固態(tài)相變習題

固態(tài)相變習題固態(tài)相變習題固態(tài)相變習題第一章自測題試卷1、固態(tài)相變是固態(tài)金屬（包括金屬與合金）在（）和（）改變時，（）的變化。2、相的定義為（）。SMhzymf。jSfxDxX。3、新相與母相界面原子排列方式有三種類型，分別為（）、（）、（），其中（）界面能最低，（）應變能最低。1NIkq5A。I44hCka。4、固態(tài)相變的阻力為（）及（）。Pb2CCJC。tZLRNJ7。5、平衡相變分為（）、（）、（）、（）、（）。KGyH49G。CjbULFU。6、非平衡相變分為（）、（）、（）、（）、（）。8bTRwQ2。Kwp1PLf。7、固態(tài)相變的分類，按熱力學分類：（）、（）；按原子遷動方式不同分類：（）、（）；按生長方式分類（）、（）。VFhqmLN。ab3dhfK。8、在體積相同時，新相呈（）體積應變能最小。A．碟狀（盤片狀）B.針狀C.球狀9、簡述固態(tài)相變的非均勻形核。10、簡述固態(tài)相變的基本特點。第二章自測題試卷1、分析物相類型的手段有（）、（）、（）。2、組織觀測手段有（）、（）、（）。3、相變過程的研究方法包括（）、（）、（）。GThxfX2。Uw40ntq。4、阿貝成像原理為（）。KJBYwZY。uGWEDTh。5、物相分析的共同原理為（）。hXFIQlJ。6RTd7Bv。6、掃描電鏡的工作原理簡單概括為：（）。7、透射電子顯微鏡的襯度像分為（）、（）、（）。d6hHV5f。7GClwmF。第三章自測題試卷1.根據擴散觀點，奧氏體晶核的形成必須依靠系統(tǒng)內的（）：A.能量起伏、濃度起伏、結構起伏B.相起伏、濃度起伏、結構起伏C.能量起伏、價鍵起伏、相起伏D.濃度起伏、價鍵起伏、結構起伏2.奧氏體所具有的性能包括：（）A.高強度、順磁性、密度高、導熱性差；B.高塑性、順磁性、密度高、導熱性差；C.較好熱強性、高塑性、順磁性、線膨脹系數(shù)大；D.較好熱強性、高塑性、鐵磁性、線膨脹系數(shù)大。3.影響奧氏體轉變的影響因素包括（）、（）、（）、（）。4．控制奧氏體晶粒大小的措施有：（），（），（），（）。5．奧氏體是Fe-C合金中的一種重要的相，一般是指（），碳原子位于（）。6.繪圖說明共析鋼奧氏體的形成過程。7.奧氏體易于在鐵素體和滲碳體的相界面處成核的原因是什么？8.簡述連續(xù)加熱時奧氏體轉變的特點。9.說明組織遺傳的定義和控制方法。10.從奧氏體等溫形成動力學曲線出發(fā)說明珠光體到奧氏體的轉變特征。第四章自測題試卷1、填空題1)根據片層間距的大小，可以將珠光體分為________、________、________。2)獲得粒狀珠光體的途徑有________、__________、___________、___________。6lo0qJq。2OdOI0i。3)珠光體的長大方式有__________、___________、___________。Jn6vbda。ffjSJS9。4)粗大的魏氏組織對鋼的力學性能的影響一般有________________和_________________。XUyTJnp。IH9Vv2R。5)影響納米相析出的因素有-_________和____________。2、選擇題1)下列哪種元素會增加碳在奧氏體中的擴散速度，進而增加珠光體形核率和長大速度（）A鎳B錳C鉬D鈷2)下列哪種元素的加入會促進魏氏組織的形成（）A鉬B錳C鉻D硅3)在溫度-時間圖像中，TTT曲線和CCT曲線的位置關系是（）A兩曲線重合BCCT曲線位于TTT曲線的右下方CCCT曲線位于TTT曲線的左上方DCCT曲線位于TTT曲線的正上方3、簡答題1)和片狀珠光體相比，為什么粒狀珠光體具有良好的綜合力學性能？2)什么是派登處理，派登處理的具體步驟是什么？第五章自測題試卷1、填空題1)馬氏體轉變時，與母相的位向關系主要有（），（）和（）三種關系。2)板條狀馬氏體主要在（）形成，它的亞結構為（），位向關系符合（），慣習面為（）。R1byoZb。MMlQ0pS。3)馬氏體相變區(qū)別于于其他相變的最基本的兩個特點是（）和（）。4)熱彈性馬氏體的兩個重要性質是（）和（）。5)奧氏體的穩(wěn)定化分為（）和（）。2、選擇題1)針狀馬氏體的亞結構主要是()。A.位錯B.孿晶C.位錯和孿晶D.空位2)關于馬氏相變的特點，下列哪項的說法是錯誤的（）。A.馬氏體轉變有孕育期（等溫馬氏體除外）B.馬氏體可以發(fā)生可逆性轉變C.表面浮突和界面共格D.馬氏體轉變有轉變開始和終了溫度3)奧氏體穩(wěn)定化與以形成馬氏體數(shù)量的關系是（）。A．馬氏體量越少，穩(wěn)定化程度越高B．馬氏體量越少，穩(wěn)定化程度越低C．馬氏體量越多，穩(wěn)定化程度越低D．馬氏體量越多，穩(wěn)定化程度越高3、簡答題1)Md點的物理意義是什么？形變誘發(fā)馬氏體在什么條件下發(fā)生？在Md點以上對馬氏體進行塑性變形對隨后的冷卻時的馬氏體轉變有何影響？N80KZBw。EvryZVB。2)鋼中馬氏體轉變的動力學有哪些類型，各有何特點？第六章自測題試卷1、貝氏體的定義為（）。NK446s6。qhuIPng。2、根據碳化物分布不同，貝氏體可分為：（）、（）、（）。gKJONbv。1VmKtyJ。