材料工程基礎(chǔ)

1、PAGE PAGE 211、熱處理：將固態(tài)金屬或合金在一定介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻，以改變材料整體或表面組織，從而獲得所需性能的工藝過程。2、45鋼經(jīng)不同熱處理后的性能及組織（可能出應(yīng)用題）組織： 退火：P+F； 正火：S+F； 淬火+低回：M回； 淬火+高回：S回性能總結(jié) 強度硬度：低溫回火高溫回火正火退火韌性塑性：高溫回火正火退火低溫回火抗沖擊能力：高溫回火正火退后低溫回火3、熱處理的三大要素：加熱、保溫、冷卻4.常規(guī)熱處理：退火、正火、淬火及回火5.預備熱處理和最終熱處理 預備熱處理：零件加工過程中的一道中間工序(也稱為中間熱處理)，其目的是改善鍛、鑄毛坯件組織、消除應(yīng)力，為后續(xù)的機加工或

2、進一步的熱處理作準備。最終熱處理：零件加工的最終工序，其目的是使經(jīng)過成型工藝達到要求的形狀和尺寸后的零件的性能達到所需要的使用性能。6、奧氏體：C在-Fe中的固溶體7、奧氏體轉(zhuǎn)變的阻力與驅(qū)動力：新相形成，會增加表面能和克服彈性能，需要由相變釋放的自由能和系統(tǒng)內(nèi)能量起伏來補充自由能差8、奧氏體的形成機理：擴散方式、非擴散方式基本過程都是形核與長大9、奧氏體的形成過程：(很重要）（1）、奧氏體晶核的形成（2）、奧氏體晶核的長大（3）、剩余滲碳體的溶解（4）、奧氏體成分的均勻化10、為何A晶核優(yōu)先在F與Fe3C相界產(chǎn)生？F和Fe3C界面兩邊的C濃度差最大，有利于為A晶核的形成創(chuàng)造濃度起伏條件；F和F

3、e3C界面上原子排列較不規(guī)則，有利于提供A形核所需的結(jié)構(gòu)起伏和能量起伏條件。F 和Fe3C 界面本來已經(jīng)存在，在此界面形核時只是將原有界面變?yōu)樾陆缑?，總的界面能變化較小。11、非工析鋼與共析鋼的相同點與不同點？亞共析鋼與過共析鋼的珠光體加熱轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體過程與共析鋼轉(zhuǎn)變過程是一樣的，即在Ac1溫度以上加熱無論亞共析鋼或是過共析鋼中的P均要轉(zhuǎn)變?yōu)锳。不同的是還有亞共析鋼的F的轉(zhuǎn)變與過共析鋼的Fe3C的溶解。更重要的是F的完全轉(zhuǎn)變要在Ac3以上， Fe3C的完全溶解要在溫度Accm以上。即亞共析鋼加熱后組織全為奧氏體需在Ac3以上，對過共析鋼要在Accm以上。12、為什么在奧氏體轉(zhuǎn)變初期和轉(zhuǎn)變后期，

4、轉(zhuǎn)變速度都不大，而在轉(zhuǎn)變達50%左右時轉(zhuǎn)變速度最大？轉(zhuǎn)變初期只有少量的A核心形成并長大，因而轉(zhuǎn)變速度較小。以后隨等溫時間的延長，不斷有新的核心形成并長大，因而轉(zhuǎn)變越來越快。當轉(zhuǎn)變量超過50%以后，相當多的A 晶粒已長大并互相接觸而停止長大，這時尚未轉(zhuǎn)變的F與Fe3C界面也愈來愈少，形核率相應(yīng)減小，因而轉(zhuǎn)變速度又逐漸減小。13、影響奧氏體轉(zhuǎn)變速度的因素（1）加熱溫度和保溫時間，保溫時間越長、加熱溫度越高、奧氏體化越快。（2）加熱速度，加熱速度越大，則孕育期越短，奧氏體化開始和終了溫度越高，所需時間越短。（3）原始組織，原始組織中Fe3C為片狀時，F(xiàn)e3C片間距越小，相界面積越大，A形核速度越大；

5、此時，A中的C濃度梯度也越大，A長大越快。（4）鋼的碳含量:C F與Fe3C的相界面積 原子擴散系數(shù) A形成速度C碳化物數(shù)量剩余碳化物溶解時間 A均勻化的時間（5）合金元素:加快奧氏體化:鈷、鎳;減慢奧氏體化：鉻、鉬、釩14、三個晶粒度：起始晶粒度：鋼在臨界溫度以上A形成剛結(jié)束，其晶粒邊界剛剛相互接觸時的晶粒大小.本質(zhì)晶粒度：表征鋼在加熱時奧氏體晶粒長大的傾向。本質(zhì)粗晶粒鋼：奧氏體晶粒隨溫度的升高而且迅速長大。本質(zhì)細晶粒鋼：奧氏體晶粒隨溫度升高到某一溫度時，才迅速長大。實際晶粒度：某一具體熱處理或熱加工條件下的奧氏體的晶粒度，它決定鋼冷卻后的組織和性能。15、為何不同溫度下過冷A穩(wěn)定性不同？過

6、冷度較小時，由于過冷A和P之間的自由能差較小（相變驅(qū)動力較?。?，過冷A比較穩(wěn)定，故孕育期很長，轉(zhuǎn)變所需總時間也很長;溫度下降，過冷度增大，新舊相之間的自由能差不斷加大，過冷A 的穩(wěn)定性最低，孕育期最短，轉(zhuǎn)變速度最快；繼續(xù)降低溫度，新舊相的自由能差不再起主導作用，原子擴散能力起主導作用，溫度降低使擴散過程越來越困難，過冷A的孕育期和轉(zhuǎn)變時間逐漸增長。16、CCT曲線與TTT曲線之間有何差異？共析鋼過冷A 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線中沒有奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w的部分在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變時得不到貝氏體組織。與共析鋼的TTT曲線相比，共析鋼的CCT曲線稍靠右靠下一點，表明連續(xù)冷卻時，奧氏體完成珠光體轉(zhuǎn)變的溫度較低，時間更

7、長。CCT曲線較難測定，一般用過冷A的TTT曲線來分析連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的過程和產(chǎn)物，但要注意二者之間的差異。17、珠光體：鐵素體和滲碳體的機械混合物，滲碳體呈層片狀分布在鐵素體基體上貝氏體：滲碳體分布在碳過飽和的鐵素體基體上的兩相混合物 。馬氏體：C在-Fe中的過飽和間隙固溶體，具有很大的晶格畸變，強度很高。17、貝氏體的分類性能按轉(zhuǎn)變溫度的高低分為上貝氏體和下貝氏體上貝氏體：鐵素體片較寬，塑性變形抗力較低；同時滲碳體分布在鐵素體片之間，容易引起脆斷，因此強度和韌性都較差。下貝氏體：鐵素體針細小，無方向性，碳的過飽和度大，位錯密度高，且碳化物分布均勻、彌散度大，所以硬度高，韌性好，具有較好的綜合機

8、械性能。18、碳含量對C曲線有何影響亞共析和過共析鋼的C曲線中有先共析相析出線;共析鋼（C%=0.77%）的過冷A最穩(wěn)定，C曲線最靠右；亞共析鋼的過冷A穩(wěn)定性隨含C量降低而降低，C曲線向左邊移動；過共析鋼的過冷A穩(wěn)定性隨含C量增加而降低，C曲線向左邊移動；A中的含C量越高，Ms點越低，RA越多。原因：在Ac1 以上溫度時，隨鋼中碳含量增大，奧氏體碳含量不增高，而未溶滲碳體量增多，因它們能作為結(jié)晶核心，促進奧氏體分解，所以C曲線左移。19、珠光體的形核：和滲碳體都可能成為形核的領(lǐng)先相。在共析與過共析鋼中，通常以Fe3C為領(lǐng)先相;在亞共析鋼中，不排除以為領(lǐng)先相的可能20、奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變過程中的

