金屬經(jīng)冷塑變形后，組織和性能發(fā)生什么變化？a顯微組織的變化，出現(xiàn)滑移帶和攣生帶，晶粒外形發(fā)生變化b亞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，位錯(cuò)密度升高，位錯(cuò)分布發(fā)生變化，（空位，間隙原子）缺陷明顯增多c晶體位向變化，出現(xiàn)形變織構(gòu)d產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，性能出現(xiàn)各向異性，物理狀態(tài)和性能發(fā)生變化，出現(xiàn)殘余應(yīng)力和點(diǎn)陣畸變。什么是加工硬化，產(chǎn)生的原因，怎么消除？金屬材料經(jīng)冷變形，強(qiáng)度、硬度提高、塑性下降的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：金屬經(jīng)塑性變形后，位錯(cuò)密度升高，位錯(cuò)間發(fā)生交互作用，產(chǎn)生固定割階，位錯(cuò)糾纏，鄰位錯(cuò)等，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)困難，變形抗力增加

6、。消除方法：再結(jié)晶退火。單項(xiàng)固溶體合金塑性變形的特點(diǎn)？a出現(xiàn)屈服現(xiàn)象和應(yīng)變時(shí)效現(xiàn)象b產(chǎn)生固溶強(qiáng)化現(xiàn)象。固溶強(qiáng)化的機(jī)理？影響因素？機(jī)理：彈性交互作用，化學(xué)交互作用，靜電交互作用，幾何交互作用。影響因素：原子濃度大小，原子尺寸大小，固溶體類型，電子濃度大小。什么是回復(fù)？冷變形金屬在加熱中發(fā)生回復(fù)的機(jī)制及對(duì)性能的影響？回復(fù)是使之形變金屬加熱時(shí)，在新晶粒出現(xiàn)之前，某些物理、力學(xué)性能及亞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的過程。低溫回復(fù)，點(diǎn)缺陷運(yùn)動(dòng)消失，使與點(diǎn)缺陷有關(guān)的各項(xiàng)性能回復(fù)。中溫回復(fù)，點(diǎn)缺陷繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至消失，原子活性增大，位錯(cuò)通過滑移，交滑移使異號(hào)位錯(cuò)對(duì)消，位錯(cuò)重新排列及亞晶長(zhǎng)大，位錯(cuò)密度減小，高溫回復(fù)，點(diǎn)缺陷繼續(xù)運(yùn)動(dòng)

7、，位錯(cuò)滑移運(yùn)動(dòng)，位錯(cuò)攀移運(yùn)動(dòng)，多變化和亞晶合并。再結(jié)晶？再結(jié)晶溫度？影響因素？a經(jīng)冷變形有很大畸變的金屬，加熱到一定溫度，產(chǎn)生一些無畸變的小晶粒并不斷長(zhǎng)大，直到由無畸變晶粒所取代的過程。b理論上：開始發(fā)生再結(jié)晶的最低溫度。實(shí)際上：在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（通常為1小時(shí)），能夠完成再結(jié)晶（轉(zhuǎn)變95咻積百分?jǐn)?shù)）所對(duì)應(yīng)的退火溫度。C金屬變形程度，原始晶粒大小，雜質(zhì)和溶質(zhì)原子，再結(jié)晶溫度?；貜?fù)和再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力？為什么預(yù)先冷加工量低于某一數(shù)值，金屬在某一溫度下均不發(fā)生再結(jié)晶，再結(jié)晶后晶粒長(zhǎng)大驅(qū)動(dòng)力？回復(fù)和再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是儲(chǔ)存能，當(dāng)預(yù)先冷加工量通常低于2%時(shí)，金屬內(nèi)部?jī)?chǔ)存能較少，只能發(fā)生回復(fù)，再回復(fù)的過程中，儲(chǔ)存能就

