金属固态相变原理名词解释
1.固态相变:金属盒陶瓷等固体材料在温度和压力改变时，其内部组织或结构会发生变化，即从一种相状态到另一种相状态的转变
2.平衡转变；在缓慢加热或冷却时所发生的能获得复合平衡状态图的平衡组织的相变。
3.共析相变；合金在冷却时由一个固相分解为两个不同固相的转变
4.平衡脱溶相变；在缓慢冷却条件下，由过饱和固溶体中析出过剩相的过程
5.扩散性相变；相变时相界面的移动是通过原子近程或远程扩散而进行的相变也称非协调型
6.无扩散性相变；相变过程中原子不发生扩散，参与转变的所有原子的运动是协调一致的相变也称协同型
7.均匀形核；晶核在母相中无择优地任意均匀分布
8.形核率；单位时间形成的晶核数
9.混晶；置换固溶体，两种或多种元素相互溶解而形成的均匀晶相
10.异常长大:正常晶粒长大过程被第二相微粒、织构、表面热蚀沟等阻碍，使得大多数晶粒不能长大，从而使少数较大的晶粒得以迅速长大。
11.奥氏体；碳及各种化学元素在γ－Fe中形成的固溶体
12.珠光体；共析碳钢加热奥氏体化后缓慢冷却，在稍低于A1温度时奥氏体将分解为铁素体和渗碳体的混合物称为珠光体
13.粒状珠光体；通过片状珠光体中渗碳体的球状化而获得的
14.贝氏体；钢在奥氏体化后被过冷到珠光体转变温度区间以下，马氏体转变温度区间以上这一中温度区间(所谓“贝氏体转变温度区间”)转变而成的由铁素体及其内分布着弥散的碳化物所形成的亚稳组织，即贝氏体转变的产物。
15.马氏体；对固态的铁基合金(钢铁及其他铁基合金)以及非铁金属及合金而言，是无扩散的共格切变型相转变，即马氏体转变的产物。就铁基合金而言，是过冷奥氏体发生无扩散的共格切变型相转变即马氏体转变所形成的产物。铁基合金中常见的马氏体，就其本质而言，是碳和(或)合金元素在α铁中的过饱和固溶体。就铁-碳二元合金而言，是碳在α铁中的过饱和固溶体。
16.屈氏体；通过奥氏体等温转变所得到的由铁素体与渗碳体组成的极弥散的混合物。是一种最细珠光体类型组织，其组织比索氏体组织还细
17.索氏体；马氏体于回火时形成的，在光学金相显微镜下放大五六百倍才能分辨出为铁素体内分布着碳化物(包括渗碳体)球粒的复相组织。
18.组织遗传；将晶界有序组织加热到Ac3,可能导致形成的奥氏体晶粒与原始晶粒具有相同的形状、大小和取向。
19.相变孪晶；相变过程中形成的孪晶。
20.热稳定化；淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中因停留而引起奥氏体稳定性提高，使马氏体转变迟滞的现象。
21.反稳定化；当等温温度超过一定限度后，随等温温度升高，奥氏体稳定化程度反而下降的现象。
22.不变平面应变；相变过程中虽然发生了变形，但变形为均匀切变，且相变过程中惯习面为不变平面的应变。
23.惯习面；固态相变时，新相往往在母相的一定晶面开始形成，这个晶面称
24.热弹性马氏体；在冷却转变与加热逆转变时呈弹性长大与缩小的马氏体
25.形状记忆合金；具有这种形状记忆效应的金属发生较大变形后，经加热至某一温度之上，能恢复到变形前形状的合金。
26.正方度；c/a表示晶格畸变程度，具有体心正方点阵结构的马氏体的c/a值。
27.伪共析组织；过冷奥氏体以极快冷速转变形成的p组织，其成分因奥氏体含碳量不同而不同。
28.回火；淬火处理后将工件加热到低于临界点的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的一种热处理操作。
29.回火屈氏体；铁素体加片状或者小颗粒状渗碳体的混合组织
30.回火马氏体；残余奥氏体向低碳马氏体和e-碳化物分解的过程，所得组织马氏体经分解后的立方马氏体+e-碳化物的混合组织。
31.回火索氏体；等轴铁素体加尺寸较大的粒状渗碳体的混合组织
32.回火脆性；随回火温度升高，冲击韧性反而下降的现象
33.二次硬化；当马氏体中含有足够量的碳化物形成元素时，在500°c以上回火是将会析出细小的特殊碳化物，导致因回火温度升高， -碳化物粗化而软化的刚再度硬化
34.二次淬火；在冷却回火是残余奥氏体转变为马氏体的现象叫二次淬火
35.时效；合金在脱溶过程中，其机械性能物理性能化学性能等均随之发生变化的现象
36.脱溶；从饱和固溶体中析出第二相（沉淀相）或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相
的过程
37.连续脱溶；脱溶过程中，脱溶物附近基体中的浓度变化为连续的
38.不连续脱溶；因其脱溶物中的a相和母相a之间的溶质浓度不连续而称
39.局部脱溶；首先在晶界，滑移面等能量高处形核。
40.本质晶粒度；根据试验方法，在930+-10°c保温足够时间（3-8H）后测得的奥氏体晶粒大小
41.实际晶粒度；在某一加热条件下测得的实际奥氏体晶粒大小。
42.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
43.抗回火性；合金元素阻碍a相中碳含量降低和碳化物颗粒长大而使钢件保持高硬度、高强度的性质。
44.淬火时效；含有Mo,W,V,Cu,Be等元素的铁基合金淬火后进行时效时产生时效硬化现象
45.应变时效；纯铁或低碳钢经形变后时效时产生的硬化现象
46.形变诱发马氏体；在Ms点以上，一定温度范围内因塑性变形而发生的马氏体。
47.孕育期；转变转变开始线与纵坐标轴之间的距离，表示在各温度下过冷奥氏体等温分解所需要的时间。
48.温时效；较高温度下发生的时效
49.冷时效；较低温度下发生的时效
50.均匀脱溶；析出物较均匀的分布在基体中
51.非均匀脱溶；析出物的晶核优先于晶界，亚晶界，滑移面，孪晶晶界面，位错线以及其他晶体缺陷处形成。
52.G.P区；在若干原子层范围内的溶质原子聚集区即称为
53.相间析出；析出物沿γ－α相变界面前沿析出