9、形核位置珠光體經(jīng)常在晶界（兩個或三個晶粒交界處）或者在相界面上形核。原因：晶界或相界上缺陷多，能量高，易于擴散，有利于產(chǎn)生成分、能量和結(jié)構(gòu)起伏，易于滿足形核條件。21、珠光體長大的方式有哪些？前向（縱向）長大；側(cè)向（橫行）長大：協(xié)作長大、分枝長大22、板條馬氏體與片狀馬氏體板條馬氏體：低碳鋼、中碳鋼形成，顯微組織由許多成群的板條組成，亞結(jié)構(gòu)主要為位錯，也稱位錯馬氏體。片狀馬氏體：纖維組織為針狀或竹葉狀，存在孿晶，也稱孿晶馬氏體。碳含量在0.6%以下時基本上為板條馬氏體；大于1.0%大多是針狀馬氏體，在0.61.0 之間為板條和針狀馬氏體的混合組織。性能：板條馬氏體強度高、塑性韌性較好；針狀馬氏

10、體存在過飽和度大、內(nèi)應(yīng)力高、存在孿晶結(jié)構(gòu)，硬而脆，塑性、韌性極差，但晶粒細化得到的隱晶馬氏體卻有一定的韌性。23、馬氏體轉(zhuǎn)變的特征：（1）非擴散型轉(zhuǎn)變；（2）形成速度很快；（3）轉(zhuǎn)變不徹底，總留有殘余奧氏體；（4）體積膨脹；（5）化學成分不變；（6）切切變共格性；（7）新舊相之間具有一定的位相關(guān)系；（8）需要很大的過冷度（幾百）；（9）馬氏體轉(zhuǎn)變在一個溫度范圍內(nèi)進行；（10）應(yīng)力對馬氏體轉(zhuǎn)變有很大影響。24、為什么淬火鋼需要進行回火處理？（重要的）淬火雖然使鋼獲得了較高的硬度和強度，但鋼的彈性、塑性、韌性較低，淬火內(nèi)應(yīng)力較大，組織也不穩(wěn)定。淬火件未經(jīng)回火在室溫下長期放置，淬火組織將由亞穩(wěn)定狀態(tài)

11、向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變，并伴隨有應(yīng)力的變化及體積的改變，可能導致工件變形、裂紋甚至斷裂?；鼗鹂梢詼p小淬火鋼件的內(nèi)應(yīng)力、降低脆性，提供塑性、韌性和組織穩(wěn)定性，得到強韌性良好配合的最佳使用性能。對某些含氫量較高易于產(chǎn)生氫脆的鋼件，回火還可以起到除氫的作用，故淬火需要進行回火處理。25、回火轉(zhuǎn)變的過程（必考）（1）M中C的偏聚與群集化；（2）M的分解；（3）殘余A的轉(zhuǎn)變；（4）碳化物的析出和變化；（5）相的回復、再結(jié)晶。原位析出（會考）：X-碳化物不是由-碳化物直接轉(zhuǎn)變來的，是通過-碳化物溶解，并在其他地方重新形核、長大的方式形成的。26、回火馬氏體、回火屈氏體、回火索氏體回火馬氏體：100350回火所得，

12、是極細的-碳化物和低過飽和度的固溶體組成。具有高硬度和高耐磨性?；鼗鹎象w：300500回火所得，鐵素體基體與大量彌散分布的細粒狀滲碳體的混合組織。具有高的屈服強度和彈性極限，同時也具有一定韌性?；鼗鹚魇象w：500650回火所得，粗粒狀滲碳體和再結(jié)晶多邊形鐵素體的混合組織。強度、塑性和韌性都比較好。27、回火過程中產(chǎn)生的回火脆性以及預防措施和二次硬化現(xiàn)象回火脆性：回火溫度升高時，鋼的沖擊韌性在250400和450650兩個區(qū)間沖擊韌性明顯下降，這種催化現(xiàn)象稱為回火脆性。第一類回火脆性：原因是在250以上回火時，碳化物薄片沿板條馬氏體的板條邊界或針狀馬氏體的孿晶帶和晶界析出，破壞了馬氏體之間的鏈

13、接，降低了韌性。這類回火脆性無法避免，回火時避開此溫度區(qū)間。第二類回火脆性：原因是磷、錫、鉛、砷等雜質(zhì)元素在原奧氏體晶界上偏聚，或以化合物形式析出，降低了晶界的斷裂強度。二次硬化：鋼中加入Mo、W、V、Ti、Nb、Co等元素時，經(jīng)淬火并在500600區(qū)間回火時，不僅硬度不降低，相反可升高到接近淬火鋼的硬度值，這種強化效應(yīng)，稱為合金鋼的二次硬化。28、四把火概念：退火：是將鋼加熱到低于或高于Ac1 點以上溫度，保持一定時間后緩慢地爐冷或控制冷卻速度，以獲得平衡態(tài)組織的熱處理工藝。正火：將鋼材加熱到Ac3 或Acm以上適當?shù)臏囟?，保持適當時間后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。淬火：將鋼

14、加熱至Ac1 或Ac3 以上某一溫度，保溫以后以大于臨界冷卻速度冷卻，得到介穩(wěn)定態(tài)的馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝?；鼗穑簩⒋慊鸬暮辖疬^飽和固溶體加熱到低于相變臨界點（A1）溫度，保溫一段時間后再冷卻到室溫的熱處理工藝方法。29、7種退火擴散退火：將金屬鑄錠、鑄件或鋼坯在略低于固相線的溫度下長期加熱，消除或減少化學成分偏析以及顯微組織的不均勻性，以達到均勻化目的的熱處理工藝。完全退火：將鋼件加熱到Ac3 以上2030，使之完全奧氏體化，然后緩慢冷卻，獲得接近于平衡組織的熱處理工藝。不完全退火：將鋼件加熱至Ac1 和Ac3（或Accm）之間，經(jīng)過保溫并緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織的工藝。（也稱

15、軟化退火）球化退火：將鋼件加熱至Ac1 和Ac1 以上1030之間再冷卻，使鋼中的碳化物球狀化，或獲得“球狀珠光體”的退火工藝?？煞譃橐淮吻蚧嘶鸷椭芷谇蚧嘶?。再結(jié)晶退火：經(jīng)冷變形后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，保持適當時間，使形變晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻牡容S晶粒，以消除形變強化和殘余應(yīng)力的熱處理工藝。去應(yīng)力退火：去除由于形變加工、鍛造、焊接所引起的及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進行的退火工藝。去氫退火：將鋼加熱到Ac3 以上，然后迅速冷卻到C 曲線“鼻尖”稍下一點溫度等溫并保持較長時間，使氫原子從鋼內(nèi)逸出的熱處理工藝。等溫退火：將鋼件加熱到高于Ac3 (或Ac1 ) 的溫度，保溫適當時間后，較快地冷卻