3、上貝氏體微觀組織形貌為（），由鐵素體板條和分布于板條間的滲碳體；下貝氏體微觀組織形貌為（），由片狀鐵素體和分布于鐵素體內部的碳化物組成。xKIOuCq。U5CuH5v。4、貝氏體轉變機制有：（）、（）。5、強化方式主要有：（）、（）、（）、（）。yMVLeUa。QYo0aSE。6、隨著貝氏體形成溫度的降低，貝氏體鐵素體晶粒（），鐵素體中碳含量（），碳化物的彌散度（），這三方面的因素均使貝氏體的強度增加。7tQ39iH。SVFhsso。7、（）強度較高，韌性也較好。（）強度低，韌性很差。貝氏體性能變化趨勢：隨著B形成溫度的降低，強度和硬度（），塑性和韌性（）。lU4gZKQ。uFuMF5k。8、簡述等溫轉變動力學曲線特點。9、簡述影響B(tài)轉變動力學的因素。10、簡述貝氏體轉變特點。第七章自測題試卷1、選擇題：1）一般來說，隨著含碳量的增加，奧氏體穩(wěn)定性____，C曲線____。A.增大，左移C.減小，左移B.增大，右移D.減小，右移２）連續(xù)冷卻轉變CCT曲線都處于同種材料的等溫轉變TTT曲線的______。A.左上方C.右上方B.左下方D.右下方3）消除網狀碳化物的方法有____和_____。A.球化退火C.淬火B(yǎng).正火D.回火4）為滿足切削加工的要求，含碳量不超過0.45%的鋼選用____是合適的。A.退火C.正火B(yǎng).回火D.淬火2、填空題1）在奧氏體等溫轉變曲線的中溫區(qū)域主要發(fā)生________轉變。2）隨著奧氏體塑性形變量增大，珠光體轉變的孕育期____，C曲線__移。3）工具鋼球化退火的目的是_____________和_________________。4）習慣上將淬火加高溫回火的熱處理稱為________。3、問答題1）畫出共析鋼等溫轉變動力學圖，并在圖中標出轉變的開始線和終了線，各區(qū)域的組織，珠光體、貝氏體及馬氏體轉變區(qū)和獲得馬氏體的最低冷卻速度曲線dXSLOtT。chQYjw8。2）什么是鋼的淬透性？怎么表示？第八章自測題試卷1、選擇題1)作為控制性能的最后一道熱處理工序，回火熱處理在生產過程中有著極為廣泛的應用，下列哪一項不是回火的作用（）ZBIIdtm。HfbGSFX。A消除或減少淬火鋼件的內應力B提高鋼件的硬度和強度C穩(wěn)定工件的組織和尺寸D調整鋼的性能，使鋼件軟化，以利于切削加工2)馬氏體經分解后，原馬氏體組織轉變?yōu)榛鼗瘃R氏體，回火馬氏體是由（）和（）組成的復相組織。A有一定過飽和度的立方馬氏體B板條馬氏體C亞穩(wěn)碳化物（ε-碳化物）D殘余奧氏體3)淬火鋼在回火時的力學性能如何變化的？（）A強度和硬度下降，塑性韌性也下降B強度和硬度提高，塑性韌性下降C強度和硬度下降，塑性韌性提高D強度和硬度提高，塑性韌性也提高4)對于某些尺寸較大而采用表面淬火的工件，或者有特殊要求的工件如鑿子、扁鏟等，可以利用淬火冷卻后的余熱進行回火，這種方法叫做（）。YxRxnR2。KokW1aZ。A局部回火B(yǎng)帶溫回火C電熱回火D自回火2、填空題1)在溫度高于100oC進行回火處理時，馬氏體開始發(fā)生部分分解。其中高碳馬氏體的分解有兩種不同的方式即__________和_________;低碳鋼中Ms點高，在淬火形成馬氏體的過程中，除了可能會發(fā)生碳原子向位錯偏聚外，在最先形成的馬氏體中還有可能析出碳化物，這一特征稱為________。6ySusb8。oiBBgIE。2)淬火時冷卻中斷或者冷速較慢均將使奧氏體不易轉變成馬氏體而使淬火至室溫時的殘余奧氏體量增多，即發(fā)生__________現(xiàn)象，該現(xiàn)象可以通過______加以消除。N2pLTau。9BDsyxO。3)關于第二類回火脆性的形成機制，目前有兩種理論：______________和_______________。vGKfrU1。pGsQhaS。4)關于回火工藝的制訂，在生產中，___溫回火大量應用于工具，量具和滾工軸承等工件；調制處理一般使用_________;主要用于彈簧鋼，且要求獲得優(yōu)良的彈性和強度，同時要有較好的塑性和韌性，這是應用___________。geOIxtY。tF4yLbk。3、簡答題1)簡述一下淬火鋼在回火過程中的組織變化過程以及各個過程所處的溫度范圍？2)什么叫做回火脆性，簡述第一類回火脆性和第二類回火脆性的特點以及原因，并簡要說明減輕或者消除這兩類回火脆性的方法有哪些？SfO7krG。II7xLd7。第九章自測題試卷1、選擇題1）過飽和固溶體時效時的脫溶分解是是一種（）型相變。A.共格切變B.擴散C.自由驅動D.非共格切變2）G.P.區(qū)發(fā)生在室溫或者低溫下時效的初期，其形成速度，分布。（）A.很快均勻B.很慢不均勻C.很快不均勻D.很慢均勻3）G.P.區(qū)與母相，界面能。（）A．共格較大B.非共格較大C.共格較小D.非共格較小4）超過極大值后硬度下降稱為（）。A.溫時效B.過時效C.冷時效D.自然時效5）按位錯通過析出相的方式，硬化機制可分三類，下列不屬于的是（）。A.內應變強化B.切過顆粒強化C.繞過顆粒強化D.穿過顆粒強化2、填空題1）時效是經處理后在室溫放置或加熱到溶解度曲線以下某一溫度保溫，使B組元從過飽固溶體中析出的過程。2）經過固溶處理的過飽和固溶體在室溫或較高溫度下等溫保持時，將發(fā)生脫溶，使合金的強度和硬度顯著提高，稱為。ksIfoV6。