1、精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁金屬學與熱處理總結一、金屬的晶體結構重點內容：面心立方、體心立方金屬晶體結構的配位數、致密度、原子半徑，八面體、四周體間隙個數；晶向指數、晶面指數的標定；柏氏矢量具的特性、晶界具的特性；基本內容： 密排六方金屬晶體結構的配位數、致密度、 原子半徑， 密排面上原子的堆垛次序、晶胞、晶格、金屬鍵的概念；晶體的特點、晶體中的空間點陣；晶格類型晶胞中的原子數原子半徑配位數致密度體心立方2面心立方43868%aaa44221274%密排六方611274%原子半徑 rA間隙半徑 r晶格類型間隙類型fccA1正四周體正八面體

2、四周體bccA2扁八面體hcpA3四周體正八面體間隙個數8412612624a32 a22 a53 a3 a423 aa 262 a21 aB444442晶胞：在晶格中選取一個能夠完全反映晶格特點的最小的幾何單元，用來分析原子排列的規(guī)律性，這個最小的幾何單元稱為晶胞；金屬鍵： 失去外層價電子的正離子與充滿其間的自由電子的靜電作用而結合起來，這種結合方式稱為金屬鍵；位錯：晶體中原子的排列在肯定范疇內發(fā)生有規(guī)律錯動的一種特殊結構組態(tài)；位錯的柏氏矢量具有的一些特性：用位錯的柏氏矢量可以判定位錯的類型；柏氏矢量的守恒性，即柏氏矢量與回路起點及回路途徑無關；位錯的柏氏矢量個部分均相同；刃型位錯的柏氏矢量

3、與位錯線垂直；螺型平行；混合型呈任意角度；晶界具有的一些特性：晶界的能量較高，具有自發(fā)長大和使界面平直化，以削減晶界總面積的趨勢；原子在晶界上的擴散速度高于晶內，熔點較低； 相變時新相優(yōu)先在晶界出形核；晶界處易于發(fā)生雜質或溶質原子的富集或偏聚；晶界易于腐蝕和氧化；常溫下晶界可以阻擋位錯的運動，精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 1 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁提高材料的強度；二、純金屬的結晶重點內容： 勻稱形核時過冷度與臨界晶核半徑、臨界形核功之間的

4、關系；細化晶粒的方法，鑄錠三晶區(qū)的形成機制；基本內容：結晶過程、阻力、動力，過冷度、變質處理的概念；鑄錠的缺陷；結晶的熱力學條件和結構條件，非勻稱形核的臨界晶核半徑、臨界形核功；相起伏：液態(tài)金屬中，時聚時散，起伏不定，不斷變化著的近程規(guī)章排列的原子集團；過冷度：理論結晶溫度與實際結晶溫度的差稱為過冷度；變質處理： 在澆鑄前往液態(tài)金屬中加入形核劑，促使形成大量的非勻稱晶核，以細化晶粒的方法；過冷度與液態(tài)金屬結晶的關系：液態(tài)金屬結晶的過程是形核與晶核的長大過程；從熱力學的角度上看，沒有過冷度結晶就沒有趨動力；依據Rk1T 可知當過冷度T 為零時臨界晶核半徑Rk 為無窮大，臨界形核功（1T 2 ）也

5、為無窮大；臨界晶核半徑Rk 與臨界形G核功為無窮大時，無法形核， 所以液態(tài)金屬不能結晶；晶體的長大也需要過冷度，所以液態(tài)金屬結晶需要過冷度；細化晶粒的方法：增加過冷度、變質處理、振動與攪拌；鑄錠三個晶區(qū)的形成機理：表面細晶區(qū)：當高溫液體倒入鑄模后，結晶先從模壁開頭，靠近模壁一層的液體產生極大的過冷，加上模壁可以作為非均質形核的基底，因此在此薄層中立刻形成大量的晶核，并同時向各個方向生長，形成表面細晶區(qū)；柱狀晶區(qū)： 在表面細晶區(qū)形成的同時， 鑄模溫度快速上升，液態(tài)金屬冷卻速度減慢，結晶前沿過冷都很小，不能生成新的晶核；垂直模壁方向散熱最快，因而晶體沿相反方向生長成柱狀晶；中心等軸晶區(qū)： 隨著柱狀