16、到珠光體區(qū)的某一溫度，并等溫保持，使奧氏體等溫轉(zhuǎn)變，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。30、對于大型鑄件為什么需要均勻化退火？通過熱處理能否完全改善鋼中的偏析？為什么？大型鑄件在結(jié)晶過程中會發(fā)生偏析現(xiàn)象，造成大型鑄件成分差異大，組織與性能不均勻，導致壓力加工或熱處理時形成廢品以及機械性能惡化。通過過均勻化退火可以有效改善鋼中偏析，防止帶來危害。對于未開坯或鑄造的大型原件鑄態(tài)組織未被破壞，無法完全改善鋼中的偏析。31、有一批45鋼普通車床傳動齒輪，其工藝路線為鍛造-熱處理-機械加工-高頻淬火-回火。試問鍛后應(yīng)進行何種熱處理？采用正火或退火處理可細化組織，調(diào)整硬度，改善切削加工性。32、淬火的分類按冷卻方

17、式的分類：單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、分級淬火、等溫淬火按加熱溫度的分類：完全淬火：加熱溫度高于Ac3，全部A化后冷卻，適用于亞共析鋼和共析鋼；不完全淬火：加熱溫度高于Ac1，適用于過共析鋼。33、亞、共、過的淬火加熱溫度為多少？為什么選擇這樣的加熱溫度？亞共析鋼的淬火溫度一般為Ac3 以上30 50。亞共析鋼加熱到Ac3 以下時，淬火組織中會保留先共析F，淬火后會出現(xiàn)軟點，使硬度達不到要求；同時由于這種組織的不均勻性，還可能影響回火后的機械性能。但為了不致于引起A晶粒的粗化以及盡可能減小淬火缺陷，溫度還不能過高，一般為Ac3 以上30 50。過共析鋼的淬火溫度一般為Ac1 以上30 50。過共析

18、鋼在淬火加熱前都要經(jīng)過球化處理，如果網(wǎng)狀滲碳體存在，則應(yīng)先正火予以消除，然后再加熱淬火；故加熱至Ac1 以上時，其組織是A和一部分未溶的粒狀碳化物（滲碳體）。淬火后，A轉(zhuǎn)變?yōu)镸，未溶碳化物被保留下來，這不但不會降低鋼的硬度，反而對提高耐磨性有利。共析鋼淬火溫度低于Accm。A中溶入C量增加使Ms點降低，淬火后殘余A量增多，使鋼的硬度下降；A 的晶粒粗化，淬火后得到粗大M，增大脆性；鋼的脫碳氧化嚴重，降低淬火鋼的表面質(zhì)量；增大淬火應(yīng)力，從而增大工件變形與開裂傾向。34、常用的淬火介質(zhì)：水、鹽堿溶液、油、有機物水溶液及乳化液35、為什么40CrNiMo比45鋼的淬透性好？40CrNiMo當中具有很

19、多合金元素，溶于奧氏體后，降低了臨界冷卻速度，使C曲線右移，提高了鋼的淬透性。36、淬透性、淬透層深度和淬硬性的區(qū)別淬透性是鋼在淬火時形成馬氏體的能力，是鋼在規(guī)定條件下的一種工藝性能。淬透層深度是指實際工件在具體條件下淬火得到表面馬氏體到半馬氏體處的距離，它與鋼的淬透性、工件的截面尺寸和淬火介質(zhì)的冷卻能力有關(guān)。淬透性好，工件截面尺寸小，淬火介質(zhì)的冷卻能力強，則淬透層深度越大。淬硬性指鋼淬火后能達到的最高硬度，主要取決于馬氏體的含碳量。37、常用的淬火方法題目類型：給出鋼號，畫出冷卻曲線，回答該曲線所屬于熱處理方式、獲得組織是什么。單介質(zhì)淬火：將奧氏體狀態(tài)的工件放入一種淬火介質(zhì)中一直冷卻到室溫的

20、淬火方法。雙介質(zhì)淬火：先將奧氏體狀態(tài)的工件在冷卻能力強的淬火介質(zhì)中冷卻至接近Ms點溫度時，再立即轉(zhuǎn)入冷卻能力較弱的淬火介質(zhì)中冷卻，直至完成馬氏體轉(zhuǎn)變。分級淬火：將奧氏體狀態(tài)的工件首先淬入略高于鋼的Ms點的鹽浴或堿浴爐中保溫，當工件內(nèi)外溫度均勻后，再從浴爐中取出空冷至室溫，完成馬氏體轉(zhuǎn)變。等溫淬火：將奧氏體化后的工件在稍高于Ms溫度的鹽浴或堿浴中冷卻并保溫足夠時間，從而獲得下貝氏體組織的淬火方法。預冷淬火：將奧氏體化后的工件先在空氣或熱水中經(jīng)過一段時間的預冷，待工件溫度降至臨界點稍上一點溫度后再淬入冷卻介質(zhì)中的淬火方法。38、過熱與過燒：過熱：淬火加熱溫度過高，或在相當高的溫度下停留時間過長，使

21、A 晶粒粗大，淬火后得到粗針狀M的現(xiàn)象過燒：淬火溫度太高，致使A 晶界產(chǎn)生熔化現(xiàn)象，晶界有氧化物網(wǎng)絡(luò)，使得無法補救，工件報廢后重熔的現(xiàn)象。39.調(diào)制處理:淬火后高溫回火，以獲得回火索氏體組織的熱處理工藝說明:亞共析鋼、共析鋼以及過共析鋼的的TTT曲線和CCT曲線的異同比較所占篇幅比較多，在這不再贅述，大家把這部分的課件仔細看一遍到時候用自己理解的話敘述就行. 塑性加工部分說明：據(jù)小道消息此部分有14道判斷題和一道計算題，占卷面總分33，也就是28分判斷題5分計算題1.材料的硬、軟與屈服強度（斷裂強度）、變形抗力有關(guān)2.材料的屈服強度一般是指在單向拉伸時的屈服強度。3. 塑性（范性）是一種在某種

22、給定載荷下,材料產(chǎn)生永久變形的材料特性。4.材料中存在以下三種位錯的起源（成核）機制：均勻成核、晶界成核和界面成核，其中最后一種包括各種沉淀相、分散相或增強纖維等等。 5.位錯的增殖機制主要也有三種機制：弗蘭克-里德位錯源（Frank-Read source）機制、雙交滑移增殖機制，和攀移增殖機制。 6.當變形金屬被加工到一定高度，原子活動能力較強時，會在變形晶?；蚓Я?nèi)的亞晶界處以不同于一般結(jié)晶的特殊成核方式產(chǎn)生新晶核7.再結(jié)晶沒發(fā)生晶格類型的變化（無相變），只是晶粒形態(tài)和大小的變化。8.在對金屬材料進行塑性變形加工（拉深、冷拔等）時為了消除加工硬化需要進行再結(jié)晶退火9.晶粒長大其實質(zhì)是一種

23、晶界的位移過程10.冷加工一般指在絕對溫度低于0.4 Tm下對材料進行的機械加工，Tm 為材料熔點的絕對溫度11.變形抗力和變形力數(shù)值相等，方向相反；一般用平均單位面積變形力表示其大小，與應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。12. 發(fā)生塑性變形與應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)、而不跟應(yīng)力大小有關(guān)13. 多數(shù)材料，塑性應(yīng)變的大小與加載速率快慢有關(guān)。14.工程上通常又在一小時之內(nèi)能夠完成再結(jié)晶過程的最低溫度稱為再結(jié)晶溫度。15.在對金屬材料進行塑性變形加工（拉深、冷拔等）時為了消除加工硬化需要進行再結(jié)晶退火。16.不均勻變形是金屬塑性變形不可避免的。17.物體的力學狀態(tài)相同，若所考察的面的位置發(fā)生變化，應(yīng)力狀態(tài)的表示方法也變化。18.