8、消耗完了，不足以發(fā)生再結(jié)晶，再結(jié)晶后晶粒長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力是界面能的降低。二次再結(jié)晶？出現(xiàn)條件？它的晶粒長(zhǎng)大機(jī)制及驅(qū)動(dòng)力是什么？二次再結(jié)晶是指再結(jié)晶后，出現(xiàn)少數(shù)較大晶粒優(yōu)先快速生長(zhǎng)，吞噬周圍小晶粒，最后形成粗大的晶粒。條件：塑變量較大，再結(jié)晶溫度高，正常長(zhǎng)大受阻。驅(qū)動(dòng)力：界面能的減小。指出名詞區(qū)別：一次再結(jié)晶與二次再結(jié)晶，熱加工與冷加工？a一次再結(jié)晶包括行核和核長(zhǎng)大兩個(gè)過程，驅(qū)動(dòng)力為儲(chǔ)存能。二次再結(jié)晶無形核過程，驅(qū)動(dòng)力為界面能，只有正常長(zhǎng)大受阻的情況下才能發(fā)生二次再結(jié)晶。b冷加工是指在結(jié)晶溫度以下，并且無加熱的加工。熱加工是指在結(jié)晶溫度以上的，不發(fā)生加工硬化的加工。臨界變形量？實(shí)際生產(chǎn)中的意義？是指

9、能夠發(fā)生再結(jié)晶的最小變形量。在工業(yè)生產(chǎn)中變形量在2.10%再結(jié)晶后晶粒特別粗大，所以應(yīng)避免在臨界變形量附近進(jìn)行熱加工，易發(fā)晶粒粗化。用冷拉鋼絲卷制彈簧，卷成之后，要在250-300C進(jìn)行去應(yīng)力退火的目的是什么？為了消除鋼絲殘余應(yīng)力，保證加工硬化的前提下消除第一類內(nèi)應(yīng)力?；貜?fù)和再結(jié)晶階段空位與位錯(cuò)的變化及對(duì)性能的影響？會(huì)使空位和位錯(cuò)的密度明顯降低，其分布也會(huì)發(fā)生變化?？梢允菇饘俚膬?nèi)應(yīng)力減少直至全部消失，強(qiáng)度硬度降低，電阻下降，塑性韌性明顯增強(qiáng)。分析冷軋鋼板和熱軋鋼板在組織和性能方面的特點(diǎn)？冷軋鋼板內(nèi)部組織有大量的亞結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)存有大量的畸變能，有加工硬化現(xiàn)象，強(qiáng)度硬度較高，塑性韌性較差。而熱軋鋼板內(nèi)

10、部有大量無畸變的晶粒組成，塑性韌性較好，強(qiáng)度硬度較低，耐腐蝕性好。金屬鑄件不能通過再結(jié)晶退火來細(xì)化晶粒的原因？由于金屬鑄件未發(fā)生塑性變形，內(nèi)部無儲(chǔ)存能，無再結(jié)晶所需的驅(qū)動(dòng)力，所以不能發(fā)生再結(jié)晶退火。在純鐵板上沖一個(gè)洞，在加熱到200C,400C,600C各保溫1小時(shí)，分析其周圍組織結(jié)構(gòu)的變化？鐵板洞周圍型變量不同，因而其各部分再結(jié)晶溫度也不同。在200。時(shí)靠近洞周圍的那部分發(fā)生再結(jié)晶。400°較遠(yuǎn)處也發(fā)生再結(jié)晶，但是靠近洞處晶粒細(xì)小，600°時(shí)，再結(jié)晶區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大，并且晶粒隨距洞距離的增大。用冷拔鋼絲制作導(dǎo)線，冷拔后應(yīng)如何處理？冷拔后應(yīng)進(jìn)行回復(fù)退火，一方面降低點(diǎn)缺陷密度，