6、晶的生長， 中心部位的液體實際溫度分布區(qū)域平緩，由于溶質原子的重新安排，在固液界面前沿顯現成分過冷， 成分過冷區(qū)的擴大，促使新的晶核形成長大形成等軸晶；由于液體的流淌使表面層細晶一部分卷入液體之中或柱狀晶的枝晶被沖刷脫落而進入前沿的液體中作為非自發(fā)生核的籽晶；三、二元合金的相結構與結晶重點內容：杠桿定律、相律及應用；基本內容：相、勻晶、共晶、包晶相圖的結晶過程及不同成分合金在室溫下的顯微組織；精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 2 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -

7、歡迎來主頁合金、成分過冷；非平穩(wěn)結晶及枝晶偏析的基本概念；相律： f = c p + 1 其中， f 為 自由度數， c 為 組元數， p 為 相數；偽共晶 ： 在不平穩(wěn)結晶條件下，成分在共晶點鄰近的亞共晶或過共晶合金也可能得到全部共晶組織，這種共晶組織稱為偽共晶；合金： 兩種或兩種以上的金屬，或金屬與非金屬，經熔煉或燒結、 或用其它方法組合而成的具有金屬特性的物質；合金相：在合金中，通過組成元素（組元）原子間的相互作用，形成具有相同晶體結構與性質，并以明確界面分開的成分均一組成部分稱為合金相；四、鐵碳合金重點內容：鐵碳合金的結晶過程及室溫下的平穩(wěn)組織，組織組成物及相組成物的運算；基本內容：鐵

8、素體與奧氏體、二次滲碳體與共析滲碳體的異同點、三個恒溫轉變；鋼的含碳量對平穩(wěn)組織及性能的影響；二次滲碳體、 三次滲碳體、 共晶滲碳體相對量的運算；五種滲碳體的來源及外形；奧氏體與鐵素體的異同點：相同點：都是鐵與碳形成的間隙固溶體；強度硬度低，塑性韌性高；不同點：鐵素體為體心結構，奧氏風光心結構；鐵素體最高含碳量為 0.0218%， 奧氏體最高含碳量為 2.11%，鐵素體是由奧氏體直接轉變或由奧氏體發(fā)生共析轉變得到， 奧氏體是由包晶或由液相直接析出的；存在的溫度區(qū)間不同；二次滲碳體與共析滲碳體的異同點；相同點：都是滲碳體，成份、結構、性能都相同；不同點： 來源不同， 二次滲碳體由奧氏體中析出，共

9、析滲碳體是共析轉變得到的；外形不同二次滲碳體成網狀，共析滲碳體成片狀；對性能的影響不同，片狀的強化基體，提高強度，網狀降低強度；成分、組織與機械性能之間的關系：如亞共析鋼；亞共析鋼室溫下的平穩(wěn)組織為F P，F 的強度低，塑性、韌性好，與F 相比 P 強度硬度高，而塑性、韌性差；隨含碳量的增加，F 量削減， P 量增加（組織組成物的相對量可用杠桿定律運算）；所以對于亞共析鋼，隨含碳量 的增加，強度硬度上升，而塑性、韌性下降五、三元合金相圖重點內容：固態(tài)下無溶解度三元共晶相圖投影圖中不同區(qū)、線的結晶過程、室溫組織；基本內容：固態(tài)下無溶解度三元共晶相圖投影圖中任意點的組織并運算其相對量；精品文檔精選

10、名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 3 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -歡迎來主頁三元合金相圖的成分表示法；直線法就、杠桿定律、重心法就；六、金屬及合金的塑性變形與斷裂重點內容：體心與面心結構的滑移系；金屬塑性變形后的組織與性能；基本內容： 固溶體強化機理與強化規(guī)律、其次相的強化機理；霍爾配奇關系式；單晶體塑性變形的方式、滑移的本質；塑性變形的方式：以滑移和孿晶為主；滑移：晶體的一部分沿著肯定的晶面和晶向相對另一部分作相對的滑動；滑移的本質是位錯的移動；體心結構的滑移系個數為12，滑移面： 110 ，方向 <111>；面心結構的滑移系個

11、數為12， 滑移面： 111 ，方向 <110>；金屬塑性變形后的組織與性能：顯微組織顯現纖維組織，雜質沿變形方向拉長為細帶狀或粉碎成鏈狀，光學顯微鏡辨論不清晶粒和雜質；亞結構細化，顯現形變織構；性能：材料的 強度、硬度上升，塑性、韌性下降；比電阻增加，導電系數和電阻溫度系數下降，抗腐蝕才能 降低等；七、金屬及合金的回復與再結晶重點內容： 金屬的熱加工的作用；變形金屬加熱時顯微組織的變化、性能的變化， 儲存能的變化；基本內容：回復、再結的概念、變形金屬加熱時儲存能的變化；再結晶后的晶粒尺寸；影響再結晶的主要因素性能的變化規(guī)律；變形金屬加熱時顯微組織的變化、性能的變化：隨溫度的上升，