utQ2Jx0。3）脫溶沉淀時在母相晶粒邊界常存在，既不形成G.P區(qū)，也不析出亞穩(wěn)相及穩(wěn)定相，使性能變壞。4）時效是合金的普遍現(xiàn)象。5）經固溶（淬火）的合金，在室溫或低于溶解度曲線溫度以下時效時，會發(fā)生硬化現(xiàn)象，它的本質是脫溶沉淀引起的強化IigyxzR。3X462mb。3、問答題1）什么是回歸現(xiàn)象？2）時效分為哪兩種，怎么區(qū)分？十章自測題試卷1.什么是形變熱處理，它的優(yōu)點和主要應用領域是什么？2.形變熱處理工藝主要可分為哪幾類？第一章自測題答案1、溫度、壓力、組織結構2、材料中均勻一致的微觀組成部分，并與其它部分有明顯物理差別和界面。3、共格界面、半共格界面、非共格界面、共格界面、非共格界面4、新相與母相機基體間形成界面所增加的界面能、兩相體積差別導致的彈性應變能5、純金屬的同素異構轉變、平衡脫溶沉淀、共析轉變、調幅分解、有序轉變6、馬氏體轉變、塊狀轉變、貝氏體轉變、偽共析轉變、非平衡脫溶沉淀7、一級相變、二級相變、擴散型相變、無擴散相變、形核-長大型、連續(xù)型相變8、A9、答：在固態(tài)相變中普遍存在非平衡空位、位錯、堆垛層錯、晶界、夾雜物、自由表面等缺陷，在缺陷及其周圍晶體點陣畸變，儲存有畸變能，提高了母相局部的自由能。新相在這些缺陷處形核可以使缺陷消失，釋放一定的儲能，是激活能的勢壘大大降低，因此與完整的晶體結構相比較，這些缺陷都是有利的形核位置，在這些位置的形核稱為非均勻形核。3lWkxGd。dAjklyW。第二章自測題答案1、X射線衍射、電子衍射、中子衍射2、光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡3、熱分析法、電阻分析法、磁熱分析法4、平行光束受到有周期性特征物體的散射作用形成衍射譜，各級衍射波通過干涉重新在像平面上反映伍的特征的相wkudyIN。ZywyRte。5、利用電磁波或運動電子束、中子束等與材料內部規(guī)則的原子作用產生相干散射，獲得材料內部原子排列的信息，從而鑒定出物質的結構auSN4pj。hMvBM71。6、光柵掃描，逐點成像7、質厚襯度、衍射襯度、相位襯度第三章自測題答案1.A2.C3.加熱溫度、碳含量、原始組織、合金元素4．利用Al脫氧，形成AlN質點，細化晶粒，得到細晶粒鋼；利用易形成碳、氮化物的合金元素形成難溶碳化物、氮化物細化晶粒；采用快速加熱，短時保溫的辦法來獲得細小晶粒；控制鋼的熱加工工藝和采用預備熱處理工藝0NpqxFZ。hOqpiCu。5．臨界點以上的高溫區(qū)形成的單一固溶體、碳原子位于γ-Fe的八面體間隙中6.答:a)A形核b)A長大c)剩余滲碳體的溶解d)A均勻化7.答：奧氏體易于在鐵素體和滲碳體的相界面處成核的原因是：①在鐵素體和滲碳體的相界面處，碳原子濃度相差較大，容易形成較大的濃度起伏，從而有利于獲得形成奧氏體晶核所需的碳濃度；②在相界面處，原子排列不規(guī)則，F(xiàn)e原子有可能通過短程擴散由舊相向新相的點陣轉移，即易于滿足結構起伏的要求；③在兩相界面處，晶體缺陷及雜質較多，因此有較高的畸變能，易達到新相形成所需的能量起伏，同時新相在這些部位形核，有可能消除部分晶體缺陷，而使系統(tǒng)的自由能降低。因此在兩相界面處形核能夠滿足奧氏體晶核的形成所需要的能量起伏、濃度起伏和結構起伏要求，有利于晶核形成。GnQjckf。a4xUli2。8.答：連續(xù)加熱的奧氏體轉變的特點為：（1）相變臨界點隨加熱速度增大而增大；（2）轉變是在一個溫度范圍內進行的；（3）奧氏體形成速度隨加熱速度增加而加快；（4）奧氏體成分不均勻隨加熱速度增大而增大；（5）奧氏體起始晶粒度隨加熱速度增大而細化。9.答：組織遺傳的定義和控制方法：合金鋼構件在熱處理時，常出現(xiàn)由于鍛壓、軋制、鑄造、焊接等工藝而形成的原始有序粗晶組織。這些非平衡的粗晶有序組織在一定的加熱條件下形成的奧氏體晶粒繼承或恢復原始粗大晶粒的現(xiàn)象，成為組織遺傳。zYtCGeK。vWbrGQI?？刂平M織遺傳的一般措施包括：采用較快速度或中等速度加熱；采用退火或高溫回火，消除非平衡組織；對于鐵素體-珠光體的低合金鋼，組織遺傳傾向較小，可采用正火來校正過熱組織。p1cOIHA。PAGBnQR。10.答：從奧氏體等溫形成動力學曲線可以觀察到珠光體到奧氏體的轉變特征：（1）存在一孕育期，即加熱經過一段時間，轉變才開始。（2）等溫形成動力學曲線成S形，在轉變初期，轉變速度隨時間的延長而加快，當轉變量達到50%時，轉變速度達到最大，之后速度下降。8kUDZGj。ZGEYvZI。（3）隨等溫溫度提高，奧氏體等溫形成動力學曲線向左移動，即孕育期縮短，轉變速度加快。第四章自測題答案1)珠光體、屈氏體、索氏體2)特定條件下過冷奧氏體的分解、片狀珠光體的低溫退火、馬氏體或貝氏體的高溫回火、形變球化bzVus8O。D72uKJl。3)縱向及橫向長大分支長大臺階機制長大4)塑性和沖擊韌性顯著降低鋼的脆性轉變溫度升高5)冷卻速度變形道次2、1)D2)B3)B3、1）答：這是因為（1）粒狀珠光體比片狀珠光體具有較少的相界面，鐵素體中位錯易于滑動，故使塑性變形抗力減?。涣硪环矫?，由于相界面少，界面上位錯塞積就多，正應力大，易于開裂。這兩方面的因素均使強度降低。（2）滲碳體呈顆粒狀，沒有尖角，不易產生應力集中，所以粒狀珠光體的塑性好。