11、降低電阻；另一方面消除金屬內(nèi)部殘余應(yīng)力，提高其塑性韌性，增強(qiáng)抗腐蝕能力。一個(gè)楔形板坯經(jīng)冷軋后得到相同厚度的板材，經(jīng)過再結(jié)晶退火，該板材的晶粒大小是否均勻，為什么？不均勻，由于冷軋后該板材各部分變形量不同，所含的儲(chǔ)存能多少不同，因此再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力的大小也不同，發(fā)生再結(jié)晶的溫度不同，再結(jié)晶后晶粒的大小也就不一樣。用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進(jìn)入熱處理爐，并隨工件一起加熱到1000C保溫，當(dāng)出爐后再次吊裝工件時(shí)，鋼絲繩發(fā)生斷裂，分析原因？由于冷拔鋼絲存在加工硬化現(xiàn)在，強(qiáng)度硬度較高，內(nèi)部也有大量的儲(chǔ)存能。加熱后會(huì)發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象，強(qiáng)度硬度會(huì)降低，因此鋼絲繩發(fā)生斷裂現(xiàn)象。說明共析鋼奧氏體的形成過程。為什么

12、鐵素體先消失，部分滲碳體未溶解完畢？共析鋼奧氏體的形成過程可分為四個(gè)階段，第一階段為奧氏體在其晶界處的行核階段，奧氏體分別向鐵素體和滲碳體兩個(gè)界面推移。第二階段為奧氏體行核長(zhǎng)大階段，奧氏體向鐵素體界面推移速度要大于向滲碳體界面的推移速度，因此造成鐵素體先消失，還有部分滲碳體未溶解。第三階段為剩余滲碳體的溶解階段，最后為奧氏體的成分均勻化階段。試說明臨界點(diǎn)A、A、Am與加熱、冷卻過程中的臨界點(diǎn)之間有何關(guān)系？Al為奧氏體共析轉(zhuǎn)變溫度；A3為奧氏體開始析出鐵素體及鐵素體完全溶入奧氏體的溫度；Acm奧氏體析出二次滲碳體的析出溫度。但在實(shí)際生產(chǎn)中由于轉(zhuǎn)變速度較快，轉(zhuǎn)變發(fā)生滯后現(xiàn)象，及轉(zhuǎn)變溫度隨加熱速度的

13、加快而升高。實(shí)測(cè)臨界點(diǎn)用Acl表示冷卻臨界點(diǎn)用Arl表示。說明亞共析鋼、過共析鋼加熱時(shí)的相變過程？過共析鋼在加熱溫度達(dá)到Acl時(shí)，將發(fā)生珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)化過程，在共析鐵素體和共析滲碳體的界面出現(xiàn)行核，隨后相兩界面推移，向鐵素體的推移速度大于向滲碳體的推移速度，然后是剩余滲碳體的溶解過程，在之后為奧氏體的成分均勻化過程，最后發(fā)生鐵素體向奧氏體的溶解過程，在Ac魏先析出滲碳體完全溶入奧氏體中。過共析鋼同理。為了獲得均勻奧氏體，在相同奧氏體加熱溫度下，是原始組織為球狀珠光體的保溫時(shí)間短，還是細(xì)片狀珠光體保溫時(shí)間短？細(xì)片狀珠光體保溫時(shí)間短，由于片狀珠光體的碳化物與鐵素體的相界面的面積較大，易于形核，

14、也易于溶解。而且片狀珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體時(shí)受碳在奧氏體的擴(kuò)散控制，而粒狀受碳在鐵素體的擴(kuò)散控制，前者要比后者大得多。連續(xù)加熱時(shí)形成奧氏體的轉(zhuǎn)變有何特點(diǎn)？在一個(gè)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，成分不均勻性隨加熱速度的增大而增大、奧氏體的起始晶粒隨加熱速度的增大而細(xì)化。珠光體的片間距，影響因素？片狀珠光體中相鄰兩片滲碳體中心之間的距離稱為珠光體的片間距.影響因素：奧氏體固溶碳含量的多少（亞共析鋼中隨碳含量的增多，鐵素體孕育期增長(zhǎng)，共析速度減慢，過共析鋼中隨碳含量的增多，轉(zhuǎn)變速度變快）奧氏體狀態(tài)的影響（殘留碳化物、奧氏體不均勻化、晶粒細(xì)小具有促進(jìn)珠光體行核，轉(zhuǎn)變速度加快）合金元素含碳量的影響，綜合加入系統(tǒng)整合作用。淬