12、金屬的硬度和強度下降，塑性和韌性提高；電阻率不斷下降，密度上升；金屬的抗腐蝕才能提高，內應力下降；再結晶： 冷變形后的金屬加熱到肯定溫度之后，在原先的變形組織中重新產生了無畸變的新晶粒，而性能也發(fā)生了明顯的變化，并復原到完全軟化狀態(tài)，這個過程稱之為再結晶；熱加工的主要作用（或目的）是：把鋼材加工成所需要的各種外形，如棒材、板材、線材等； 能明顯的改善鑄錠中的組織缺陷，如氣泡焊合， 縮松壓實， 使金屬材料的致密度增加；使粗大的柱狀晶變細，合金鋼中大塊狀碳化物初晶打碎并使其勻稱分布；減輕或排除成分偏析，勻稱化學成分等；使材料的性能得到明顯的改善；影響再結晶的主要因素：再結晶退火溫度：退火溫度越高（

13、保溫時間肯定時），再結晶后的晶粒越粗大；冷變形量： 一般冷變形量越大，完成再結晶的溫度越低，變形量達到肯定程度后，完成再結晶的溫度趨于恒定；原始晶粒尺寸：原始晶粒越細，再結晶晶粒也越細；精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 4 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁微量溶質與雜質原子，一般均起細化晶粒的作用；其次相粒子， 粗大的其次相粒子有利于再結晶， 彌散分布的細小的其次相粒子不利于再結晶；形變溫度， 形變溫度越高， 再結晶溫度越高，晶粒粗化；加熱速度，加熱速

14、度過快或過慢，都可能使再結晶溫度上升；塑性變形后的金屬隨加熱溫度的上升會發(fā)生的一些變化：顯微組織經過回復、 再結晶、 晶粒長大三個階段由破裂的或纖維組織轉變成等軸晶粒， 亞晶尺寸增大； 儲存能降低， 內應力放松或被排除； 各種結構缺陷削減； 強度、硬度降低， 塑性、韌度提高；電阻下降，應力腐蝕傾向顯著減??；八、擴散重點內容：影響擴散的因素；擴散第肯定律表達式；基本內容：擴散激活能、擴散的驅動力；柯肯達爾效應，擴散其次定律表達式；柯肯達爾效應： 由置換互溶原子因相對擴散速度不同而引起標記移動的不均衡擴散現象稱為柯肯達爾效應；影響擴散的因素：溫度：溫度越高，擴散速度越大； 晶體結構：體心結構的擴散

15、系數大于面心結構的擴散系數； 固溶體類型：間隙原子的擴散速度大于置換原子的擴散速度； 晶體缺陷：晶體缺陷越多，原子的擴散速度越快； 化學成分：有些元素可以加快原子的擴散速度，有些可以減慢擴散速度；擴散第肯定律表達式：擴散第肯定律表達式：JD dCdx其中， J 為擴散流量；D 為擴散系數；dC 為濃度梯度；dx擴散的驅動力為化學位梯度，阻力為擴散激活能九、鋼的熱處理原理重點內容：冷卻時轉變產物（P、B、M ）的特點、性能特點、熱處理的概念；基本內容：等溫、連續(xù)C-曲線；奧氏體化的四個過程；碳鋼回火轉變產物的性能特點；熱處理： 將鋼在固態(tài)下加熱到預定的溫度，并在該溫度下保持一段時間，然后以肯定的

16、速度冷卻下來，讓其獲得所需要的組織結構和性能的一種熱加工工藝；轉變產物（ P、B、M ）的特點、性能特點：片狀P 體，片層間距越小，強度越高，塑性、韌性也越好；粒狀P 體， Fe3 C 顆粒越細小，分布越勻稱，合金的強度越高；其次相的數量越 多，對塑性的危害越大；片狀與粒狀相比，片狀強度高，塑性、韌性差；上貝氏體為羽毛狀，精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 5 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁亞結構為位錯， 韌性差； 下貝氏體為黑針狀或竹葉狀，亞結構為位