DKQjXMv。q46AaxI。2)答：派登處理就是使高碳鋼獲得細珠光體，再經過深度冷拔，獲得高強度鋼絲。步驟：高碳鋼奧氏體化→鉛浴等溫（560℃）得到索氏體→冷拉（是鐵素體內位錯密度提高，強度上升，片間距下降，而使?jié)B碳體不致脆斷）。最終得到強烈變行后的細珠光體，具有很好的強度和韌性的配合。x8mm1m9。4qoxyGB。第五章自測題答案1、填空題1)K-S關系、西山關、G-T關系2)低、中碳鋼和不銹鋼中、位錯、K-S關系、{111}3)相變是以共格切變的方式進行、相變的無擴散性4)超彈性、形狀記憶效應5)熱穩(wěn)定化、力學穩(wěn)定化2、1)B2)A3)B、D3、簡答題1)答：形變誘發(fā)馬氏體是指在T。和Ms之間，由于奧氏體收到塑性變形而形成的馬氏體，馬氏體的量與形變溫度有關，溫度越高，形變能誘發(fā)馬氏體的量越少，Md點的物理意義表示能獲得形變誘發(fā)馬氏體的最高溫度，此溫度介于T。和Ms之間，當溫度高于Md后，形變就不能在誘發(fā)馬氏體。gLykBH2。UZHn4iY。在Md點以上對奧氏體進行塑性變形，當形變量足夠大時，可以引起奧氏體穩(wěn)定性提高，使冷卻時馬氏體難以進行，Ms點下降，殘余奧氏體量增強。這種現(xiàn)象稱為力學穩(wěn)定化。tg7wGRB。uiUuCGG。2)答：馬氏體轉變的動力學按相變的驅動力大小和形成方式分為變溫、等溫、爆發(fā)型和熱彈性相變。（1）變溫馬氏體相變的特點：Ms點以下不斷降溫，馬氏體核才能繼續(xù)形成，且形核速度極快，瞬時形成；長大速率極快；馬氏體單晶長大到一定大小后不在長大，要繼續(xù)發(fā)生轉變則需進一步降溫；轉變速度取決于形核率，與長大速度無關。doxpY77。3YmIVWR。（2）等溫馬氏體相變的特點：形核需要孕育期，但長大速度極快；形核率隨過冷度增加，先增加，當過冷度增加到一定值后又隨之減小；轉變一般都不能進行到底，只有部分奧氏體可以轉變成等溫馬氏體，完成一定轉變量后即停止了，若要繼續(xù)發(fā)生轉變，需要更低的溫度。xSZ2lfK。nUfndH2。（3）爆發(fā)式轉變：Ms溫度低于零度的合金經冷至Mb,瞬間劇烈形成大量馬氏體；爆發(fā)停止后，衛(wèi)視轉變繼續(xù)進行，必須繼續(xù)降低溫度。3RDlY6L。LxuAGdX。（4）熱彈性馬氏體轉變：馬氏體片可隨溫度降低而長大，隨溫度升高而縮??；產生的形狀變化始終依靠相鄰母相的彈性變形協(xié)調，保持界面的共格性。oG6G6lE。Jmkj2mw。（5）表面馬氏體：在溫度稍高于Ms點溫度等溫，在試樣表面形成馬氏體，內部仍為奧氏體。第六章自測題答案1、貝氏體是鋼鐵奧氏體化后，過冷到珠光體轉變溫度區(qū)域與Ms之間的中溫區(qū)等溫，或連續(xù)冷卻通過這個中溫區(qū)時形成的組織CR49CiF。R514DUk。2、上貝氏體、下貝氏體、無碳化物貝氏體3、羽毛狀、針狀或針葉狀4、切變機制、臺階機制5、細晶強化、固溶強化、第二相強化、位錯強化6、變細、增加、增加7、下貝氏體、上貝氏體、提高、提高8、答：1）等溫溫度愈高，轉變量愈少。2）有孕育期3）轉變速度先增后減9、答：1）轉變溫度2）化學成分：碳含量及合金元素的影響3）晶粒大小與奧氏體化溫度：隨A晶粒增大，B轉變孕育期增長，轉變速度變慢。A化T升高，時間延長，B轉變速度先降后增。4qQvuAO。n82vRhb。4）應力影響：拉應力加快B轉變。5）塑性變形：在較高溫度的形變，使B轉變變慢；在較低溫度的形變，使B轉變加快。6）冷卻時在不同溫度下的停留時間的影響。10、答：1）形核與長大過程；B形核需要一定的孕育期，轉變的領先相是F；B轉變速度遠比M慢；2）B形成時會產生表面浮凸；3）B轉變有一上限溫度Bs和下限溫度Bf；4）B轉變具有不完全性，隨轉變溫度升高，不完全性愈強；5）B轉變時新相與母相A間存在一定的晶體學關系；6）轉變過程中有C的擴散。第七章自測題答案1、1）B2）D3）A、B4）C2、1）貝氏體2）縮短、左3）改善切削加工性能、為最終熱處理做好組織準備4）調制處理3、1）2）鋼的淬透性是指鋼在淬火時能夠獲得M組織的傾向（即鋼被淬透的能力），是鋼固有的屬性。表示方法為J(HRC/d)其中d為至水冷端距離；HRC為該處的硬度值）。xDUwcR9。feMJqml。第八章自測題答案1、1）B2）AC3）C4）D2、1）雙相分解、單相分解、自回火2）熱穩(wěn)定化、重新加熱3）脆性相析出理論、雜質元素偏聚理論4）低、高溫回火、中溫回火3、1）答：馬氏體中過飽和的碳將以碳化物的形式析出，初期析出的是亞穩(wěn)碳化物，后期將轉變?yōu)榉€(wěn)定的碳化物；同時，殘余奧氏體發(fā)生相變，α-Fe基體還將隨溫度的升高發(fā)生回復和再結晶等過程而消除體內晶體學缺陷。可以將回火過程中的組織變化過程大致分為以下五個階段：NSfn56H。WMXR6FH。(1)馬氏體中碳原子偏聚，發(fā)生于室溫到200℃；(2)馬氏體分解及-碳化物（亞穩(wěn)碳化物）的沉淀，發(fā)生于100℃~250℃；(3)殘余奧氏體轉變，發(fā)生于200℃~300℃；(4)碳化物類型變化（由-碳化物向滲碳體轉變），發(fā)生于250~400℃；(5)碳化物聚集長大、合金碳化物的形成以及α-Fe的變化（回復再結晶），發(fā)生于400~700℃。