54.调幅分解；固溶体分解的一种特殊形式。它按扩散偏聚机构转变，由一种固溶体分解为结构相同而成分不同的两种固溶体，成分波动自动调整，分解产物只有溶质的富区和贫区，二者没有清晰的相界面
55.回归；时效型合金在时效强化后，于平衡相或过渡相的固溶度曲线一下某一温度加热，时效硬化现象会立刻消失，硬度基本上恢复到固溶处理状态，这种现象称为回归。
固态相变部分复习提纲 2
固态相变部分（60分） 试题类型： 一、选择题（20分） 二、名词解释（20分） 1．何谓奥氏体本质晶粒度？（3分） 答：根据标准试验方法，在930±10℃，保温3－8小时后测定的奥氏体晶粒大小。、 2．何谓奥氏体热稳定化？（3分） 答：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。 3．何谓二次硬化？（4分） 答：含有Mo、V、W、Nb、Ti等合金元素的钢淬火后回火时，随温度升高，析出特殊碳化物，导致钢的再度硬化的现象。 4．Ms点的定义及其物理意义是什么？（5分） 答：马氏体转变开始温度，即奥氏体和马氏体的两相自由能差达到相变所需的最小驱动力值时的温度。 5．写出马氏体相变的K-S位向关系和西山位向关系。（5分） 答：①K-S关系：{111}γ∥{110}α’；<110>γ∥<111>α’ ②西山关系：{111}γ∥{110}α’；<112>γ∥<110>α’ 6．简述马氏体相变的主要特征。（10分） 答：切变共格和表面浮凸现象； 无扩散性； 具有一定的位向关系和惯习面； 在一个温度范围内完成相变（Ms-Mf），大于某一临界冷速； 可逆性，有As点和Af点； 钢中马氏体转变速度极快； 7．简述淬火碳钢回火时的组织转变概况。（15分） 答：①马氏体中碳的偏聚(回火前期阶段－时效阶段) 80-100℃以下 板条马氏体，C原子向位错线附近偏聚，马氏体弹性畸变能下降。 片状马氏体，大多数C在某些晶面上富集，形成小片状富碳区，这种偏聚称为予沉淀聚集。 ②马氏体分解(回火第一阶段转变)100-250℃ 含碳量较高的片状马氏体发生分解，马氏体中的C％降低，正方度c/a减小。分解机构：<150℃为双相分解，>150℃为连续式分解。分解产物：过饱和度下降的马氏体＋弥散分布的亚稳碳化物(ε-FexC)。ε-FexC 的结构为密排六方点阵，惯析面为{100}α’，并与母相保持一定的位向关系，形态为条状薄片。 <0.2%C的低碳马氏体在不析出ε-FexC。C原子仍继续在位错线附近偏聚。 ③残余奥氏体转变(回火第二阶段转变) 200-300℃ C％>0.4%时，淬火碳钢中有较多的残余奥氏体存在，在此温度下发生分解，转变为下贝氏体。如果温度较高，残余奥氏体可能转变为珠光体。 ④碳化物转变(回火第三阶段转变)250-400℃。 碳钢马氏体中过饱和C几乎全部脱溶，并形成比ε-FexC更稳定的碳化物。在碳钢中马氏体分解完成温度为350℃，此时马氏体基体中C％为0.001-0.02%，达到平衡含碳量。 比ε-FexC更稳定的碳化物有两种： 较低温度时为χ-碳化物，Fe5C2，单斜晶系，惯析面{112}α’。 较高温度时为θ-碳化物，Fe3C，正交晶系，惯析面{110}α’和{112}α’。 ⑤碳化物的聚集长大和α相的回复再结晶 >400℃。 超过400℃，渗碳体开始聚集和球化；超过600℃后，渗碳体迅速聚集并粗化，与基体的共格关系被破坏，形成球状（粒状）渗碳体并长大。 超过400℃时，马氏体发生明显的回复。板条马氏体内的位错逐渐消失，位错密度降低，剩余位错重新排
《合金固态相变》教学大纲
《合金固态相变》教学大纲 课程编号：2080113 学时：40 （实验学时另计，8学时） 学分：2.5 一、课程基本情况 1.课程名称：合金固态相变 2.课程性质：必修课程 3.适用年级专业：四年制材料科学与工程、材料成型与控制工程专业，三年级本科生 4.先修课程：材料科学基础、金属学、物理化学 5.教材：“合金固态相变”，赵乃勤主编，中南大学出版社，2008 6.开课单位：材料科学与工程学院 二、课程性质目的、任务和基本要求 1.性质目的和任务 固态相变是材料科学与工程专业的主要专业课之一，它是以物理、数学、物理化学和金属学原理等课程为基础，着重讲授与合金固态相变有关的基本理论，主要包括金属（特别是钢）在加热、冷却过程中相变的基本原理和规律以及组织结构与性能之间的关系，为提高产品质量、充分发挥现有材料的潜力、合理制定热处理工艺、发展新材料和新工艺打下坚实的基础。本课程的内容应适当反映现代固态相变理论的发展和成就。 2. 课程的基本要求 学生通过学习本课程，应达到：1.掌握金属材料中相变的基本理论，重点是钢中组织转变的基本规律；2.有运用金属材料中相变基本规律，分析和研究金属热处理工艺问题的能力； 3.初步掌握成分组织与性能之间的关系，从而对金属材料具有一定的分析和研究能力。 三、课程教学环节、内容及学时分配 （一）课程内容 第一章绪论 合金固态相变的定义。金属固态相变在工业中的地位和作用。本课程的研究对象、内容以及与其它课程的关系。 教学重点：固态相变的一般特征，包括驱动力和阻力，相变的形核、长大、扩散、相界面等。 第二章合金固态相变的常用研究方法 具体介绍研究物相类型、分布和相变过程的各种手段。 教学重点：材料的物相种类、相分布和相变过程所采用的不同研究手段，并对各研究手段在相变研究中的用途和基本原理有所了解。
材料科学基础最全名词解释