17、錯， 位錯密度高于上貝氏體，綜合機械性能好；低碳馬氏體為板條狀，亞結構為位錯，具有良好的綜合機械性能；高碳馬氏體為片狀，亞結構為孿晶，強度硬度高，塑性和韌性差；等溫、連續(xù)C-曲線；十、鋼的熱處理工藝重點內容：退火、正火的目的和工藝方法；淬火和回火的目的和工藝方法；基本內容：淬透性、淬硬性、熱應力、組織應力、回火脆性、回火穩(wěn)固性、過冷奧氏體的概念；淬火加熱缺陷及其防止措施；熱應力：工件在加熱或冷卻 時，由于不同部位的溫度差異，導致熱脹或冷縮 的不一樣所引起的應力稱為熱應力；組織應力：由于工件不同部位組織轉變不同時性而引起的內應力；淬透性：是表征鋼材淬火時獲得馬氏體的才能的特性；可硬性：指淬成馬氏

18、體可能得到的硬度；回火穩(wěn)固性：淬火鋼對回火時發(fā)生軟化過程的抗擊才能；回火脆性： 鋼在肯定的溫度范疇內回火時，其沖擊韌性顯著下降，這種脆化現象叫做鋼的回火脆性；過冷奧氏體：在臨界溫度以下處于不穩(wěn)固狀態(tài)的奧氏體稱為過冷奧氏體；退火的目的： 勻稱鋼的化學成分及組織；細化晶粒； 調整硬度， 改善鋼的成形及切削加工性能；排除內應力和加工硬化；為淬火做好組織預備；正火的目的： 改善鋼的切削加工性能；細化晶粒， 排除熱加工缺陷；排除過共析鋼的網狀碳化物，便于球化退火；提高一般結構零件的機械性能；十一、工業(yè)用鋼重點內容：材料強化方法；鋼的分類和編號；基本內容： 常用合金元素在鋼中的主要作用；材料韌化的方法、鋼

19、的化學成分、 金相組織熱處理工藝和機械性能之間的關系；合金鋼： 在碳鋼的基礎上有意地加入一種或幾種合金元素，使其使用性能和工藝性能得以提高的以鐵為基的合金即為合金鋼；精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 6 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -歡迎來主頁金屬學與熱處理習題及參考解一、論述四種強化的強化機理、強化規(guī)律及強化方法；1、 形變強化形變強化：隨變形程度的增加，材料的強度、硬度上升，塑性、韌性下降的現象叫形變強化或加工硬化；機理： 隨塑性變形的進行， 位錯密度不斷增加， 因此位錯在運動時的相互交割加劇， 結果即產生固定的割階、 位錯纏結

20、等障礙， 使位錯運動的阻力增大， 引起變形抗力增加， 給連續(xù)塑性變形造成困難，從而提高金屬的強度；規(guī)律：變形程度增加，材料的強度、硬度上升，塑性、韌性下降，位錯密度不斷增加，依據公式 =bG 1/2 ，可知強度與位錯密度（ ）的二分之一次方成正比，位錯的柏氏矢量（ b）越大強化成效越顯著；方法：冷變形（擠壓、滾壓、噴丸等）；形變強化的實際意義（利與弊）：形變強化是強化金屬的有效方法，對一些不能用熱處理強化的材料可以用形變強化的方法提高材料的強度，可使強度成倍的增加；是某些工件或半成品加工成形的重要因素，使金屬勻稱變形，使工件或半成品的成形成為可能，如冷拔鋼絲、 零件的沖壓成形等； 形變強化仍可

21、提高零件或構件在使用過程中的安全性，零件的某些部位顯現 應力集中或過載現象時，使該處產生塑性變形，因加工硬化使過載部位的變形停止從而提高了安全性； 另一方面形變強化也給材料生產和使用帶來麻煩，變形使強度上升、塑性降低， 給連續(xù)變形帶來困難，中間需要進行再結晶退火，增加生產成本；2、 固溶強化隨溶質原子含量的增加，固溶體的強度硬度上升，塑性韌性下降的現象稱為固溶強化；強化機理： 一是溶質原子的溶入，使固溶體的晶格發(fā)生畸變，對滑移面上運動的位錯有阻礙作用； 二是位錯線上偏聚的溶質原子形成的柯氏氣團對位錯起釘扎作用，增加了位錯運動的阻力；三是溶質原子在層錯區(qū)的偏聚阻礙擴展位錯的運動；全部阻擋位錯運動