2）答：淬火鋼在回火時的沖擊韌性并不一定隨回火溫度升高而單調地增高，許多鋼可能在兩個溫度區(qū)域內出現(xiàn)韌性下降的現(xiàn)象，這種隨回火溫度升高，沖擊韌性反而下降的現(xiàn)象，稱為“回火脆性”。2tMZNH7。MYJUiLO。在250~400℃之間出現(xiàn)的回火脆性稱為第一類回火脆性，也稱低溫回火脆性。第一類回火脆性不可逆。第一次回火脆性與回火后的冷卻速度無關，即在產生回火脆性的溫度保溫后，不論隨后是快冷還是慢冷，鋼件都會產生脆化。產生第一類回火脆性的工件，其斷口大多為晶間（沿晶界）斷裂，而在非脆化溫度回火的工件一般為穿晶（沿晶粒內部）斷裂。在出現(xiàn)第一類回火脆性時，沿板條馬氏體的條界、束界和群界或片狀馬氏體的孿晶帶和晶界上有碳化物薄殼形成，沿晶界形成脆性相能引起脆性沿晶斷裂。此外還有晶界偏聚理論，即認為奧氏體化時雜質元素P、S、As、Sn、Sb等在晶界、亞晶界偏聚導致晶界弱化是引起第一類回火脆性的原因。f4ZRZ0G。dvys9K6?？梢圆扇∫韵麓胧﹣頊p輕第一類回火脆性：①降低鋼中雜質元素的含量②用Al脫氧或加入Nb、V、Ti等合金元素以細化奧氏體晶粒。③加入Mo、W等能減輕第一類回火脆性的合金元素。④加入Cr、Si以調整發(fā)生第一類回火脆性的溫度范圍，使之避開所需的回火溫度。⑤采用等溫淬火工藝代替淬火加回火工藝。在450~600℃之間出現(xiàn)的回火脆性稱為第二類回火脆性，也稱高溫回火脆性。第二類回火脆性對回火后的冷卻速度敏感。第二類回火脆性是可逆性的。處于第二類回火脆性狀態(tài)的鋼，其斷口呈晶間斷裂。第二類回火脆性的形成機制有脆性相析出理論和雜質元素偏聚理論。vxvmqkn。v9ahhsc。可以采取以下措施來防止或減輕第二類回火脆性：①選用高純度鋼，降低鋼中雜質元素的含量；②加入能細化奧氏體晶粒的合金元素（如Nb、V、Ti等）以細化奧氏體晶粒，增加晶界面積，降低單位晶界面積雜質元素的含量。bgUlM9o。zvyVTdG。③加入適量能抑制第二類回火脆性的合金元素（如Mo、W等）；④避免在450~600℃溫度范圍內回火，在600℃以上溫度回火后應采取快冷；⑤對亞共析鋼采用亞溫淬火方法，在淬火加熱時，使P等元素溶入殘留的α相中，降低P等元素在原奧氏體晶界上的偏聚濃度。vGSc2zK。Hfo13fw。⑥采用形變熱處理方法，細化奧氏體晶粒并使晶界呈鋸齒狀，增大晶界面積，減輕回火時雜質元素向晶界的偏聚。第九章自測題答案1、1）B2）A3）C4）B5）D2、1）固溶2）沉淀強（硬)化或時效強（硬）化3）無析出區(qū)4）有限互溶5）彌散3、1）答：將經過時效處理的合金放在低于固溶處理溫度以下比較高的某一溫度下短時間加熱（幾分之一秒至若干秒），并迅速冷卻，那么時效硬化現(xiàn)象會立即消除，硬度基本上恢復到固溶處理狀態(tài)，而塑性的指標（伸長率與截面收縮率）則上升。pwPjCUP。t51mxWZ。2）答：分為自然時效和人工時效；自然時效是在室溫下進行，人工時效則是室溫以上某一溫度。第十章自測題答案1、是將塑性變形同熱處理有機結合在一起，獲得變強化和相變強化綜合效果的工藝方法。2、低溫形變熱處理、高溫形變熱處理、等溫形變熱處理、形跡時效和形變化學熱處理。2007～2008學年第二學期期末考試試卷《合金固態(tài)相變》（A卷共2頁）（考試時間：2008年6月19日）一、名稱解釋(10分，每題2分)1．珠光體2．回火脆性3．相間析出4．偽共析轉變5．形變誘發(fā)馬氏體二、填空：(20分，每空0.5分)1．固相界面根據其共格性有①，②，③，其中④界面的彈性應變能最小。2．奧氏體是①固溶體，碳原子位于②位置，鋼中馬氏體是③固溶體，具有④點陣。3．奧氏體轉變的四個階段是①，②，③，④。4．A轉變時，轉變溫度與臨界點A1之差稱為①，它隨加熱速度的增大而②。5．影響鋼的Ms點的最主要因素是①，Ms隨②升高而③。6．M轉變的切變模型有①，②，③。7．M回火加熱時，回火轉變過程依次為①，②，③，④，⑤。8．由淬火時造成的三類內應力在回火時，隨著回火溫度的升高，三類應力消失或減小的順序和原因為：第①類應力，原因是②；第③類應力，原因是④；第⑤類應力，原因是⑥。IJES0oz。Sy7rqfc。9．高碳鋼為了改善其切削加工性能，淬火后進行①，工業(yè)中也稱為②處理。10．時效硬化機制有①，②，③。11．通常亞共析鋼的淬火加熱溫度是在①，過共析鋼為了減少變形開裂，其淬火加熱溫度通常是在②。12．馬氏體轉變時K-S關系是指①(晶面關系)，②(晶向關系)。三、選擇(20分，每題1分)1．由鐵碳相圖可知,CA-F____CA-C,碳原子向F一側擴散,有利于A的長大.(a)<(b)>(c)≤(d)=2．奧氏體的長大速度隨溫度升高而____.(a)減小(b)不變(c)增大(d)無規(guī)律3．亞共析鋼在AC3下加熱后的轉變產物為___.(a)F(b)A(c)F+A(d)P+F4．亞共析鋼的先共析鐵素體是在____以上向奧氏體轉變的.(a)AC1(b)T0(c)A1(d)AC35．選出過冷奧氏體向貝氏體轉變時的相變阻力a)新相和母相的自由能差，b)兩相間的表面能，c)彈性應變能，d)塑性應變能6．由于形成F與Fe3C的二相平衡時，體系自由能最低，所以A只要在A1下保持足夠長時間，就會得到____的二相混合物P。