1.固相烧结：固态粉末在适当的温度，压力，气氛和时间条件下，通过物质与气孔之间的传质，变为坚硬、致密烧结体的过程。 液相烧结：有液相参加的烧结过程。 2.金属键:自由电子与原子核之间静电作用产生的键合力。 3.离子键：金属原子自己最外层的价电子给予非金属原子，使自己成为带正电的正离子，而非金属得到价电子后使自己成为带负电的负离子，这样正负离子靠它们之间的静电引力结合在一起。 共价键：由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。氢键：由氢原子同时与两个电负性相差很大而原子半径较小的原子（O，F，N等）相结合而产生的具有比一般次价键大的键力。 弗兰克缺陷：间隙空位对缺陷 肖脱基缺陷：正负离子空位对的 奥氏体：γ铁内固溶有碳和(或)其他元素的、晶体结构为面心立方的固溶体。 布拉菲点阵:除考虑晶胞外形外，还考虑阵点位置所构成的点阵。 不全位错：柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。 玻璃化转变温度：过冷液体随着温度的继续下降，过冷液体的黏度迅速增大，原子间的相互运动变得更加困难，所以当温度降至某一临界温度以下时，即固化成玻璃。这个临界温度称为玻璃化温度Tg。 表面能:表面原子处于不均匀的力场之中，所以其能量大大升高，高出的能量称为表面自由能（或表面能）。 半共格相界：若两相邻晶体在相界面处的晶面间距相差较大，则在相界面上不可能做到完全的一一对应，于是在界面上将产生一些位错，以降低界面的弹性应变能，这时界面上两相原子部分地保持匹配，这样的界面称为半共格界面或部分共格界面。 柏氏矢量:描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向，也使位错扫过后晶体相对滑动的量。 柏氏矢量物理意义： ①从位错的存在使得晶体中局部区域产生点阵畸变来说：一个反映位错性质以及由位错引起的晶格畸变大小的物理量。 ②从位错运动引起晶体宏观变形来说：表示该位错运动后能够在晶体中引起的相对位移。 部分位错：柏氏矢量小于点阵矢量的位错 包晶转变：在二元相图中，包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。 包析反应:由两个固相反应得到一个固相的过程为包析反应。 包析转变：两个一定成分的固相在恒温（T）下转变为一个新的固相的恒温反应。包析转变与包晶转变的相图特征类似，只是包析转变中没有液相，只有固相。 粗糙界面：界面的平衡结构约有一半的原子被固相原子占据而另一半位置空着，这时界面称为微观粗糙界面。 重合位置点阵：当两个相邻晶粒的位相差为某一值时，若设想两晶粒的点阵彼此通过晶界向对方延伸，则其中一些原子将出现有规律的相互重合。由这些原子重合位置所组成的比原来晶体点阵大的新点阵，称为重合位置点阵。 成分过冷；界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷。
(完整版)金属固态相变原理考试复习思考题
复习思考题 1.复习思考题 1．固态相变和液－固相变有何异同点？ 相同点：（1）都需要相变驱动力（2）都存在相变阻力（3）都是系统自组织的过程 不同点：（1）液－固相变驱动力为自由焓之差△G 相变，阻力为新相的表面能△G表，基本能连关系为：△G = △G 相变+△G表，而固态相变多了一项畸变能△G畸，基本能连关系为：△G = △G 相变+△G界面+△G畸（2）固态相变比液－固相变困难，需要较大的过冷度。 2．金属固态相变有那些主要特征？ 相界面；位向关系与惯习面；弹性应变能；过渡相的形成；晶体缺陷的影响；原子的扩散。 3. 说明固态相变的驱动力和阻力？ 在固态相变中，由于新旧相比容差和晶体位向的差异，这些差异产生在一个新旧相有机结合的弹性的固体介质中，在核胚及周围区域内产生弹性应力场，该应力场包含的能量就是相变的新阻力—畸变自由焓△G畸。则有： △G = △G 相变+△G界面+△G畸 式中△G 相变一项为相变驱动力。它是新旧相自由焓之差。 当：△G 相变=G 新 -G 旧 <0 △G 相变小于零,相变将自发地进行 (△G界面+△G畸)两项之和为相变阻力。 (1)界面能△G界面 界面能σ由结构界面能σst和化学界面能σch组成。即：σ=σst+σch 结构界面能是由于界面处的原子键合被切断或被削弱，引起了势能的升高，形成的界面能。 （2）畸变能阻力—△G畸 4．为什么在金属固态相变过程中有时出现过渡相？ 过渡相的形成有利于降低相变阻力， 5. 晶体缺陷对固态相变有何影响？ 晶核在晶体缺陷处形核时，缺陷能将贡献给形核功，因此，晶体通过自组织功能在晶体缺陷处优先性核。 晶体缺陷对形核的催化作用体现在： （1）母相界面有现成的一部分，因而只需部分重建。 （2）原缺陷能将贡献给形核功，使形核功减小。 （3）界面处的扩散比晶内快的多。 （4）相变引起的应变能可较快的通过晶界流变而松弛。 （5）溶质原子易于偏聚在晶界处，有利于提高形核率。 6．扩散型相变和无扩散型相变各有那些特征？ （1）扩散型相变 原子迁移造成原有原子邻居关系的破坏，在相变时，新旧相界面处，在化学位差驱动下，旧相原子单个而无序的，统计式的越过相界面进入新相，在新相中原子打乱重排，新旧相排列顺序不同，界面不断向旧相推移，此称为界面热激活迁移，是扩散激活能与温度的函数。 新相与母相的化学成分不同。 （2）无扩散型相变 相变的界面推移速度与原子的热激活跃迁因素无关。界面处母相一侧的原子不是单个而无序的，统计式的越过相界面进入新相，而是集体定向的协同位移。界面在推移的过程中保持宫格关系。 新相与母相的结构不同，化学成分相同态相变具有形核阶段？ 固态相变分为有核相变与无核相变，大多数固态相变都是有核相变， 8．为什么金属固态相变复杂多样？ 见4页。 9．晶粒长大的驱动力?晶粒长大时界面移动方向与晶核长大时的界面移动方向有何不同？为什么？ 晶粒长大的驱动力：界面能或晶界能的降低。晶粒长大时界面移动方向与曲率中心相同，晶核长大时的界面移动方向与曲率中心相反。 10．什么是自组织？自组织的条件是什么？ 如果系统在获得其空间结构，时间结构过程中没有特定的外界干预，而是一个自发的组织化，有序化，系统化的过程，称自组织。其条件是：（1）开放系统（2）远离平衡态（3）随机涨落（4）非线性相互作用
热处理各章习题.