24、=0的微分面叫做主平面，假如N在某一方向時，微分面上的 =0，這樣的特殊微分面就叫做主平面；19.主應(yīng)力：主平面上作用的正應(yīng)力即為主應(yīng)力（其數(shù)值有可能為0）20.應(yīng)力主方向：主平面上的法線方向則稱為應(yīng)力主方向或應(yīng)力主軸。對于任意一點的應(yīng)力狀態(tài)，一定存在相互垂直的三個主方向、三個主平面和三個主應(yīng)力。21.在給定的外力作用下，物體中任一點的主應(yīng)力數(shù)值與方向即已確定，與坐標系的選擇無關(guān)。22.已知一點的應(yīng)力狀態(tài)，切應(yīng)力=0的主應(yīng)力面，通常有3個且相互垂直23.金屬塑性變形過程中，拉應(yīng)力最易導致材料的破壞，壓應(yīng)力則有利于減少或抑制破壞的發(fā)生與發(fā)展24.平均應(yīng)力是指三個正應(yīng)力和的平均值，它只引起微元體的

25、體積變形，對塑性變形不產(chǎn)生影響。25.三個應(yīng)力分量相等或三個應(yīng)力分量均為平均應(yīng)力的應(yīng)力狀態(tài)稱為球應(yīng)力狀態(tài)16.應(yīng)力偏量只引起微元體的形狀變化，而不產(chǎn)生體積變化。材料的塑性變形主要與應(yīng)力偏量有關(guān)。27.最大切應(yīng)力作用于平分最大與最小主應(yīng)力間夾角的微分面上，其值等于該二主應(yīng)力之差的一半。28.當受力物體(質(zhì)點)中的最大切應(yīng)力達到某一定值時，該物體就發(fā)生屈服?；蛘哒f，材料處于塑性狀態(tài)時，其最大切應(yīng)力是一不變的定值，該定值只取決于材料在變形條件下的性質(zhì)，而與應(yīng)力狀態(tài)無關(guān)。所以又稱最大切應(yīng)力不變條件。 29.主平面上只有法向應(yīng)力即主應(yīng)力，而無剪應(yīng)力；而主剪應(yīng)力平面上既有剪應(yīng)力又有正應(yīng)力。30.一個物體受

26、作用力后，其內(nèi)部質(zhì)點不僅要發(fā)生相對位置的改變(產(chǎn)生了位移)，而且要產(chǎn)生形狀的變化，即產(chǎn)生了變形。應(yīng)變是表示變形大小的一個物理量21.一點的應(yīng)變狀態(tài)不可能是同號應(yīng)變32.塑性變形時相互垂直的三個方向上對數(shù)變形之和等于零；33.在三個主變形中，必有一個與其它二者符號相反，其絕對值與其它兩個之和相等，即絕對值而最大。34.受力物體內(nèi)質(zhì)點處于單向應(yīng)力狀態(tài)時，只要單向應(yīng)力大到材料的屈服點時，則該質(zhì)點開始由彈性狀態(tài)進入塑性狀態(tài)，即處于屈服。 35.受力物體內(nèi)質(zhì)點處于多向應(yīng)力狀態(tài)時，必須同時考慮所有的應(yīng)力分量。在一定的變形條件(變形溫度、變形速度等)下，只有當各應(yīng)力分量之間符合一定關(guān)系時，質(zhì)點才開始進入塑性

27、狀態(tài)，這種關(guān)系稱為屈服準則，也稱塑性條件36.密賽斯屈服準則的物理意義：當材料的質(zhì)點內(nèi)單位體積的彈性形變能（即形狀變化的能量）達到某臨界值時，材料就屈服37.在通常的工作應(yīng)力下，應(yīng)力球張量對材料屈服的影響較小，可忽略不計。如果應(yīng)力球張量的三個分量是拉應(yīng)力，那么球張量大到一定程度后材料就將脆斷，不能發(fā)生塑性變形。38.應(yīng)力狀態(tài)對塑性的影響，實際上是通過靜水壓力m起作用的39.可鍛性的優(yōu)劣一般常用金屬的塑性和變形抗力兩個指標來衡量40.、最大拉應(yīng)力理論：（第一強度理論） 該理論認為，脆斷破壞主要是由最大拉應(yīng)力引起的。在復雜應(yīng)力情況下，若危險點的最大拉應(yīng)力1超過材料單向拉伸時的許用應(yīng)力，則強度不足。

28、 強度條件為： 141.最大拉應(yīng)變理論：（第二強度理論） 該理論認為，脆斷破壞主要是由最大拉應(yīng)變引起的。在復雜應(yīng)力情況下，若危險點的最大拉應(yīng)變1超過材料單向拉伸極限狀態(tài)時的線應(yīng)變，則強度不足。由廣義胡克定律導出，強度條件為： 1-(2+3)42.金屬在熱狀態(tài)下的成形性能通常用金屬的可鍛性(Forgeability)來衡量43.金屬的組織不同，其可鍛性有很大的差別。通常單相組織的可鍛性比多相組織的可鍛性好44.不同的金屬或合金對上述力學性能參量有不同的影響。通常面心立方金屬或合金比體心方金屬或合金具有低的屈服強度、更好的塑性和較大的n值，故其冷成形性能比體心立方金屬或合金好。45.軋制是金屬坯料

29、在旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙中靠摩擦力的作用連續(xù)進入軋輥而產(chǎn)生塑性變形的一種壓力加工方法46.材料軋制過程中一般將控制軋制分為奧氏體再結(jié)晶區(qū)控制軋制(又稱為型控制軋制)、奧氏體未再結(jié)晶區(qū)控制軋制(又稱為型控制軋制)和奧氏體鐵素體兩相區(qū)控制軋制三種方式47.秒流量相等原則：單位時間內(nèi)通過變形區(qū)內(nèi)任一橫斷面的金屬體積應(yīng)該為一常數(shù)48.軋制壓力是軋制時軋輥施加于軋件使之變形的力。但通常把軋件施加于軋輥總壓力的垂直分量稱為軋制壓力。49.軋機彈跳軋制時的輥縫隨所受的軋制力（rolling force）而增大,軋制時輥縫和空載時輥縫之差的平行平均值叫作輥縫彈跳量50.熱擠壓生產(chǎn)型材或管材的一般工藝流程如下： 坯料準

30、備加熱擠壓冷卻矯正酸洗成品51.拉拔是在外加拉力的作用下迫使金屬坯料通過模孔以獲得相應(yīng)形狀、尺寸制品的一種塑性加工方法，它是生產(chǎn)棒材、型材、線材和管材的主要方法之一52.拉拔通常都是在冷態(tài)下進行的，其一般工藝流程如下：坯料打頭酸洗清理潤滑拉拔脫脂退火成品例題1：例題1：應(yīng)力張量為： 求主應(yīng)力力 ，求主應(yīng)力。行列式展開求解：行列式展開求解：解：列出系數(shù)行列式： 合金熔煉部分 熔煉部分1、簡述液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)。答：液態(tài)金屬的短程有序、長程無序結(jié)構(gòu) （1）原子團（由十幾到幾百個原子組成）內(nèi)，原子間仍然保持較強的結(jié)合力和原子排列的規(guī)律性，既短程有序； （2）原子團間的距離增大（產(chǎn)生空穴），結(jié)合力減小，原