22、，增加位錯移動阻力的因 素都可使強度提高；精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 7 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁固溶強化規(guī)律：在固溶體溶解度范疇內，合金元素的質量分數越大，就強化作用越大；溶質原子與溶劑原子的尺寸差越大，強化成效越顯著； 形成間隙固溶體的溶質元素的強化 作用大于形成置換固溶體的元素；溶質原子與溶劑原子的價電子數差越大，就強化作用越大；方法：合金化，即加入合金元素；3、其次相強化鋼中其次相的外形主要有三種，即網狀、片狀和粒狀；網狀特殊是沿

23、晶界析出的連續(xù)網狀Fe3C，降低的鋼機械性能，塑性、韌性急劇下降，強度也隨之下降；其次相為片狀分布時，片層間距越小，強度越高，塑性、韌性也越好；符合s= 0 KS0-1/2 的規(guī)律 ， S0 片層間距；Gb其次相為粒狀分布時，顆粒越細小，分布越勻稱，合金的強度越高，符合的規(guī)律， 粒子之間的平均距離；其次相的數量越多，對塑性的危害越大；片狀與粒狀相比，片狀強度高，塑性、韌性差；沿晶界析出時，不論什么外形都降低晶界強度，使鋼的機械性能下降；其次相無論是片狀仍是粒狀都阻擋位錯的移動；方法：合金化，即加入合金元素，通過熱處理或變形轉變其次相的外形及分布；4、細晶強化細晶強化：隨晶粒尺寸的減小，材料的強

24、度硬度上升，塑性、韌性也得到改善的現象稱為細晶強化；細化晶粒不但可以提高強度又可改善鋼的塑性和韌性，是一種較好的強化材料的方法；機理：晶粒越細小，位錯塞集群中位錯個數（n）越小，依據n0 ，應力集中越小，所以材料的強度越高；細晶強化的強化規(guī)律：晶界越多，晶粒越細，依據霍爾- 配奇關系式 s= 0 Kd -1/2 晶粒的平均直（ d）越小，材料的屈服強度（ s）越高；細化晶粒的方法：結晶過程中可以通過增加過冷度，變質處理， 振動及攪拌的方法增加形精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 8 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納

25、總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁核率細化晶粒； 對于冷變形的金屬可以通過掌握變形度、退火溫度來細化晶粒；可以通過正火、退火的熱處理方法細化晶粒；在鋼中加入強碳化物物形成元素；二、改善塑性和韌性的機理晶粒越細小， 晶粒內部和晶界鄰近的應變度差越小，變形越勻稱， 因應力集中引起的開裂的機會也越??；晶粒越細小，應力集中越小，不易產生裂紋；晶界越多，易使裂紋擴展方向發(fā)生變化，裂紋不易傳播，所以韌性就好；提高或改善金屬材料韌性的途徑： 盡量削減鋼中其次相的數量； 提高基體組織的塑性； 提高組織的勻稱性； 加入 Ni 及細化晶粒的元素； 防止雜質在晶界偏聚及其次相沿晶界析出；

26、三、 Fe Fe3C 相圖，結晶過程分析及運算1. 分析含碳0.53 0.77的鐵碳合金的結晶過程，并畫出結晶示意圖； 點 之 上 為 液相 L ；點開頭L ； 點結晶完畢；點之間為單相 ；點開頭 轉變 ； 點開頭 P 共析轉變；室溫下顯微組織為+ P；結晶示意圖：精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 9 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁2. 運算室溫下亞共析鋼（含碳量為x ）的組織組成物的相對量；組織組成物為、P，相對量為：Wx0.0218P100% ,

27、W1WP 或W0.77x100%0.770.02180.770.02183. 分析含碳0.77 2.11的鐵碳合金的結晶過程；點之上為液相L ； 點開頭L ； 之間為L+ ； 點結晶完畢；點之間為單相 ；點開頭 Fe 3 C 轉變 ；點開頭 P 共析轉變；室溫下顯微組織為P + Fe 3 C；結晶過程示意圖；精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 10 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁4. 運算室溫下過共析鋼（含碳量為x ）的組織組成物的相對量；組織組成物為

28、P、Fe 3C ，相對量為：W6.69P6.69x 0.77100% ,W Fe 3C1 WP或 WFe3Cx 6.690.770.77100%5. 分析共析鋼的結晶過程，并畫出結晶示意圖；點之上為液相L ；點開頭L ；點結晶完畢；點之間為單相 ；點 P共析轉變；室溫下顯微組織為P；結晶示意圖：6. 運算含碳3.0%鐵碳合金室溫下組織組成物及相組成物的相對量；含 碳3.0% 的 亞 共 晶 白 口 鐵 室 溫 下 組 織 組 成 物 為P 、 Fe3C ， 相 對 量 為 ：精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 11 頁，共 27 頁 - - - - - - -