第一章金属固态相变概论 1、名词解释 固态相变平衡转变惯习面取向关系 2、填空题 1) 理论是施行金属热处理的理论依据和实践基础。 2)固态金属发生的平衡转变主要有。 3)固态金属发生的非平衡转变主要有。 4)金属固态相变的类型很多，但就相变的实质来说，其变化不外乎以下三个方面：①； ②；③。 5)相变时，（举一种）只有结构上变化；只有成分上的变化；只有有序化程度的变化；（举一种）兼有结构和成分的变化。 6)根据界面上两相原子在晶体学上匹配程度的不同，可分为等三类。 7)一般说来，当新相与母相间为界面时，两相之间必然存在一定的晶体学取向关系；若两相间无一定的取向关系，则其界面必定为界面。 3、金属固态相变有哪些主要特征？哪些因素构成相变阻力？哪些因素构成相变驱动 力？ 第二章钢的加热转变 1、名词解释 奥氏体相变临界点（Ac1,Ac3,Accm, Ar1,Ar3,Arcm）晶粒度起始晶粒度本质晶粒度实际晶粒度 2、填空题 1)、奥氏体的形成遵循相变的一般规律，即包括和两个基本过程。 2)、晶粒长大是一个自发进行的过程，因为 3)、晶粒长大的驱动力是。 4)、影响奥氏体晶粒长大的因素主要有。 5)．大多数热处理工艺都需要将钢件加热到以上。 6)．奥氏体是碳溶于所形成的固溶体。 8)．奥氏体晶粒度有三种：晶粒度、晶粒度、晶粒度。 9). 在相同加热条件下，珠光体的片层间距越小，则奥氏体化的速度。 3、选择题 (1) 奥氏体是碳溶解在__________中的间隙固溶体. (a)γ-Fe (b)α-Fe (c)Fe (d)立方晶系 (2) 奥氏体形成的热力学条件为奥氏体的自由能______珠光体的自由能. （a）小于（b）等于（c）大于（d）小于等于 (3) 奥氏体核的长大是依靠____的扩散, 奥氏体(A)两侧界面向铁素体(F)及渗碳体(C)推移 来进行的. （a）铁原子（b）碳原子（c）铁碳原子（d）溶质原子 (4) 渗碳体转变结束后, 奥氏体中碳浓度不均匀, 要继续保温通过碳扩散可以使奥氏体 ____. (a) 长大 (b) 转变 (c) 均匀化 (d) 溶解 (5) 奥氏体的长大速度随温度升高而____. (a) 减小 (b) 不变 (c) 增大 (d) 无规律 (6) 连续加热的奥氏体转变温度与加热速度有关.加热速度逾大, 转变温度____, 转变温度
材料科学基础名词解释
1、晶体:原子按一定方式在三维空间内周期性地规则重复排列,有固定熔点,各向异性。 2、中间相:两组元A与B组成合金时,除了形成以A为基或以B为基的固溶体外,还可能形成晶体结构与A、B两组员均不相同的新相。由于它们在二元相图上的位置总就是位于中间,故通常把这些相称为中间相。 3、亚稳相:亚稳相指的就是热力学上不能稳定存在,但在快速冷却或加热过程中,由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。 4、配位数:晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。 5、再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度之后,在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒,而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态,这个过程称为再结晶(指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程)。 6、伪共晶:在非平衡凝固条件下,某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织,这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为共晶组织。 7、交滑移:当某一螺型位错在原滑移面上滑移受阻时,有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移,这一过程称为交滑移。 8、过时效:铝合金经固溶处理后,在加热保温过程中将先后析出GP区,θ'',θ'与θ,在开始保温阶段,随保温时间延长,硬度强度上升,当保温时间延长,将析出θ',这时材料的硬度强度将下降,这种现象称为过时效。 9、形变强化:金属经冷塑性变形后,其强度硬度上升,塑性与韧性下降,这种现象称为形变强化。 10、固溶强化:由于合金元素(杂质)的加入,导致的以金属为基体的强度得到加强的现象。 11、弥散强化:许多材料由两相或多相构成,如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内,这种材料的强度往往会增加,称为弥散强化。 12、不全位错:柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。 13、扩展位错:通常指一个全位错分解为两个不全位错,中间夹杂着一个堆垛层错的整个位错形态。 14、螺型位错:位错附近的原子按螺旋形排列的位错称为螺型位错。 15、包晶转变:包晶转变就就是以结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。 16、共晶转变:由一个液相转变为两个不同固相的转变。 17、共析转变:由一种固相转变为其她两个不同固相的转变。 18、上坡扩散:溶质原子从低浓度向高浓度处扩散的过程称为上坡扩散,表明扩散的驱动力就是化学位梯度,而非浓度梯度。 19、间隙扩散:这就是原子扩散的一种机制,对于间隙原子来说,由于其原子尺寸小,处于晶格间隙中,在扩散时,间隙原子从一个间隙位置跳到相邻的另一个位置,形成原子的移动。 20、成分过冷:界面前沿液体中的实际温度,低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷。 21、一级相变:凡新旧两相化学位相等,化学位的一次偏导不相等的相变。 22、二级相变:从相变热力学上讲,相变前后两相的自由能(焓)相等,自由能(焓)的一阶偏导数相等,但二阶偏导数不等的相变称为二级相变,如磁性转变,有序-无序转变,常导-超导转变。
金属材料工程专业指导性培养方案