31、子團具有流動性質(zhì)； （3）存在能量起伏和結(jié)構(gòu)起伏；（4）隨溫度的提高，原子團尺寸減小、流動速度提高。2、液態(tài)金屬的有哪些重要的性質(zhì)。答：1.液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu),短程有序、長程無序 2.液態(tài)金屬的粘度3.液態(tài)金屬的表面張力 4.金屬凝固時的體積變化3、影響金屬熔體粘度的因素有哪些？答：（1）溫度，粘度隨溫度的提高而降低。 （2）化學成分，共晶成分的液態(tài)合金的粘度最低。（3）固態(tài)顆粒含量，粘度隨顆粒體積百分含量的提高而提高。4、金屬氧化的熱力學判據(jù)是什么？ 答：在標準狀態(tài)下，金屬的氧化趨勢、氧化順序和可能的氧化燒損程度，一般可用氧化物的標準生成自由焓變量G0，分解壓Po2或氧化物的生成熱H0作判據(jù)。通

32、常G0、Po2或H0越小，元素氧化趨勢越大，可能的氧化程度越高。5、氧化精練的原理和過程是什么？答：原理： 利用氧將金屬中的雜質(zhì)氧化成渣或生成氣體而排除。工藝步驟：（1）將雜質(zhì)元素及部分基體金屬氧化； （2）去除雜質(zhì)元素氧化物；（3）將氧化的基體金屬氧化物還原。6、氧化精煉的實質(zhì)及熱力學條件是什么？答：氧化精煉的實質(zhì)是利用氧將金屬中的雜質(zhì)氧化成渣或生成氣體而排除的過程；熱力學條件是：雜質(zhì)元素對氧的親和力大于基體金屬對氧的親和力。7、金屬揮發(fā)的影響因數(shù)有那些？ 答：（1） 熔體溫度；溫度越高，蒸氣壓越大，揮發(fā)速率越快，揮發(fā)損失就越大；（2）金屬及合金元素；蒸氣壓大，蒸發(fā)熱小，沸點低的金屬易發(fā)損失

33、；（3）爐膛壓力 爐膛壓力對金屬揮發(fā)損失影響很大。一般壓力越小，揮發(fā)損失越大。 （4） 其他因素 ；時間、比表面積和氧化膜的性質(zhì)。8、簡述夾渣的來源及去除方法； 答：夾渣的來源可分為外來夾渣和內(nèi)生夾渣兩種。外來夾渣是由原材料帶入的或在熔煉過程中進入熔體的耐火材料、熔劑、銹蝕產(chǎn)物、爐氣中的灰塵以及工具上的污物等。內(nèi)生夾渣是在金屬加熱及熔煉過程中，金屬與爐氣和其他物質(zhì)相互作用生成的化合物（如氧化物、碳化物、氮化物和氫化物等）。 去除方法：（1）靜置澄清法 （2）浮選法 （3）熔劑法 （4）過濾法 9、金屬熔體中氣體的存在形式有哪些？答：氣體在鑄錠中有三種存在形態(tài)：固溶體、化合物和氣孔。10、影響金

34、屬熔體中含氣量的因素有哪些？答：（1）金屬和氣體的性質(zhì) （2）氣體的分壓 （3）溫度 （4）合金元素 11、簡述分壓差脫氣精練的原理和方法。 答：分壓差脫氣精煉法可分為氣體脫氣法、熔劑脫氣法，沸騰脫氣法和真空脫氣法四種。 （1）氣體脫氣法：1）惰性氣體精煉：惰性氣體是指那些本身不溶于金屬熔體，且不與熔體發(fā)生化學反應(yīng)的氣體，如鋁合金常用的氮氣和氬氣等。2）活性氣體精煉 （鋁合金用氯氣脫氣效果較好） 2Al+3Cl2=2AlCl3（主要反應(yīng)） 2H+Cl2=2HCl 3）混合氣體精煉 混合氣體精煉能充分發(fā)揮惰性氣體和活性氣體的長處，并減免其害處（2）熔劑脫氣法：使用固態(tài)熔劑脫氣時，將脫水的熔劑用鐘

35、罩壓入熔池內(nèi)，依靠熔劑的熱分解或與金屬進行的化學反應(yīng)所產(chǎn)生的揮發(fā)性氣泡，達到脫氫的目的。 （3）真空脫氣法：一般在10托真空度下能使鋁熔體中的氫含量降到0.1cm3/100g。 12、配料的計算方法和過程是怎么樣的？答：配料計算程序如下：首先計算包括熔損在內(nèi)的各成分需要量；其次計算由廢料帶入的各成分量；再計算所需中間合金和新金屬料量；最后核算。配料計算的其他方法：配料計算其實是基于元素的含量平衡而進行的，因此在數(shù)學上有許多方法，如用求解多元一次方程的方法，設(shè)所需要的物料量為未知數(shù)，以每種元素平衡為一個方程，建立方程組進行求解即可。13、什么是中間合金，采用中間合金的理由是什么 ？答：中間合金：

36、將有些單質(zhì)做成合金，使其便于加入到合金中，解決燒損，高熔點合金不易熔入等問題同時對原材料影響不大的特種合金。理由：（1）是為了便于加入某些熔點較高且不易溶解或易氧化、揮發(fā)的合金元素，以便更準確地控制成分。（2）使用中間合金作爐料，可以避免熔體過熱、縮短熔煉時間和降低熔損。 鑄錠部分 1、什么叫溶質(zhì)再分布？答：溶質(zhì)再分布是合金在非平衡凝固時，鑄件成分偏離原始成分、隨凝固過程和條件不同，先后凝固部分的成分不均勻、不一致的現(xiàn)象。2、為什么在非平衡凝固條件下，單相合金凝固鑄件中會出現(xiàn)共晶體？答：凝固過程中溶質(zhì)再分布的基本關(guān)系式 CS*=kC0 (1-fS)(k-1) CL*=CL= C0fL(k-1)

37、 在這一情況下的溶質(zhì)再分布，會導致鑄錠成分分布不均勻，在凝固后期，液相成分遠高于C0，甚至可達到共晶體分成CE，使單相合金鑄錠中出現(xiàn)共晶組織。 3、什么叫成分過冷？答：如果界面前沿液體的實際溫度T實低于TL，則這部分液體處于過冷狀態(tài)。這一現(xiàn)象稱為成分過冷。4、成分過冷是怎樣影響鑄件組織的形態(tài)的？答：隨著成分過冷由弱到強，單相合金的固/液界面生長方式依次成為平面狀、胞狀、胞狀-樹枝狀四種形式，得到的晶體相應(yīng)為平面柱狀晶、胞狀晶、胞狀枝晶以及柱狀枝晶和自由枝晶。平面柱狀晶：GL/R很大時不出現(xiàn)成分過冷。此時界面以平面狀生長。由于GL大，界面某處偶然有個別晶體凸出生長，便伸入到過熱的液體（與成分-熔

38、點有關(guān)）中，會立即被熔化，使界面仍保持為平面。在這種情況下，只能隨著熱經(jīng)凝殼向外導出，界面才能繼續(xù)向前推進。 胞狀晶：若出現(xiàn)成分過冷，固/液界面便不能保持平面狀，凝固將在界面過冷度較大的地方優(yōu)先進行，即在溶質(zhì)偏析度較小的地方優(yōu)先進行。它是在成分過冷較弱，或GL較大、R較小的條件下形成的。胞狀枝晶以及柱狀枝晶：隨著凝固速度R的增大，成分過冷增強，胞狀晶將沿著優(yōu)先生長方向加速生長，其橫斷面也受晶體學因素的影響而出現(xiàn)凸緣結(jié)構(gòu)；凝固速度進一步增大，該凸緣會長成鋸齒狀，即形成二次枝晶。自由枝晶：其形成條件是要有較強的成分過冷或較小的G1/R值。成分過冷越強，界面處成分過冷度越小，在界面前沿液體中越易于形