29、 - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁WLd3.04.36.692.112.112.11100%40.6% ,W 1WLd59.4%WP6.690.77W 100%46.0% ,W Fe CW WP13.4%3相組成物為F 、Fe 3C，相對量為：3.033WFe C6.69100%44.8% ,F1WFe C55.2%7. 相圖中共有幾種滲碳體？說出各自的來源及外形；相圖中共有五種滲碳體: Fe3C、 Fe3C 、Fe3C 、Fe3C 共析 、Fe3C 共晶 ；Fe3C：由液相析出，外形連續(xù)分布（基體）； Fe3C ：由奧氏體中析出，

30、外形網狀分布； Fe3C：由鐵素體中析出，外形網狀、短棒狀、粒狀分布在鐵素體的晶界上；Fe3C 共析 ：奧氏體共析轉變得到，片狀；Fe3C 共晶：液相共晶轉變得到，粗大的條狀；38. 運算室溫下含碳量為x 合金相組成物的相對量；相組成物為、Fe 3C ，相對量為：3WFe Cx6.69100% ,W1WFe C9. Fe 3 C.的相對量：WFe3Cx 6.694.34.3100%當 x=6.69 時 Fe 3 C. 含量最高，最高百重量為：WFe3Cx6.696.690.77100%100%10.過共析鋼中Fe 3 C的相對量：WFe 3C6.690.7722.6%當 x=2.11 時 Fe

31、 3 C 含量最高，最高百重量為：WFe 3Cx2.116.690.770.7722.6%11.Fe 3 C 的相對量運算：WFe 3C6.69100%當 x=0.0218 時 Fe 3C 含量最高，最高百重量為：WFe3 C0.02186.69100%0.33%12.共析滲碳體的相對百重量為：WFe3C0.776.694.300.02180.02182.11100%11.2%13. 共晶滲碳體的相對百重量為：14. 說出奧氏體與鐵素體的異同點；WFe 3C6.69%2.1147.8%精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 12 頁，共 27 頁 - - - -

32、- - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁相同點：都是鐵與碳形成的間隙固溶體；強度硬度低，塑性韌性高；不同點：鐵素體為體心結構，奧氏風光心結構；鐵素體最高含碳量為 0.0218%， 奧氏體最高含碳量為 2.11%，鐵素體是由奧氏體直接轉變或由奧氏體發(fā)生共析轉變得到， 奧氏體是由包晶或由液相直接析出的；存在的溫度區(qū)間不同；15. 說出二次滲碳體與共析滲碳體的異同點； 相同點：都是滲碳體，成份、結構、性能都相同；不同點： 來源不同， 二次滲碳體由奧氏體中析出， 共析滲碳體是共析轉變得到的； 外形不同二次滲碳體成網狀，共析滲碳體成片狀；

33、對性能的影響不同，片狀的強化基體，提高強度，網狀降低強度；16. 舉例說明成分、組織與機械性能之間的關系如亞共析鋼；亞共析鋼室溫下的平穩(wěn)組織為F P， F 的強度低，塑性、韌性好，與F 相比 P 強度硬度高，而塑性、韌性差；隨含碳量的增加，F 量削減， P 量增加（組織組成物的相 對量可用杠桿定律運算）；所以對于亞共析鋼，隨含碳量的增加，強度硬度上升，而塑性、韌性下降；17. 說明三個恒溫轉變，畫出轉變特點圖包晶轉變 L B H J含碳量 0.09 0.53范疇的鐵碳合金，于 HJB 水平線1495 均將通過包晶轉變，形成單相奧氏體；共晶轉變 L CE Fe3C含碳放 2.11一 6.69范疇

34、的鐵碳合金，于ECF 平線上 1148 均將通過共晶轉變，形成奧氏體和滲碳體兩相混合的共晶體，稱為菜氏體Ld ；共析轉變 S P Fe3C；含碳雖超過 002的鐵碳合金，于 PSK 水平線上 727 均將通過共析轉變，形成鐵素體和滲碳體兩相混合的共析體，稱為珠光體（ P）；轉變特點圖包晶轉變：共晶轉變：精品文檔LB H JLC EFe3C精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 13 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁共析轉變： SPFe3 C各點成分為（ C%）：B：