金属材料工程专业指导性培养方案 部门：机械与汽车工程学院 部门负责人：许德章 审核：陶庭先 校长：干洪 制订日期：2013年4月 一、培养目标与基本要求 培养目标： 本专业培养德智体美全面发展、诚信实干、基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新精神，具备金属材料基础理论、铸造及热处理、表面工程等专业方向相关的工程技术知识，能在冶金、金属材料的制备、金属材料的铸造成型及热处理、材料结构研究与分析、材料表面处理等领域从事科学研究、技术与产品开发、工艺和设备设计、生产和经营管理等方面的应用型高级工程技术人才。 基本要求： 1、热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，树立正确的人生观、世界观和价值观，具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。 2、掌握专业所需的基础科学理论知识，掌握本专业扎实的专业基础理论及必要的专业知识，具有本专业所必需的基本技能，具有良好的业务素养。 3、掌握科学的思维方法，具有创新能力和较强实践能力，具有较强的终身学习能力、获取及处理信息能力。 4、具有良好的心理素质和适应能力，掌握科学锻炼身体的基本技能，受到必要的军事训练，达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准。 毕业生应获得的知识和达到的能力： 1、掌握金属材料的铸造成型及热处理、材料表面处理、材料耐蚀与磨损的基础理论，以及表面处理、腐蚀与防护、耐蚀与磨损等方面的专业知识和技能；
2、掌握金属材料铸造成型工艺及设备的设计与制造方法； 3、掌握电镀、化学镀、涂装、真空镀、离子喷涂等原理与工艺方法； 4、具有从事金属材料及其耐蚀、耐磨及防腐材料的研究，正确地制定生产工艺及选用设备的初步能力； 5、具有本专业必需的机械、电工与电子技术、计算机应用的基本知识和技能； 6、具有研究开发和应用新材料、新工艺和相关设备的初步能力； 7、具有较强的创新意识及获取知识和运用知识解决实际问题的能力。 业务范围： 1、从事金属材料的铸造成型及热处理、表面工程、材料的腐蚀与防护等行业的技术工作； 2、从事金属材料的设计、制备、成型及其性能的检测与分析； 3、从事材料生产组织、技术管理和材料性能的检测、缺陷分析等技术监督工作； 4、从事金属材料生产技术管理、设备维护运行管理和经营销售等工作； 5、从事金属材料工程方面的科研、教学等工作。 二、专业方向 金属材料工程 三、学制：本科四年 四、主干学科、主要课程、主要实践教学环节 主干学科：材料科学与工程 主要课程：马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、高等数学Ⅰ、大学英语、画法几何及机械制图I、机械设计基础Ⅱ、工程力学Ⅱ、材料化学、材料科学基础、材料力学性能、金属固态相变原理、金属材料学（Metal Material Science）、表面工程学、液态成型原理、电化学原理、铸造工艺学主要实践教学环节：专业认识实习、专业生产实习、专业综合设计/实验、毕业设计（论文） 五、课程配置流程图、专业教育内容与课程体系
固态相变理论部分答案
《固态相变理论》作业3 1．试述贝氏体转变的基本特征。 答：1）孕育期的预相变：在贝氏体孕育期内，母相发生成分的预分配和结构的预转变。预相变期发生了原子的偏聚，形成贫碳区即为贝氏体相变的 形核位置。相变机制存在扩散和切变学派的争论。 2）贝氏体相变形核：贝氏体相变是非均匀形核，上贝氏体一般在奥氏体晶界处形核，而下贝氏体一般在奥氏体的晶内形核。 3）贝氏体的长大机制：存在三种观点1.马氏体型的贝氏体切变长大机制，这种学派认为，贝氏体长大与马氏体相似，以切变方式进行，但贝氏体 长大的速度比马氏体慢的多。判断依据是贝氏体的表面浮凸效应现象。 切变包括滑移切变和孪生切变。2.扩散台阶长大机制，台阶机制可以为 扩散长大所利用，也可以为切变长大利用。3.扩散-切变复合长大模型， 这种模型首要条件是界面位错必须是刃型位错或刃型分量为主导的。因 为只有刃型位错才能攀移，而螺位错是不能攀移的。 2．试述影响贝氏体性能的基本因素。 C。形态为答：1）上贝氏体的形成中温转变，在350～550℃，组织为BF+Fe 3 羽毛状上贝氏体的转变速度受碳在奥氏体中的扩散所控制。 2）下贝氏体的形成低温转变，小于350℃。BF大多在奥氏体晶粒内通过共格切变方式形成，形态为透镜片状。由于温度低，BF中的碳的过饱和 度很大。同时，碳原子已不能越过BF/A相界扩散到奥氏体中去，所以就 在BF内部析出细小的碳化物。同样，下贝氏体的转变速度受碳在铁素体 中的扩散所控制。 3）碳含量及合金元素的影响奥氏体中的碳含量的增加，转变时需要扩散的原子数量增加，转变速度下降。除了铝和钴外，合金元素都或多或少 地降低贝氏体转变速度，同时也使贝氏体转变温度范围下降，从而使珠 光体与贝氏体转变的C曲线分开。 4）奥氏体晶粒度大小的影响奥氏体晶粒度越大，晶界面积越少，形核部位越少，孕育越长，贝氏体转变速度下降。 5) 应力和塑性变形的影响拉应力加快贝氏体转变。在较高温度的形变使 贝氏体转变速度减慢；而在较低温度的形变使得转变速度加快。 6）冷却时在不同温度下停留的影响
固态相变新理论论文
固态相变论文 班级：材料08-01 姓名：郑国阔 学号：0808010130
金属固态相变理论研究的最新进展 摘要：已经研究形成一套金属固态相变理论，但有的知识陈旧，且存在错误，因此，开拓创新具有理论意义和应用价值。本文就钢的珠光体和贝氏体转变做了深入研究。通过分析得出钢中共析分解的新机制，对于“相间沉淀”机理做了新的解释，重申了珠光体的新概念。认为：珠光体是共析铁素体和共析渗碳体（或碳化物）构成的整合组织，不是机械化合物。珠光体的形核--长大是以界面扩散为主进行的相变，铁素体和渗碳体两相是共析共生，协同长大，不存在领先相；发现了珠光体转变在预先抛光的试样表面也具有浮凸效应；指出过渡性是贝氏体相变的主要特征，提出了贝氏体和贝氏体相变的新定义。认为以往的热力学计算不准，贝氏体铁素体的相变驱动力约为－905J/mol。提出了切变－扩散整合机制，贝氏体相变的晶核是单相BF，不是共析分解，贝氏体铁素体（BF）在贫碳区形核，是贫碳的γ→α的无扩散相变，不是切变过程，而是以界面替换原子热激活跃迁方式形核长大；钢中贝氏体碳化物（Bc）在γ/α相界面上形核，向奥氏体和铁素体中长大，最终被铁素体包围，是以原子热激活跃迁方式进行的相变。 