39、成自由枝晶。5、細晶強化的原理是什么？ 答：晶粒越細，單位體積內(nèi)的晶界面積越多，對位錯的阻礙作用越大，金屬的強度越高。6、細化鑄錠組織的方法有哪些？答：（1）增大冷卻強度 （2）在保證鑄錠表面質(zhì)量的前提下，宜用低溫澆注（3）加強金屬液流動 1）改變澆注方式 2）錠模周期性振動 3）超聲波細化技術(shù) 4）攪拌（4）變質(zhì)處理7、試分析溶質(zhì)再分布、成分過冷對鑄錠組織的影響。答：在凝固過程中，由于偏析使固/液界面前沿液體的平衡液相線溫度降低，界面處成分過冷度減小，致使界面上晶體的生長受到抑制，枝晶根部出現(xiàn)縮頸而易于游離。成分過冷的作用：1、溶質(zhì)偏析造成過冷度不一致使界面不穩(wěn)定；2、晶?；蛑Ц啃纬煽s頸

40、；3、界面液態(tài)內(nèi)的過冷度大，有利于晶粒的存在和生長。8、主要的凝固缺陷有哪些？答：偏析、縮孔、裂紋、氣孔及非金屬夾雜物9、帶狀偏析是怎樣產(chǎn)生的？答：在界面上偏析較小的地方，晶體將優(yōu)先生長并突破偏析層，長出分枝，富溶質(zhì)的液體被封閉在枝晶間，當枝晶斷續(xù)生長并與相鄰村枝晶連接一起時，形成宏觀的平偏析界面。帶狀偏析的形成與固/液界面溶質(zhì)偏析引起的成分過冷有關(guān)。 10、產(chǎn)生縮孔和縮松的原因是什么？ 答：產(chǎn)生縮孔和縮松的最直接原因，是金屬液凝固時發(fā)生的凝固體收縮。 純金屬和共晶合金的凝固收縮只是相變引起的，故與溫度無關(guān)。（是等溫相變收縮） 具有一定結(jié)晶溫度范圍的合金，凝固體收縮是相變和溫度變化引起的，故與

41、結(jié)晶溫度范圍有關(guān)，因而與合金成分有關(guān)。 縮松的產(chǎn)生還與熔體含氣量有關(guān)。11、鑄錠過程中的熱應(yīng)力是怎樣產(chǎn)生的？答：熱應(yīng)力是鑄錠凝固過程中溫度場（變化）引起的： 凝固開始時，鑄錠外部冷得快，溫度低，收縮量大；內(nèi)部溫度高，冷得慢，收縮量小。由于收縮量和收縮速率不同，鑄錠內(nèi)外層之間，便會互相阻礙收縮而產(chǎn)生應(yīng)力。溫度高收縮量小的內(nèi)層會阻礙溫度低收縮量大的外層收縮，使收縮量大的外層受拉應(yīng)力（+），收縮量小的內(nèi)層則受壓應(yīng)力（-）。12、為什么說鑄錠中氣孔的形成只可能是非均勻形核？答：由于氣體原始濃度C0一般較小，而凝固速度通常又較大，因而僅靠氣體偏析來增大固/液界面前沿濃度，促使氣泡均質(zhì)形核是非常困難的，甚

42、至是不可能的。 PP外=P0+g h + 2 /r 當r很小時，所需的P很大，大到不可能實現(xiàn)的程度。 因此， 氣泡的形核有且只有是非均勻形核。 13、你怎么知道某種材料的化學成分？答：根據(jù)熔煉合金的化學成分、加工和使用性能，確定其計算成分。計算成分的選擇還與合金的用途及使用性能、加工方法及工藝性能、合金元素的熔損、雜質(zhì)的吸收和積累以及節(jié)約貴重金屬的考慮等有關(guān)。一般是取各元素的中限（即平均成分）作為計算成分。 14、什么是計算成分？答：一般是取各元素的中限（即平均成分）作為計算成分。15、熔鑄材料所用的料有哪些？答：新金屬料、廢料及中間合金答： 18、什么是平衡分布系數(shù)？答：它表示同一溫度下固相

43、成分CS與其相平衡的液相成分CL之比值，即：k=CS/CL 20、什么是成分過冷？答：如果界面前沿液體的實際溫度T實低于TL，則這部分液體處于過冷狀態(tài)。這一現(xiàn)象稱為成分過冷。21、什么是變質(zhì)處理？答：變質(zhì)處理是指向金屬液內(nèi)添加少量物質(zhì)，促進金屬液生核或改變晶體生長過程，使鑄態(tài)組織細化的一種方法22、細化晶體尺寸有什么好處？答：細化晶粒不僅提高金屬的強度，同時還提高其韌性。前者是因為晶界阻礙滑移，后者是因為晶界不僅阻礙裂紋的擴展，而且隨著晶界數(shù)量的增多，在每一晶界處的應(yīng)力集中更小了。是唯一一種同時可以增大強度及韌性的方法。23、什么是微觀偏析？什么是宏觀偏析？答：微觀偏析是指一個晶粒范圍內(nèi)的偏析

44、，宏觀偏析是指較大區(qū)域內(nèi)的偏析 新技術(shù)1、什么是合金化？ 答：以擴散和化學反應(yīng)為標志，形成合金。2、固態(tài)下發(fā)生合金化的根本原因（基本原理）是什么？答：利用機械作用使原料發(fā)生強烈的變形及粉碎。并在不斷的變形、粉碎及焊合的循環(huán)中發(fā)生合金化，形成均勻成分的合金。其中引入大量應(yīng)變、缺陷以及納米量級的微結(jié)構(gòu)，因而具有特殊的熱力學和動力學特征，可以制備出在常規(guī)條件下難以合金化的新合金。3、機械合金化的技術(shù)特點是什么？答：(1)工藝簡單，過程容易控制。(2)能在室溫下實現(xiàn)合金化。(3)與粉末冶金及自蔓延高溫合成工藝相比，機械合金化不受混料均勻化的制約，將原料混合及合金化一次完成。(4)制備體系范圍大。 (5

45、)誘發(fā)固態(tài)相變，制備非晶及準晶材料，從而避開了準晶、非晶形成時對熔體冷速及形核條體的苛刻要求。 (6)可形成穩(wěn)態(tài)相，也可制備出一系列的納米晶材料和過飽和固溶體等亞穩(wěn)態(tài)材料。 (7)能實現(xiàn)彌散、固溶和細晶三位一體的強化機制。 (8)可誘發(fā)在常溫或低溫下難以進行的固-固，固-液和固-氣多相化學反應(yīng)。 4、MA方法獲得納米晶、非晶材料的機制是什么？答：納米晶材料的形成機制： 在高應(yīng)變速率下，由位錯密集網(wǎng)絡(luò)組成的切變帶的形成是主要的形變機制。這些變形集中的切變帶寬約0.11m，球磨初期位錯密度增大，原子級應(yīng)變亦隨之增大。當達到某一位錯密度時，晶粒解體為由小角度晶界分隔的亞晶粒并導致原子級水平應(yīng)變下降。