15、火馬氏體產(chǎn)生裂紋的原因？由于馬氏體的比容比奧氏體高，因此奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時(shí)，體積增大，產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，造成淬火馬氏體顯微裂紋。過冷奧氏體在什么條件下形成粒狀珠光體？特定的加熱和冷卻：（1）首先將鋼進(jìn)行特定的奧氏體化，即：奧氏體化溫度較低，保溫時(shí)間較短，加熱轉(zhuǎn)變沒有充分完成；或在（A+碳化物）兩相區(qū)加熱，在奧氏體中尚存在許多未溶的剩余碳化物，或者奧氏體成分很不均勻，存在許多微小的富碳區(qū)。（2）需要特定的冷卻條件，等溫轉(zhuǎn)變溫度高，等溫時(shí)間要足夠長(zhǎng)，或者冷卻速度極慢2、片狀珠光體的低溫退火說明共析鋼C曲線各個(gè)區(qū)，各條線的物理意義，并指出影響Cffl線位置的主要因素？Al線為奧氏體與珠光體的轉(zhuǎn)變平

16、衡線，Ms為馬氏體轉(zhuǎn)變開視線，Mf為馬氏體的轉(zhuǎn)變終了線，C曲線左邊的線為奧氏體轉(zhuǎn)變開始線，右邊的曲線為奧氏體轉(zhuǎn)變的終了線。含碳量和合金元素影響其C曲線的位置，亞共析鋼和過共析鋼都有一條先共析線。TTT圖CCT圖主要區(qū)別？1、TTT圖是指鋼的等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖，等溫轉(zhuǎn)變?cè)谡麄€(gè)溫度范圍內(nèi)都能發(fā)生，只是孕育期有長(zhǎng)短，但是CCT連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變卻有所謂不發(fā)生轉(zhuǎn)變的溫度范圍。2、CCT圖比TTT圖向右下方移動(dòng)，說明連續(xù)冷卻發(fā)生在更低的溫度和需要更長(zhǎng)的時(shí)間3、共析碳素鋼和過共析碳素鋼在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變中不出現(xiàn)貝氏體的轉(zhuǎn)變，只發(fā)生馬氏體和珠光體的相變。馬氏體相變的主要特征？a無擴(kuò)散型的切變位移b不變平面應(yīng)變的晶格改組

17、c存在一定的位向關(guān)系和慣習(xí)面d存在大量的亞結(jié)構(gòu)，低碳馬氏體主要以高密度位錯(cuò)為主，高碳馬氏體主要以大量精細(xì)攣晶為主e存在表面浮凸現(xiàn)象（在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行；轉(zhuǎn)變不完全性；奧氏體的穩(wěn)定化；馬氏體轉(zhuǎn)變的可逆性）分析馬氏體高硬度原因？1相變強(qiáng)化，由于馬氏體的切變位移造成了內(nèi)部存在大量的位錯(cuò)、攣晶、微觀界面等缺陷使馬氏體強(qiáng)化和硬化。2固溶強(qiáng)化，由于馬氏體晶界處固溶了大量的碳原子，造成嚴(yán)重的晶格畸變從而提高了強(qiáng)度和硬度。3時(shí)效強(qiáng)化，由于碳原子的偏聚區(qū)造成。淬火鋼回火時(shí)力學(xué)性能的變化？由于碳原子的偏聚造成整體趨勢(shì)是隨回火溫度升高，硬度下降；強(qiáng)度和韌性隨回火溫度升高而升高；在特定溫度時(shí)會(huì)出現(xiàn)韌性顯著降低。貝氏體相變與珠光體共分析分解有哪些區(qū)別？珠光體晶核是兩相的而貝氏體晶核是單相的；珠光體的行核地點(diǎn)是在奧氏體晶界處而貝氏體可以是晶界也可以是晶內(nèi)簡(jiǎn)述鋼中馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)、典型形貌和亞結(jié)構(gòu)。鋼種及成