关键词：固态相变；珠光体；贝氏体；界面扩散；热激活跃迁；扩散；切变；整合。 金属固态相变过程和相变机理极为复杂，而钢中的相变是金属相变中最为复杂的，各种相变机制也存在争议，在争论中金属固态相变理论不断更新和发展发展[1～7]。科学技术哲学告诉人们，自然物质的演化是从量变到质变的过程。应当把“奥氏体珠光体、贝氏体、马氏体”转变系列作为一个整合系统来研究。从整合机制和自组织功能方面以系统整合的方法进行研究。 21世纪以来，奥氏体的形成、马氏体相变和回火转变研究欠活跃，进展缓慢，本文主要介绍珠光体转变和贝氏体相变的最新进展情况。 珠光体是钢中发现比较早的组织，20世纪上半叶对珠光体转变理论进行了大量的研究工作，但60~80年代在马氏体和贝氏体研究的热潮中，珠光体相变的研究被冷落。80年代以后，索氏体组织及在线强化；非调质钢取代调质钢；高强度冷拔钢丝的研究开发等，使珠光体转变的研究有了一定的新进展。但是，共析分解的许多问题实际上并没有真正搞清楚。本文就珠光体的定义、共析分解机理；领先相问题；相间沉淀等阐述其新理论、新认识。 20世纪50年代柯俊第一次对贝氏体相变的本质进行了研究。60年代末，美国冶金学家H.I.Aaronson等学者从能量上否定贝氏体转变的切变可能性。贝氏体相变机制方面形成了切变机制、扩散－台阶机制，切变－扩散复合机制等，并且经历了长达30多年的论争。进入21世纪以来，刘宗昌等人提出了切变－扩散整合机制。继承各类学术观点之所长，开拓创新，实现各类学术观点的整合，以便促进贝氏体相变理论的发展。 1. 珠光体转变新理论 20世纪80年代电镜观察发现了珠光体组织中的长大台阶，提出了台阶转变机制。近年来，作者本人依据对共析分解机理和珠光体本质的研究，发表了
固态相变名词解释
平衡转变:在缓慢加热或冷却时所发生的符合状态图平衡组织的相变为平衡转变。 同素异构转变：纯金属的晶体结构转变。 多形性转变：固溶体的同素异构转变。 平衡脱溶转变：缓慢冷却，过饱和固溶体沿平衡相图确定的固溶度线析出第二相的过程。 共析转变：即两种以上的固相新相，从同一固相母相中一起析出，而发生的相变，称为共析转变，有时也称共析反应。 不平衡转变：加热或冷却速度增大，平衡转变受到抑制，发生某些状态图上不能反映的转变，形成不平衡或亚稳组织。 伪共析转变：当A从高温以较快的速度冷却到GS与ES的延长线以下时，将从A中同时析出F和Fe3C。类似共析转变，但F和Fe3C的比值不是定值，而是随着A中的碳量而变，这种转变称为伪共析转变。转变产物称为P。 马氏体转变：通过无扩散的共格切变转变为成分相同但晶体结构不同的相。 贝氏体转变：在高温珠光体和低温马氏体转变之间还存在着贝氏体转变，也称为中温转变。 块状转变：冷却速度不够快时γ相的原子通过非共格界面的短程快速扩散转变为成分相同的相，转变产物呈块状，表面无浮凸。 不平衡脱溶沉淀：在室温或低于固溶度曲线的某一温度等温时自相中析出成分与结构均与平衡脱溶不同的新相，称为不平衡脱溶沉淀。 共格界面：若新母相的晶体结构和取向都相同，点阵常数也非常接近，或新母相晶体结构不同，点阵常数也不相同，但两相中某些晶面的点阵相似，则相界面上的原子为两相共有，界面原子位于两相结点上。 半共格界面：界面上两相原子变为部分地保持匹配。 非共格界面：当两相界面处原子排列差异很大，导致错配度增大，其原子间的匹配关系不再维持，形成非共格界面。 取向关系：位向关系是新母相某些低指数晶面晶向的对应平行关系。 惯习面：马氏体是在母相的一定晶面上开始形成的，这个晶面称为惯习面，通常以母相的晶面指数表示。 弹性畸变能：原子偏离正常点阵位置引起的，包括共格应变能和比容差应变能。 界面能：在母相中形成新相的界面时，由同类键、异类键的强度和数量变化引起的化学能。 台阶界面：界面位错分布于各个台阶界面上，位错的滑移运动使台阶发生侧向迁移，界面沿其法向推进，形成台阶式长大。 奥氏体起始晶粒度:加热转变终了时所得奥氏体晶粒。 奥氏体实际晶粒度: A晶粒形成后在高温停留期间将继续长大，长大到冷却开始时的A晶粒。 本质晶粒度:在930℃保温3~8小时所得的A实际晶粒。
《金属固态相变原理》考试试卷(B卷)
贵州大学2014—2015学年第一学期 《金属固态相变原理》考试试卷（B卷）班级姓名学号 题号一二三四五总得分评卷人审核人 得分 一、名词解释（每题3分，共15分） 1、同素异构转变： 2、回火抗力: 3、本质晶粒度: 4、奥氏体稳定化: 5、化学热处理: 二、填空题（每空1分，共15分） 1、奥氏体是溶于中所形成的固溶体。 2、共析钢淬火后在回火过程中，由于组织发生了变化，钢的也随之发生改变。其基本趋势是随回火温度升高，钢的和下降，和提高。 3、正火的冷却速度比退火，故正火的组织比较，它的强、硬度比退火。 4、淬火钢的回火，本质上是分解以及析出、聚集长大的过程。广义的回火概念应当是指将淬火后合金固溶体加热到低于相变临界点温度，保温一段时间后再冷却到室温的工艺方法。回火转变是典型的型转变。 三、判断题（每题3分，共12分） 1、珠光体形成时一般在奥氏体晶内形核。 2、钢中的合金元素和碳一样，在贝氏体转变时会发生重新分布。
3、共析钢和过共析钢的连续冷却转变中无贝氏体转变区。 4、等温淬火后的组织不需要再进行回火。 四、论述题（共34分） 1、若按所有的八面体间隙位置均填满碳原子计算，单位晶胞中应含20%的碳原子，但实际上碳在 -Fe中的最大溶解度仅为2.11%，为什么？（6分） ●试分析马氏体转变与贝氏体转变有哪些主要异同点？（8分） ●简述片状珠光体的形成机理。（10分） ●淬火的目的是什么？亚共析钢和过共析钢的淬火加热温度应如何选择？试从
获得的组织及性能等方面加以说明。（10分） 五、分析题（每题12分，共24分） 1、高速钢（高碳高合金工具钢）有时采用分级淬火法，即工件从分级浴槽中取出后常常置于于空气中冷却，但如果当工件尚处于100~200℃时使用水清洗，将会发生什么问题？为什么？ 2、试分析φ10mm的45钢（退火状态），经下列温度加热并水冷后所获得的组织： ①700℃ ②760℃ ③840℃
固态相变试题库及答案