46、繼續(xù)球磨，切變帶中的亞晶粒進一步細化到最終晶粒尺寸，晶粒間的相對取向演變?yōu)榇蠼嵌染Ы绲臒o規(guī)則取向。由于納米晶粒本身位錯密度極低，當粉末達到完全納米晶結(jié)構(gòu)時，開動納米晶粒內(nèi)的位錯需要克服極大的阻力，因此以后的變形主要通過晶界的滑動來實現(xiàn)，最終形成無規(guī)則取向的納米晶材料。 非晶態(tài)合金的形成機制：目前主要有兩種：一種是固態(tài)反應(yīng)機制，由于終態(tài)的非晶相比起始態(tài)的組元具有更低的自由能，可保證非晶形成的熱力學條件。反應(yīng)形成非晶核之后，組元間通過互擴散，使非晶核長大，最終形成非晶材料。另一種為缺陷形成機制，即研磨引入的缺陷增多，導致體系混亂度增大而非晶化。 5、自蔓延燃燒形成的基本條件是什么？答：對那些放熱量

47、很大的化學反應(yīng)系統(tǒng)，啟動反應(yīng)需很高的加熱溫度，但在球磨過程中由于組織細化，系統(tǒng)儲能很高，使系統(tǒng)反應(yīng)啟動所需的臨界溫度Tig下降，當某一瞬間碰撞處界面溫度TeTig時，此處反應(yīng)被啟動，放出的大量熱使反應(yīng)迅速完成。6、自蔓延高溫合成有哪些特點？答：（1）除了需要提供少許的點火能量外，反應(yīng)基本上是在自身所產(chǎn)生的能量推動下進行的，最大限度地利用了原子間的化學能，與其它方法需使用大量的電能、熱能、機械能相比，該工藝具有明顯的節(jié)能效果。(節(jié)約能源） （2）整個過程通常在幾秒鐘或幾分鐘之間就完成，因而其生產(chǎn)效率極高。（快速高效） （3）設(shè)備簡單，固定資產(chǎn)投入低。（4）反應(yīng)過程燃燒波前沿的溫度極高，可蒸發(fā)掉原

48、始坯樣中的雜質(zhì)元素，得到高純度的合成產(chǎn)物。 （5）升溫及冷卻速度極快，易于形成高濃度缺陷和非平衡結(jié)構(gòu)，生成高活性的亞穩(wěn)態(tài)產(chǎn)物。 （6）然而這一方法也存在產(chǎn)物一般為多孔狀、有時反應(yīng)不完全等缺陷，通過采用加壓燒結(jié)、改善反應(yīng)條件等措施，這些問題可以得到解決。7、舉兩例說明SHS技術(shù)在材料制備上的應(yīng)用有哪些？答：（1）（化合物）粉體合成 （2）塊材制備 （3）制備復合材料（4）制備蜂窩狀陶瓷材料 （5）制備單晶體 （6）制備超導材料8、什么叫絕熱溫度？答：絕熱溫度是假設(shè)體系在沒有熱量損失的條件下，化學反應(yīng)放出的熱量使體系能夠達到的最高溫度。 9、 什么叫梯度功能材料？答：梯度功能材料是一類組成結(jié)構(gòu)和性

49、能在材料厚度或長度方向連續(xù)或準連續(xù)變化的非均質(zhì)復合材料，其最大特點是克服了兩種性能完全不同材料接觸界面處產(chǎn)生的物理、化學和力學不相容性。10、什么叫機械合金化？答：機械合金化是將不同成分的粉末在高能球磨機中進行較長時間的研磨，使其在固相狀態(tài)下達到合金化。11、什么叫自蔓延高溫合成？答：自蔓延高溫合成是指利用外部提供必要的能量誘發(fā)高放熱化學反應(yīng)體系局部發(fā)生化學反應(yīng)（點燃），形成化學反應(yīng)燃燒波，此后化學反應(yīng)在自身放出熱量的支持下繼續(xù)進行，直至反應(yīng)結(jié)束。 12、7000系鋁合金可用什么方法保證其強度和抗應(yīng)力腐蝕能力？ 答：彌散強化13、多孔Ni-Ti合金可用什么方法制備？答：自蔓延高溫合成14、你還

50、知道什么其他材料制備新技術(shù)？答：離子注入和離子束沉積制備技術(shù)、外延生長薄膜制備技術(shù)1.熱處理：將固態(tài)金屬或合金在一定介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻，以改變材料整體或表面組織，從而獲得所需性能的工藝過程。熱處理工藝中有三大基本要素：加熱、保溫、冷卻。常規(guī)熱處理工藝:退火、正火、淬火、回火。根據(jù)加熱、冷卻方式的不同及組織、性能變化特點的不同，熱處理可分為下列幾類：普通熱處理 其它熱處理 表面熱處理。按照熱處理在零件生產(chǎn)過程中的位置和作用不同，熱處理工藝還可分為：預備熱處理 最終熱處理2奧氏體:奧氏體是C在-Fe中的固溶體, C原子在-Fe中處于由Fe原子組成的八面體間隙中心位置。鋼的奧氏體化：不同的材料，

51、其加熱工藝和加熱溫度都不同。對于鋼鐵材料而言，加熱分為兩種，一種是在臨界點A1以下的加熱，此時不發(fā)生組織變化；另一種是在A1以上的加熱，目的是為了獲得均勻的奧氏體組織，這一過程稱為奧氏體化。合金鋼中的奧氏體是C和合金元素溶于-Fe中的固溶體。3.奧氏體轉(zhuǎn)變的驅(qū)動力及形成步驟: 相變釋放的自由能和系統(tǒng)內(nèi)能量起伏。形核，晶粒長大，參與碳化物溶解，成分均勻化。奧氏體形成過程需要克服表面能和彈性能。4.熱滯和冷滯：在實際熱處理加熱條件下，由于過熱和過冷現(xiàn)象的影響，相變是在不平衡條件下進行的。加熱時相變溫度偏向高溫，冷卻時偏向低溫，這種現(xiàn)象稱為滯后（熱滯和冷滯)5.相變重結(jié)晶：奧氏體的形成過程就是鐵晶格

52、的改組和Fe、C原子的擴散過程。常將這一過程和奧氏體冷卻過程的轉(zhuǎn)變稱為“相變重結(jié)晶”6.為何A晶核優(yōu)先在F與Fe3C相界產(chǎn)生？F和Fe3C界面兩邊的C濃度差最大，有利于為A晶核的形成創(chuàng)造濃度起伏條件。F和Fe3C界面上原子排列較不規(guī)則，有利于提供A形核所需的結(jié)構(gòu)起伏和能量起伏條件。F和Fe3C界面本來已經(jīng)存在，在此界面形核時只是將原有界面變?yōu)樾陆缑?，總的界面能變化較小7.奧氏體化的四大過程：奧氏體晶核的形成、奧氏體晶核的長大、剩余滲碳體的溶解、奧氏體成分均勻化。8.亞共析鋼,過共析鋼,共析鋼的奧氏體化：亞共析鋼與過共析鋼的珠光體加熱轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體過程與共析鋼轉(zhuǎn)變過程是一樣的,即在Ac1溫度以上加

53、熱無論亞共析鋼或是過共析鋼中的P均要轉(zhuǎn)變?yōu)锳。不同的是還有亞共析鋼的F轉(zhuǎn)變與過共析鋼的Fe3C的溶解。更重要的是F的完全轉(zhuǎn)變要在Ac3以上,Fe3C的完全溶解要在溫度Accm以上。即亞共析鋼加熱后組織全為奧氏體需在Ac3以上,對過共析鋼要在Accm以上。9.在轉(zhuǎn)變初期和轉(zhuǎn)變后期，轉(zhuǎn)變速度都不大，而在轉(zhuǎn)變達50%左右時轉(zhuǎn)變速度最大？轉(zhuǎn)變初期只有少量的A核心形成并長大，因而轉(zhuǎn)變速度較小。以后隨等溫時間的延長，不斷有新的核心形成并長大，因而轉(zhuǎn)變越來越快。當轉(zhuǎn)變量超過50%以后，相當多的A晶粒已長大并互相接觸而停止長大，這時尚未轉(zhuǎn)變的F與Fe3C界面也愈來愈少，形核率相應(yīng)減小，因而轉(zhuǎn)變速度又逐漸減小。