L4PAeBh。9Sd9Sdi。（a）A+P（b）A+Fe3C（c）F+Fe3C（d）A+F7．一般認為共析鋼的珠光體轉變的領先相是____。（a）滲碳體（b）鐵素體（c）奧氏體（d）滲碳體和鐵素體8．發(fā)生P轉變時，F(xiàn)e3C形核于____或A晶內未溶Fe3C粒子。（a）P晶界（b）珠光體團交界處（c）A晶界（d）Fe3C/P界面9．共析成分的奧氏體發(fā)生珠光體轉變時，會發(fā)生碳在___和__中的擴散。（a）F和A（b）F和P（c）P和A（d）F和Fe3C10．在A1溫度以下發(fā)生的P轉變，奧氏體與鐵素體界面上的碳濃度___奧氏體與滲碳體界面上碳濃度，從而引起了奧氏體中的碳的擴散。MWJl4oL。0FmXjHO。（a）低于（b）高于（c）等于（d）小于等于11．隨著貝氏體形成溫度的降低，強度逐漸，韌性。a)降低，降低，b)增加，增加，c)降低，增加，d)增加，降低12．球化處理由片狀向粒狀轉變，可____，屬自發(fā)過程。（a）降低結合能（b）降低體積（c）降低表面能（d）降低碳濃度13．珠光體轉變的形核率I及長大速度V隨過冷度的增加____。（a）先減后增（b）不變化（c）增加（d）先增后減14．要想改善碳鋼在加工過程中的切削加工性能，宜采取的中間熱處理工藝為。（a）退火（b）淬火（c）回火（d）正火15．珠光體等溫轉變動力學圖有一鼻尖，鼻尖對應了形核率和轉變速度的_____。（a）最大處（b）最小處（c）平均值處（d）次大處16．亞(過)共析鋼的TTT曲線左上方有一___。（a）等溫線（b）共析線（c）A1（d）先共析17．奧氏體化溫度越高，保溫時間越長，珠光體的形核率和長大速度____（a）越?。╞）越大（c）不變（d）先增后減18．上貝氏體轉變的形成溫度范圍是：a)550℃以上，b)350~550℃，c)350℃以下，d)Ms點以下19．在成分相同的情況下，粒狀珠光體的強度和硬度比片狀的___，塑性___。（a）較高，較好（b）較低，較低（c）較高，較低（d）較低，較好20．在Ms點以上由變形產生的馬氏體為。(a)應力促發(fā)馬氏體(b)形變誘發(fā)馬氏體(c)淬火馬氏體(d)熱彈性馬氏體四、簡答題：（20分，每題4分）1．說明鋼的淬火、回火的目的。2．珠光體中球狀碳化物形成的途徑。3．簡述派登處理在高碳鋼強韌化方面的應用。4．M轉變需要很大的過冷度，為什么？五、論述題(30分)：1．(10分)試從轉變熱力學，動力學，組織，性能方面論述鋼中珠光體轉變和馬氏體轉變的異同點。2．(8分)試畫出共析鋼過冷奧氏體等溫轉變動力學圖。并標出：1）各相區(qū)的組織和臨界點（線）代表的意義；（2）分別獲得M，P，B下，P＋B組織的冷卻速度曲線。3．(6分)30＃鋼齒輪在工作時發(fā)生了開裂，現(xiàn)要對其開裂原因進行失效分析。據了解，其熱處理工藝為850C淬火，350C回火，根據你所學的固態(tài)相變研究的方法的基本知識，請?zhí)岢鍪Х治龅姆桨?，并分析其失效的具體原因。8wPIqWV。MdrTais。4．（6分）碳鋼在進行不同熱處理工藝后會具有不同硬度。在進行以下熱處理后請畫出其硬度隨含碳量的變化的曲線示意圖。并說明其原因。1）完全淬火冷卻到室溫，2）不完全淬火冷卻至室溫，3）完全淬火后深冷處理。QmqVtcd。moBAqON。5．下圖為兩類相圖，a)為勻晶相圖，兩組元無限互溶，b)為有共晶轉變的相圖，兩組元有限互溶。說明成份為B0的合金分別可以通過什么方式進行強化，為什么？PWDdm7q。LQplbBt。2007～2008學年第二學期期末考試試卷《合金固態(tài)相變》B卷試卷一、名稱解釋(10分，每題2分)1．珠光體2．回火脆性3．相間析出4．偽共析轉變5．形變誘發(fā)馬氏體二、填空：(20分，每空0.5分)1．固相界面根據其共格性有①，②，③，其中④界面的彈性應變能最小。2．奧氏體是①固溶體，碳原子位于②位置，鋼中馬氏體是③固溶體，具有④點陣。3．奧氏體轉變的四個階段是①，②，③，④。4．A轉變時，轉變溫度與臨界點A1之差稱為①，它隨加熱速度的增大而②。5．影響鋼的Ms點的最主要因素是①，Ms隨②升高而③。6.M轉變的切變模型有①，②，③。7．M回火加熱時，回火轉變過程依次為①，②，③，④，⑤。8．由淬火時造成的三類內應力在回火時，隨著回火溫度的升高，三類應力消失或減小的順序和原因為：第①類應力，原因是②；第③類應力，原因是④；第⑤類應力，原因是⑥。vozA4TE。QZfe7B7。9．高碳鋼為了改善其切削加工性能，淬火后進行①，工業(yè)中也稱為②處理。10．時效硬化機制有①，②，③。11．通常亞共析鋼的淬火加熱溫度是在①，過共析鋼為了減少變形開裂，其淬火加熱溫度通常是在②。12．馬氏體轉變時K-S關系是指①(晶面關系)，②(晶向關系)。三、選擇(20分，每題1分)1．由鐵碳相圖可知,CA-F____CA-C,碳原子向F一側擴散,有利于A的長大。(a)<(b)>(c)≤(d)=2．奧氏體的長大速度隨溫度升高而____。(a)減小(b)不變(c)增大(d)無規(guī)律3．亞共析鋼在AC3下加熱后的轉變產物為___。(a)F(b)A(c)F+A(d)P+F4．亞共析鋼的先共析鐵素體是在____以上向奧氏體轉變的。(a)AC1(b)T0(c)A1(d)AC35．