固态相变课程复习思考题2012-5-17 1.说明金属固态相变的主要分类及其形式 2.说明金属固态相变的主要特点 3.说明金属固态相变的热力学条件与作用 4.说明金属固态相变的晶核长大条件和机制 5.说明奥氏体的组织特征和性能 6.说明奥氏体的形成机制 7.简要说明珠光体的组织特征 8.简要说明珠光体的转变体制 9.简要说明珠光体转变产物的机械性能 10.简要说明马氏体相变的主要特点 11.简要说明马氏体相变的形核理论和切边模型 12.说明马氏体的机械性能，例如硬度、强度和韧性 13.简要说明贝氏体的基本特征和组织形态 14.说明恩金贝氏体相变假说 15.说明钢中贝氏体的机械性能 16.说明钢中贝氏体的组织形态 17.分析合金脱溶过程和脱溶物的结构 18.分析合金脱溶后的显微组织 19.说明合金脱溶时效的性能变化 20.说明合金的调幅分解的结构、组织和性能 21.试计算碳含量为2.11%（质量分数）奥氏体中，平均几个晶胞有一个碳原子？ 22.影响珠光体片间距的因素有哪些？ 23.试述影响珠光体转变力学的因素。 24.试述珠光体转变为什么不能存在领先相 25.过冷奥氏体在什么条件下形成片状珠光体，什么条件下形成粒状珠光体 26.试述马氏体相变的主要特征及马氏体相变的判据 27.试述贝氏体转变与马氏体相变的异同点 28.试述贝氏体转变的动力学特点 29.试述贝氏体的形核特点 30.熟悉如下概念：时效、脱溶、连续脱溶、不连续脱溶。 31.试述Al-Cu合金的时效过程，写出析出贯序 32.试述脱溶过程出现过渡相的原因 33.掌握如下基本概念： 固态相变、平衡转变、共析相变、平衡脱溶、扩散性相变、无扩散型相变、均匀形核、形核率
金属固态相变原理
第2篇热处理原理及工艺 第7章钢的热处理 教学目标: 搞清奥氏体、珠光体、贝氏体、马氏体等基本概念; 掌握共析分解、马氏体相变、贝氏体相变基本知识 掌握相变产物的形貌和物理本质。 第8章金属固态相变原理 §8钢的热处理 一、热处理的作用 机床、汽车、摩托车、火车、矿山、石油、化工、航空、航天等各行各业用的大量零部件需要通过热处理工艺改善其性能。 拒初步统计，在机床制造中，约60% 70%的零件要经过热处理；在汽车、拖拉机制造中，需要热处理的零件多达70% 80%，而工模具及滚动轴承，则要100%进行热处理。 总之，凡重要的零件都必须进行适当的热处理才能投入使用。 热处理的定义：将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却, 以改变材料整体或表面组织，从而获得所需组织和性能的工艺过程。 热处理三大要素：加热、保温和冷却 通过以上三个环节，材料的内部组织发生了变化，因而性能也发生变化。 例如：碳素工具钢T8在市场购回的是球化退火的材料其硬度仅为20HRC,作为工具需经淬火并低温回火使硬度提高到60?63HRC,这是因为内部组织由淬火之前的粒状珠光体转变为淬火+低温回火的回火马氏体。 同一种材料，热处理工艺不一样其性能差别很大，导致性能差别如此大的原
因是不同的热处理后内部组织截然不同。 热处理工艺的选择要根据材料的成分来确定。材料内部组织的变化依赖于材料热处理和其他热加工工艺，材料性能的变化又取决于材料的内部组织变化。 所以，材料成分-加工工艺-组织结构-材料性能这四者相互依成的关系贯穿在材料制备的全过程之中。 我们的任务就是要了解和掌握其中的规律性。 二、热处理的基本要素 如上所述，热处理工艺中有三大基本要素：加热、保温、冷却。这三大基本要素决定了材料热处理后的组织和性能。 1、加热 按加热温度的高低，加热分为两种：一种是在临界点A i以下加热, 此时一般不发生相变；另一种是在A i以上加热，目的是为了获得均匀的奥氏体组织，这一过程称为奥氏体化。
固态相变
固态相变试卷 一、选择题(单项选择) 每题2分，共30分 1、在A,B 两组元组成的置换固溶体中，若r a >r b ，两组元的热力学因子F A 1+? ????? d d X A A ln ln γ和 F B 1+? ????? d d X B B ln ln γ之间的关系是： A) F A >F B B) F A
名词解释
固态相变：金属和陶瓷等固态材料在温度和压力改变时，其内部组织或结构会发生变化，即发生从一种状态到另一种相态的转变，这种转变称之为固态相变。奥氏体；钢中的奥氏体是碳或各种化学元素溶入γ－Fe中所形成的固溶体。混晶；将这种粗大有续奥氏体组织继续加热，延长保温时间，会使晶粒异常长大，造成混晶现象。 异常长大；又叫二次再结晶，是原始粗大的奥氏体晶粒在继续加热，延长保温时间时晶粒突然长大的现象。组织遗传；将粗晶有序组织加热到高于Ac3,可能导致形成的奥氏体晶粒与原始晶粒具有相同的形状、大小和取向。这种现象称为钢的组织遗传。 相变孪晶：在相变过程中形成的孪晶。 马氏体；马氏体是原子经无需扩散切变位移的不变平面应变的晶格改组过程得到的具有严格晶体学关系和惯习面的，形成相中伴生极高密度位错、或层错或精细孪晶等晶体缺陷的整合组织。 马氏体相变；原子通过无扩散的切变位移，发生的不变平面应变的晶格改组的一级相变。 惯习面；马氏体转变时，新相和母相保持一定位向关系，马氏体在母相的一定晶面上开始形成，此晶面称为惯习面，以母相的晶面指数表示，是无畸变的不转动平面。 热弹性马氏体；马氏体和母相的界面在温度降低和升高时，做正向和反向的移动，并可以多次反复，这样的马氏体叫热弹性马氏体。正方度；用c/a表示，表示 晶格的畸变程度 贝氏体；钢中的贝氏体是 过冷奥氏体的中温过渡性 转变产物，它以贝氏体铁素 体为基体、同时可能存在渗 碳体或ε－碳化物、残留奥 氏体、马氏体等相，贝氏体 铁素体由亚片条、亚单元、 较高密度位错等亚结构组 成，这种整合组织称为贝氏 体 贝氏体相变；奥氏体过冷 到中温区，在珠光体与马氏 体转变温度区间转变，形成 以贝氏体铁素体为基体，其 上分布着渗碳体或ε－碳 化物、残留奥氏体等组织形 貌的转变。 无碳贝氏体；上贝氏体组 织中只有贝氏体铁素体和 残留奥氏体而不存在碳化 物时，这种贝氏体就是无碳 化物贝氏体，或称无碳贝氏 体。 魏氏组织：实际上是一种 先共析转变的组织。亚共 析钢的魏氏组织是先共析 铁素体在奥氏体晶界形核 呈方向性片状长大，即沿 着母相奥氏体的晶面（惯 习面）析出。 回火；将钢加热到以下某 一温度，保温一定时间后， 使马氏体或残余奥氏体进 行某种程度的转变，再冷 却到室温的过程。 回火托氏体；马氏体的中 温回火产物，是由已发生了 回复的铁素体基体与极细 小的θ－碳化物所构成的 整合组织。 回火马氏体；马氏体的低 温回火产物，是由碳的过饱 和α相基体与η-Fe2C或ε - 碳化物或原子偏聚团组 成的整合组织。 