35、0.53 ；H ：0.09；J：0.17；C：4.3； E：2.11 S：0.77；P：0.0218；18. 說出 Fe -Fe3C 相圖中室溫下的顯微組織工業(yè)純鐵 <0.0218 C室溫組織： 亞共析鋼（ 0.0218 0.77 C）室溫組織：P；共析鋼： 0.77C；室溫組織：P過共析鋼： 0.77 2.11C 室溫組織： P Fe3C亞共晶白口鐵：2.11 4.30 C；室溫組織：L dFe3CP共晶白口鐵：4.30 C；室溫組織：Ld過共晶白口鐵：4.30 6.69C；室溫組織：四、晶面指數與晶向指數1）、標出圖 、圖中晶面的晶面指數及圖中所示晶向AB ， OC 的晶向指數；ZZ

36、ZCYYAOBY XXX ： 1 1 0：（ 012）AB ：1 10OC： 1012）、標出圖 、圖中晶面的晶面指數及圖中所示晶向AC ， OB 的晶向指數；ZZCZ精品文檔YYAOY XXXB精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 14 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁：0 1 2：（ 112）AC ：1 01OB ： 1203）、畫出以下指數的晶向或晶面（111）1 1 0（ 0 21）1 1 000 1ZZZ（ 021）YYYX（ 111）（110） XX1

37、10 001五、固態(tài)下互不溶解的三元共晶相圖的投影圖如下列圖；1. 說出圖中各點（M 、 N、 P、E）室溫下的顯微組織；M ：B（ B C）（ A B C）； N：（ A B） （ A B C）； P： C（ A B C）； E：（ A B C）；2. 求出 E 點合金室溫下組織組成物的相對量和相組成物的相對量；E 點合金室溫下組織組成物的相對量（A B C）為 100%相組成物的相對量為：W A=Ea/Aa × 100% W B=Eb/Bb × 100% W C=Ec/Cc× 100%AE1 cB%B· NA%E·· MC%bKE

38、2E3·PaC精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 15 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁3. 分析 M 點合金的結晶過程；先從液相中結晶出B 組元，當液相成分為K 時，發(fā)生二元共晶轉變，轉變產物為（B C），當液相成分為E 時，發(fā)生三元共晶轉變，轉變產物為 （ A B C）；室溫下的顯微組織為： B（ B C）（ A B C）；六、固態(tài)下互不溶解的三元共晶相圖的投影圖如下列圖；Ae1B%B A%E ·e3e2C%C1. 確定出 E 點

39、合金 A 、B 、C 三個組元的化學成分；2. 運算 E 點合金組織組成物的相對量3. 運算 E 點合金相組成物的相對量4. E 點合金的化學成分與相組成物相對量之間有什么關系？為什么？AbDe1B%BA%E ·c FHe3 ae2C%C1、 A 、B、 C 三個組元的化學成分為：A=Ca%， B=Ab%， C=Bc%2、E 點合金組織組成物的相對量為：W A B C=100%3、E 點合金相組成物的相對量為：WAEH AH100%， WBEF100% ，BFWCED CD100%精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 16 頁，共 27 頁 - - -

40、 - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁4、E 點合金的化學成分與相組成物相對量是相等的，即：Ca=EH/AH ，Ab=EF/BF ， Bc=ED/CD ；由于三個組元在固態(tài)下互不溶解，都已純金屬的形成存在，所以三個相（A 、B、 C）的相對量就應當等于其各自的化學成分；七、鍛造或軋制的作用是什么？為什么鍛造或軋制的溫度挑選在高溫的奧氏體區(qū)？鍛造或軋制的作用是：把材料加工成形， 通過鍛造或軋制使鑄錠中的組織缺陷得到明顯的改善，如氣泡焊合，縮松壓實，使金屬材料的致密度增加；粗大的柱狀晶變細；合金鋼中大塊 狀碳化物初晶打碎并較

41、勻稱分布；使成分勻稱，使材料的性能得到明顯的改善；奧氏體穩(wěn)固存在是在高溫區(qū)，溫度上升材料的強度、硬度下降， 塑性韌性上升， 有利于變形；奧氏體為面心結構，塑性比其它結構好，塑性好，有利于變形；奧氏體為單相組織，單相組織的強度低， 塑性韌性好， 有利于變形； 變形為材料的硬化過程，變形金屬高溫下發(fā)生回復與再結晶，排除加工硬化，即為動態(tài)回復再結晶，適合大變形量的變形；八、什么是柯肯達爾效應？如何說明柯肯達爾效應？由置換互溶原子因相對擴散速度不同而引起標記移動的不均衡擴散現象稱為柯肯達爾效應；CuNi分析說明Ni 向左側擴散過來的原子數目大于Cu向右側擴散過來的原子數目，且Ni 的原子半徑大于 Cu