選出過冷奧氏體向貝氏體轉變時的相變阻力(a)新相和母相的自由能差(b)兩相間的表面能(c)彈性應變能(d)塑性應變能6．由于形成F與Fe3C的二相平衡時，體系自由能最低，所以A只要在A1下保持足夠長時間，就會得到____的二相混合物P。EfeQ5OV。XcCIuLC。(a)A+P(b)A+Fe3C(c)F+Fe3C(d)A+F7．一般認為共析鋼的珠光體轉變的領先相是____。(a)滲碳體(b)鐵素體(c)奧氏體(d)滲碳體和鐵素體8．發(fā)生P轉變時，F(xiàn)e3C形核于____或A晶內未溶Fe3C粒子。(a)P晶界(b)珠光體團交界處(c)A晶界(d)Fe3C/P界面9．共析成分的奧氏體發(fā)生珠光體轉變時，會發(fā)生碳在___和__中的擴散。(a)F和A(b)F和P(c)P和A(d)F和Fe3C10．在A1溫度以下發(fā)生的P轉變，奧氏體與鐵素體界面上的碳濃度___奧氏體與滲碳體界面上碳濃度，從而引起了奧氏體中的碳的擴散。aEogf29。DS3IAJ1。(a)低于(b)高于(c)等于(d)小于等于11．隨著貝氏體形成溫度的降低，強度逐漸，韌性。(a)降低，降低(b)增加，增加(c)降低，增加(d)增加，降低12．球化處理由片狀向粒狀轉變，可____，屬自發(fā)過程。(a)降低結合能(b)降低體積(c)降低表面能(d)降低碳濃度13．珠光體轉變的形核率I及長大速度V隨過冷度的增加____。(a)先減后增(b)不變化(c)增加(d)先增后減14．要想改善碳鋼在加工過程中的切削加工性能，宜采取的中間熱處理工藝為。(a)退火(b)淬火(c)回火(d)正火15．珠光體等溫轉變動力學圖有一鼻尖，鼻尖對應了形核率和轉變速度的_____。(a)最大處(b)最小處(c)平均值處(d)次大處16．亞(過)共析鋼的TTT曲線左上方有一___。(a)等溫線(b)共析線(c)A1(d)先共析線17．奧氏體化溫度越高，保溫時間越長，珠光體的形核率和長大速度____。(a)越小(b)越大(c)不變(d)先增后減18．上貝氏體轉變的形成溫度范圍是。a)550℃以上b)350～550℃c)350℃以下d)Ms點以下19．在成分相同的情況下，粒狀珠光體的強度和硬度比片狀的___，塑性___。(a)較高，較好(b)較低，較低(c)較高，較低(d)較低，較好20．在Ms點以上由變形產生的馬氏體為。(a)應力促發(fā)馬氏體(b)形變誘發(fā)馬氏體(c)淬火馬氏體(d)熱彈性馬氏體四、簡答題：（20分，每題4分）1.說明鋼的淬火、回火的目的。2.珠光體中球狀碳化物形成的途徑。3．簡述派登處理在高碳鋼強韌化方面的應用。4.M轉變需要很大的過冷度，為什么？5.過共析鋼一般應該在什么溫度下淬火？為什么？五、論述題(30分)：1.(10分)試從轉變熱力學，動力學，組織，性能方面論述鋼中珠光體轉變和馬氏體轉變的異同點。2.(8分)試畫出共析鋼過冷奧氏體等溫轉變動力學圖。并標出：1）各相區(qū)的組織和臨界點（線）代表的意義；（2）分別獲得M，P，B下，P＋B組織的冷卻速度曲線。6y58ZDt。PZKD6QH。3．(6分)30＃鋼齒輪在工作時發(fā)生了開裂，現(xiàn)要對其開裂原因進行失效分析。據了解，其熱處理工藝為850℃淬火，350℃回火，根據你所學的固態(tài)相變研究的方法的基本知識，請?zhí)岢鍪Х治龅姆桨?，并分析其失效的具體原因。MKFyZ6B。06yVhRo。4．（6分）碳鋼在進行不同熱處理工藝后會具有不同硬度。在進行以下熱處理后請畫出其硬度隨含碳量的變化的曲線示意圖，并說明其原因。babmGwX。Lxc0kAH。1）完全淬火冷卻到室溫，2）不完全淬火冷卻至室溫，3）完全淬火后深冷處理。2008～2009學年第二學期期末考試試卷《合金固態(tài)相變》A卷試卷一、名稱解釋(10分，每題2分)1．回火馬氏體2．回火脆性3．組織遺傳4．時效5．形狀記憶效應二、填空：(20分，每空0.5分)1.馬氏體轉變時K-S關系是指(晶面關系)，(晶向關系)。IT6E9Tb。HsR8177。2.奧氏體是點陣。固溶體，碳原子位于位置，鋼中馬氏體是。BFADuNp。QkVAAl7。3.固相界面根據其共格性有，，，其中非共格界面的彈性應變能最小。OAdjo1a。hDJpqE5。4.M回火加熱時，回火轉變過程依次為，，，。yIiHaRP。qpzqWh6。5.由淬火時造成的三類內應力在回火時，隨著回火溫度的升高，三類應力消失或減小的順序和原因為：第類應力，原因是；第類應力，原因是；第類應力，原因是。sX9sRsV。esHyxUR。6.時效硬化機制有，，。7.A轉變時，轉變溫度與臨界點A1之差稱為過熱度，它隨加熱速度的增大而。8.奧氏體轉變的四個階段是，，，。9.影響鋼的Ms點的最主要因素是，Ms隨升高而。10.高碳鋼為了改善其切削加工性能，淬火后進行，工業(yè)中也稱為處理。11.一般退火采取的冷卻方式為，正火的冷卻方式為，正火后強度略于退火后的強度。RyGm6yC。jb6UTVW。12.分析物相組成的手段主要有三種，請舉出其中的兩種：，。三、選擇題（20分，每題1分）1．由鐵碳相圖可知，奧氏體轉變時，CA-F____CA-C,碳原子向F一側擴散，有利于A的長大。(a)<(b)>(c)≤(d)=2．珠光體的片層間距隨著過冷度的增加而____。(a)減小(b)不變(c)增大(d)無規(guī)律3．合金時效時隨時間的延長硬度發(fā)生下降是發(fā)生了___。