54、10.轉(zhuǎn)變溫度越高，完成轉(zhuǎn)變所需的時間越短？溫度越高，A與P之間的自由能差越大，也就是相變驅(qū)動力越大；溫度越高，過熱度越大，臨界晶核的尺寸就越小，形成A晶核所需的濃度起伏越低；溫度越高，F(xiàn)e和C原子的擴散速度越快，同時A內(nèi)的濃度梯度越大，A相界面上的C濃度差越大。以上因素促進A的形核與長大，A形成加速。11.影響奧氏體轉(zhuǎn)變速度的因素:加熱溫度和保溫時間 加熱速度 原始組織 鋼的碳含量 合金元素。影響奧氏體晶粒度的因素:加熱溫度和保溫時間 加熱速度 鋼的化學成分（碳含量、合金元素）冶煉方法的影響 原始組織影響。奧氏體晶粒度:表征晶體內(nèi)晶粒大小量度,通常用長度、面積、體積或晶粒度級別表示12共析,

55、過共析,亞共析鋼奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線:圖(每條曲線含義畫出并標出)13孕育期：過冷A從過冷到轉(zhuǎn)變開始這段時間，其長短反應(yīng)了過冷A的穩(wěn)定性大小。C曲線中，鼻尖處（550）的孕育期最短，過冷A穩(wěn)定性最小。14為何不同溫度下過冷A穩(wěn)定性不同？過冷度較小時，由于過冷A和P之間的自由能差較?。ㄏ嘧凃?qū)動力較小），過冷A比較穩(wěn)定，故孕育期很長，轉(zhuǎn)變所需總時間也很長;溫度下降，過冷度增大，新舊相之間的自由能差不斷加大，過冷A的穩(wěn)定性最低，孕育期最短，轉(zhuǎn)變速度最快；繼續(xù)降低溫度，新舊相的自由能差不再起主導作用，原子擴散能力起主導作用，溫度降低使擴散過程越來越困難，過冷A的孕育期和轉(zhuǎn)變時間逐漸增長。15過冷奧氏體

56、的轉(zhuǎn)變及其產(chǎn)物? 高溫轉(zhuǎn)變區(qū)(A1550的珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)),中溫轉(zhuǎn)變區(qū)( 550MS的貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)),低溫轉(zhuǎn)變區(qū)( MS以下的馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū))16珠光體在那些部位上優(yōu)先形核？珠光體經(jīng)常在晶界（兩個或三個晶粒交界處）或者在相界面（如/剩余Fe3C或/）上形核。原因： 晶界或相界上缺陷多，能量高，易于擴散，有利于產(chǎn)生成分、能量和結(jié)構(gòu)起伏，易于滿足形核條件。17珠光體：鐵素體和滲碳體的機械混合物，滲碳體呈層片狀分布在鐵素體基體上（按重量比，F(xiàn)e3C占12%，F(xiàn)占88%）。珠光體轉(zhuǎn)變：包括形核和長大兩個基本過程。片狀珠光體晶核的長大：前向（縱向）長大，側(cè)向（橫行）長大18貝氏體：C過飽和的- Fe與碳化物

57、（或滲碳體）的混合物。貝氏體主要形態(tài)為上貝氏體和下貝氏體還有一些其它的貝氏體形態(tài)。（上貝氏體：在貝氏體相變區(qū)較高溫度范圍內(nèi)形成的。其形狀：成羽毛狀，條狀或棒狀。下貝氏體：在貝氏體相變區(qū)較低溫度范圍內(nèi)形成的。其形狀:黑色針狀或片狀）19馬氏體：C在-Fe中的過飽和間隙固溶體，具有很大的晶格畸變，強度很高。馬氏體的形態(tài)：有板條狀和針狀（或片狀）兩種，決定于奧氏體的含碳量。馬氏體轉(zhuǎn)變的特征? 非擴散型轉(zhuǎn)變形成速度很快 轉(zhuǎn)變不徹底，總留有殘余A體積膨脹化學成分不變切變共格性新舊相之間具有一定的位向關(guān)系需要很大的過冷度M轉(zhuǎn)變在一個溫度范圍內(nèi)進行具有可逆性11應(yīng)力對M轉(zhuǎn)變有很大的影響。20板條M（低碳M或

58、位錯M）：含碳量在0.25%以下時，基本上是板條馬氏體（亦稱低碳馬氏體），板條馬氏體在顯微鏡下為一束束平行排列的細板條。在高倍透射電鏡下可看到板條馬氏體內(nèi)有大量位錯纏結(jié)的亞結(jié)構(gòu)，所以也稱位錯馬氏體。針狀M（高碳M或?qū)\晶M）： 當碳質(zhì)量分數(shù)大于1.0%時，則大多數(shù)是針狀馬氏體。針狀馬氏體在光學顯微鏡中呈竹葉狀或凸透鏡狀，在空間形同鐵餅。馬氏體針之間形成一定角度(60)。高倍透射電鏡分析表明，針狀馬氏體內(nèi)有大量孿晶，因此亦稱孿晶馬氏體?；旌螹:碳質(zhì)量分數(shù)在0.251.0%之間時，為板條馬氏體和針狀馬氏體的混和組織。21 cct和ttt曲線（畫圖含義）CCT曲線與TTT曲線比較22 CCT曲線與TT

59、T曲線之間有何差異？共析鋼過冷A連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線中沒有奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w的部分，在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變時得不到貝氏體組織。與共析鋼的TTT曲線相比，共析鋼的CCT曲線稍靠右靠下一點，表明連續(xù)冷卻時，奧氏體完成珠光體轉(zhuǎn)變的溫度較低，時間更長，CCT曲線較難測定，一般用過冷A的TTT曲線來分析連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的過程和產(chǎn)物，但要注意二者之間的差異。23過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線，轉(zhuǎn)變過程及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物?圖加產(chǎn)物cct與ttt比較那個圖24含C量的影響？亞共析和過共析鋼的C曲線中有先共析相析出線; 共析鋼（C%=0.77%）過冷A最穩(wěn)定，C曲線最靠右；亞共析鋼過冷A穩(wěn)定性隨含C量降低而降低，C曲線向左邊移動；過共析鋼

60、的過冷A穩(wěn)定性隨含C量增加而降低，C曲線向左邊移動；A中的含C量越高，Ms點越低，RA越多。25為什么亞共析鋼的過冷A穩(wěn)定性隨含C量降低而降低？過共析鋼的過冷A穩(wěn)定性隨含C量增加而降低？因非共析鋼冷卻過程中有先析出相由于先析出相是相界面增多,為珠光體轉(zhuǎn)變提供結(jié)構(gòu)起伏,使珠光體形核率增加,從而降低了轉(zhuǎn)變的孕育期使C曲線左移2.A中的含C量越高,Ms點越低,RA越多？碳含量的增加26為什么淬火鋼需要進行回火處理？原因：淬火雖然使鋼獲得了較高的硬度和強度，但鋼的彈性、塑性、韌性較低，淬火內(nèi)應(yīng)力較大，組織也不穩(wěn)定。淬火件未經(jīng)回火在室溫下長期放置，淬火組織將由亞穩(wěn)定狀態(tài)向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變，并伴隨有應(yīng)力的變化