回火索氏体；马氏体的高 温回火产物，是由铁素体基 体上弥散均匀分布着较大 颗粒状的θ－碳化物或特 殊碳化物所构成，铁素体已 发生再结晶，变成等轴晶 粒，这种整合组织叫回火索 氏体。 回火脆性；某些钢在回火 过程中随回火温度的升高， 出现塑韧性降低，脆性升高 的现象。 二次硬化；大多数钢在回 火过程中随回火温度的升 高，强度和硬度降低，但 在某一温度范围内会出现 强度和硬度增加的现象。 脱溶：经过固溶处理而得 到的固溶体或新相大多是 亚稳的，在室温保持一段 时间或者加热到一定温 度，过饱和相将脱溶分解， 析出沉淀相，故有的文献 中称其为沉淀。 共格脱溶；脱溶产物与母 相保持共格关系。 固溶处理：固溶处理是将 钢或合金加热到一定温度， 使溶质（碳或合金元素）溶 入固溶体中，然 后以较快的速度冷却下来， 得到过饱和状态的固溶体 或过饱和的新相。 时效：沉淀将引起组织、 性能、内应力的改变等，这 种热处理工艺，称为时效
金属固态相变原理
*本答案基本根据录音整理所得，课本有的标了页码* 金色固态相变原理 简答题 1．简述共析钢加热奥氏体化的过程。(P42) 答：（1）奥氏体形核奥斯体的形核是通过形核和长大完成的。奥氏体的晶核是依靠系统的能量起伏、浓度起伏和结构起伏形成的；(2 )奥氏体晶核长大奥氏体的长大过程是两个新旧界面向原来的铁素体和渗碳体中推移的过程，驱动力为奥氏体中的碳浓度差；（3）剩余碳化物的溶解奥氏体中铁素体的溶解速度大了渗碳体的溶解速度，使渗碳体过剩而逐渐溶入奥氏体中；（4）奥氏体的均匀化继续加热或保温，借助碳原子的扩散使碳原子的分布趋于均匀。 2．马氏体相变的主要特征有哪些？(P76) 答：（1）切变共格和表面浮突现象马氏体转变时奥氏体中的原子基集体有规则的向新相中迁移，形成切变共格界面，表面产生浮突效应；（2）无扩散性仅由面心立方点阵通过切边改组为体心立方点阵，而无成分的变化；（3）具有特定的位向关系和惯习面；（4）在一个温度范围内完成相变温度在Ms-Mf完成，但是转变不能完全进行，有一定量的残余奥氏体存在；（5）可逆性 3．什么是第一类回火脆性，避免其发生的方法有哪些？(P143) 答：在250-400°C之间出现的回火脆性称为第一类回火脆性，也称低温回火脆性，也称为不可逆回火脆性。 避免方法：（a）降低钢中杂质元素的含量；（b）用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素以细化奥氏体晶粒；（c）加入Mo、W等能减轻第一类回火脆性的合金元素；（d）加入Cr、Si以调整发生第一类回火脆性的温度范围，使之避开所需的回火温度；（e）采用等温淬火工艺代替淬火加回火工艺。 4．板条马氏体和片状马氏体那种会出现显微裂纹，为什么？(根据录音所得) 答：片状马氏体。显微裂纹是片状马氏体形成是产生的，先形成的第一片马氏体贯穿整个晶粒，将奥氏体晶粒分成两个部分，而后形成的马氏体片大小受到限制，所以马氏体的大小是不同的。后形成的马氏体片不断的撞击先形成的马氏体。由于马氏体的形成速度非常快，所以相互撞击，同时还与奥氏体晶界撞击，产生较大的应力场，另外片状马氏体的含碳量比较高，不能通过滑移和孪晶等变形方式消除应力，所以片状马氏体容易出现显微裂纹。 板条马氏体之间的夹角比较小，基本上是平行的，相互撞击的几率较小，残余奥氏体的存在可以缓解应力，所以板条马氏体没有出现显微裂纹。 5．什么是材料的热处理？其目的是什么？常见的热处理工艺有哪些？（根据录音所得）答：材料的热处理是通过特定的加热保温和冷却方式来获得工程上所需的组织的一种工艺过程的总称。目的：改变金属及合金的内部组织结构使其满足服役条件所提出的性能要求。常见的热处理工艺有淬火、正火、退火和回火。 6．如何区别高碳钢中的回火马氏体与下贝氏体？（根据录音所得） 答：（1）高碳钢回火马氏体表面浮突呈锥字型，它的相变是通过共格切变机制完成的。而下贝氏体的表面浮突是不平行的相交成V字形，而且它的铁素体不是通过切变共格完成的；（2）高碳钢回火马氏体中存在位错和孪晶，而下贝氏体中的铁素体中只有位错盘结没有孪晶结构存在，其韧性较好。（3）下贝氏体中碳沿着与贝氏体长轴呈50-60°倾斜的直线规则排列与相间析出相似。回火马氏体中碳在铁素体中是均匀分布的。 7．奥氏体的晶核最容易在什么地方形成？为什么？（P40）
第一章 金固态相变特征
第一章 金属固态相变特征 复习：相的概念，合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。 固态相变定义：固态金属（纯金属和合金）在温度和压力改变时，组织和结构会发生变化，这种变化统称为金属的固态相变。 重点：理解相和相变的物理意义，固态相变的基本特征。 难点： 意义：固态相变是金属材料热处理的基础。例如，马氏体相变可以使钢淬火强化；过饱和固溶体分解使 合金时效强化等。因此，研究固态相变有重要的实际意义。 金属固态相变与凝固过程相同处： * 以新相和母相的自由能差作为相变的驱动力； * 大多数固态相变也都包含成核和长大两个基本过程，并遵循结晶过程的一般规律。 但因其为固态下的结晶过程，故又具有不同于液态金属结晶的一系列特点。 热处理：将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却到室温的一种热加工工艺。 热处理的作用？ （1） 改变钢的组织结构，进而改善材料的性能，延长期使用寿命； （2） 消除铸、锻、焊等工艺造成的缺陷，细化晶粒，消除偏析，降低内应力，均匀钢的组织和性能； （3） 热处理还可以改善材料的切削加工性能； （4） 热处理可以提高工件表面的抗磨、耐蚀性能。 §1-1 固态相变的特点 一、相界面 金属固态相变时，新相与母相的界面为两种晶体的界面，按其结构特点可分为共格界面、半共格（部分共格）、非共格界面，如图1-1： 1、共格界面――界面上的原子同时位于两相晶格的结点上，即两相界面上的原子排列完全匹配，界面 上的原子为两相所共有，如图1-1a)。只有孪生晶面才是理想的完全共格界面。 第一类共格：当两相之间的共格联系依靠正应变来维持时，图1-2a ）； 第二类共格：当两相之间的共格联系依靠切应变来维持时，图1-2b ）。 无论哪种共格，晶界两侧 都有一定的畸变。 共格界面的特点：共格界 面的界面能很小，但因界面附 近有畸变，所以弹性畸变能大。 共格界面必须依靠弹性畸