(a)冷時效(b)過時效(c)溫時效(d)自然時效4．亞共析鋼的先共析鐵素體是在____以上向奧氏體轉變的。(a)AC1(b)T0(c)A1(d)AC35．球化處理由片狀向粒狀轉變，可____，屬自發(fā)過程。(a)降低結合能(b)降低體積(c)降低表面能(d)降低碳濃度6．淬火鋼在溫度之間出現(xiàn)的回火脆性稱為第一類回火脆性，幾乎所有的鋼均存在第一類回火脆性。EIQszs9。FTJ73v2。(a)250～400℃(b)450～600℃(c)100～300℃(d)350～650℃eNas2tu。h0XQCqr。7．發(fā)生P轉變時，F(xiàn)e3C形核于__或A晶內未溶Fe3C粒子。__(a)P晶界(b)珠光體團交界處(c)A晶界(d)Fe3C/P界面8．共析成分的奧氏體發(fā)生珠光體轉變時，會發(fā)生碳在_和__中的擴散。__(a)F和A(b)F和P(c)P和A(d)F和Fe3C9．在A1溫度以下發(fā)生的P轉變，奧氏體與鐵素體界面上的碳濃度___奧氏體與滲碳體界面上碳濃度，從而引起了奧氏體中的碳的擴散。yFSOslX。FCAxtEj。(a)低于(b)高于(c)等于(d)小于等于10．隨著貝氏體形成溫度的降低，強度逐漸，韌性。(a)降低，降低(b)增加，增加(c)降低，增加(d)增加，降低11．與上貝氏體相比，下貝氏體具有的強度和的韌性。(a)較低，較高(b)較高，較高(c)較低，較高(d)較高，較低12．珠光體轉變的形核率I及長大速度V隨過冷度的增加____。(a)先減后增(b)不變化(c)增加(d)先增后減13．亞共析鋼在AC3下加熱后的轉變產物為___。(a)F(b)A(c)F+A(d)P+F14．珠光體等溫轉變動力學圖有一鼻尖，鼻尖對應了形核率和轉變速度的_____。(a)最大處(b)最小處(c)平均值處(d)次大處15．選出過冷奧氏體向馬氏體轉變時的相變阻力___。(a)新相和母相的自由能差(b)兩相間的表面能(c)彈性應變能(d)塑性應變能16．亞(過)共析鋼的TTT曲線左上方有一___。(a)等溫線(b)共析線(c)A1(d)先共析線17．奧氏體化溫度越高，保溫時間越長，珠光體的形核率和長大速度____。(a)越小(b)越大(c)不變(d)先增后減18．在Ms點以上由變形產生的馬氏體為。(a)應力促發(fā)馬氏體(b)形變誘發(fā)馬氏體(c)淬火馬氏體(d)熱彈性馬氏體19．幾乎所有的鋼均存在第一類回火脆性。第一類回火脆性出現(xiàn)溫度范圍是。(a)450～600℃(b)250～400℃(c)200℃以下(d)Ms點以下tGxub9I。fS3QDBE。20．在成分相同的情況下，粒狀珠光體的強度和硬度比片狀的___，塑性___。(a)較高，較好(b)較低，較低(c)較高，較低(d)較低，較好四、答題（20分，每題5分）1.說明鋼的淬火、回火的目的。2.簡述影響Ms點的因素有哪些？3.試分析彈簧鋼絲經“派登”處理后具有高強度、高塑性的原因。4.M轉變需要很大的過冷度，為什么？五、論述題(30分，1和2題為必做題；3、4和5題中任選兩題)1.(10分)試從轉變熱力學，動力學，組織，性能方面論述鋼中珠光體轉變和馬氏體轉變的異同點。2.(8分)試畫出共析鋼過冷奧氏體等溫轉變動力學圖。并標出：1）各相區(qū)的組織和臨界點（線）代表的意義；（2）臨界冷卻曲線；（3）分別獲得M，P，B下，P＋B，B下+M組織的冷卻速度曲線。ulJSGIq。Vl9rKnp。3.(6分）碳鋼在進行不同熱處理工藝后會具有不同硬度。在進行以下熱處理后請畫出其硬度隨含碳量的變化的曲線示意圖，并說明其原因。XVNggYM。nSN5JKE。1）完全淬火冷卻到室溫，2）不完全淬火冷卻至室溫，3）完全淬火后深冷處理。4.(6分)30＃鋼齒輪在工作時發(fā)生了開裂，現(xiàn)要對其開裂原因進行失效分析。據了解，其熱處理工藝為850℃淬火，350℃回火，根據你所學的固態(tài)相變研究的方法的基本知識，請?zhí)岢鍪Х治龅姆桨?，并分析其失效的具體原因。YKZMntI。zjwx7fZ。5.（6分）下圖為兩類相圖，a)為勻晶相圖，兩組元無限互溶，b)為有共晶轉變的相圖，兩組元有限互溶。說明成份為B0的合金分別可以通過什么方式進行強化，為什么？eRCzrfj。YHoqQ4D。2008～2009學年第二學期期末考試試卷《合金固態(tài)相變》B卷試卷一、名稱解釋(10分，每題2分)1．回火馬氏體2．回火脆性3．二次硬化現(xiàn)象4．晶粒度5．形狀記憶效應二、填空：(20分，每空0.5分)1.M轉變的切變模型有，，。2．奧氏體轉變的四個階段是，，，。3．固相界面根據其共格性有，，，其中界面的彈性應變能最小。CVXUvPg。k6Y5ONj。4.A轉變時，轉變溫度與臨界點A1之差稱為，它隨加熱速度的增大而。5．奧氏體是固溶體，碳原子位于位置，鋼中馬氏體是固溶體，具有點陣。qI5a7se。NEIQTcM。6．影響鋼的Ms點的最主要因素是，Ms隨升高而。7.一般退火采取的冷卻方式為，正火的冷卻方式為，正火后強度略于退火后的強度，組織更。hUwkjGS。Bs2Bpw4。8.M回火加熱時，回火轉變過程依次為，，，。9．時效硬化機制有，，。10．高碳鋼為了改善其切削加工性能，淬火后進行，工業(yè)中也稱為處理。11．馬氏體轉變時K-S關系是指