42、 的原子半徑； 過剩的 Ni 的原子使左側的點陣膨脹，而右邊原子削減的地方將發(fā)生點 陣收縮，其結果必定導致界面對右側漂移；九、影響擴散的因素有哪些？溫度：溫度越高，擴散速度越大； 晶體結構：體心結構的擴散系數大于面心結構的擴散系數； 固溶體類型：間隙原子的擴散速度大于置換原子的擴散速度； 晶體缺陷：晶體缺陷越多，原子的擴散速度越快； 化學成分：有些元素可以加快原子的擴散速度，有些可以減慢擴散速度；十、寫出擴散第肯定律的數學表達式，說出各符號的意義；精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 17 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名

43、師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁擴散第肯定律表達式：JD dCdx其中， J 為擴散流量；D 為擴散系數；dC 為濃度梯度；dx擴散的驅動力為化學位梯度，阻力為擴散激活能十一、寫出擴散系數的數學表達式，說出各符號的意義及影響因素；擴散系數D 可用下式表示：DD0 expQ RT式中， D0 為擴散常數， Q 為擴散激活能， R 為氣體常數， T 為熱力學溫度； 由式上式可以看出， 擴散系數D 與溫度呈指數關系，溫度上升，擴散系數急劇增大；十二、固態(tài)金屬擴散的條件是什么？溫度要足夠高， 溫度越高原子熱振動越猛烈原子被激活而進行遷移的幾率越大；時間要足夠長， 只

44、有經過相當長的時間才能造成物質的宏觀遷移；擴散原子要固溶，擴散原子能夠溶入基體晶格形成固溶體才能進行固態(tài)擴散；擴散要有驅動力，沒有動力擴散無法進行，擴散的驅動力為化學位梯度；十三、為什么晶體的滑移通常在密排晶面并沿密排晶向進行？晶 體 滑 移 的 實 質 是 位 錯 在 滑 移 面 上 運 動 的 結 果 ， 位 錯 運 動 的 點 陣 阻 力 為 ：P N2G exp 12 d，位錯運動的點陣阻力越小，位錯運動越簡潔，從公式中可以1b看出，值越大、值越小，位錯運動的點陣阻力越??；為晶面間距，密排面的晶面間距最大； 為柏氏矢量， 密排方向的柏氏矢量最小；所以， 晶體的滑移通常在密排晶面并沿密排

45、晶向進行；十四、晶界具有哪些特性？晶界的能量較高，具有自發(fā)長大和使界面平直化，以削減晶界總面積的趨勢；原子在晶界上的擴散速度高于晶內，熔點較低； 相變時新相優(yōu)先在晶界出形核；晶界處易于發(fā)生雜質或溶質原子的富集或偏聚；晶界易于腐蝕和氧化；常溫下晶界可以阻擋位錯的運動，提高材料的強度；精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 18 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁十五、簡述位錯與塑性、強度之間的關系；位錯：晶體中原子的排列在肯定范疇內發(fā)生有規(guī)律錯動的一種特殊結構組

46、態(tài)；晶體塑性變形的方式有滑移和孿晶，多數都以滑移方式進行；滑移的本質就是位錯在滑移面上的運動，大量位錯滑移的結果造成了晶體的宏觀塑性變形；位錯滑移的結果造成了晶體的宏觀塑性變形，使材料發(fā)生屈服，位錯越簡潔滑移，強度越低，因此增加位錯移動的阻力，可以提高材料的強度；溶質原子造成晶格畸變仍可以與位錯相互作 用形成柯氏氣團， 都增加位錯移動的摩擦阻力，使強度提高； 晶界、相界可以阻擋位錯的滑移，提高材料的強度；所以細化晶粒、其次相彌散分布可以提高強度；十六、論述鋼的滲碳通常在奧氏體區(qū)（930 950）進行，而且時間較長的緣由；雖然碳原子在-Fe 比 -Fe 中擴散系數大（分） ，但鋼的滲碳通常在奧氏

47、體區(qū)進行，由于可以獲得較大的滲層深度；由于：依據，DD 0expQ，溫度（ T）越高，擴散系數RT（ D）越大， 擴散速度越快，溫度越高原子熱振動越猛烈，原子被激活而進行遷移的幾率越大，擴散速度越快；溫度高，奧氏體的溶碳才能大，1148時最大值可達2.11%，遠比鐵素體 727 ， 0.0218%大，鋼表面碳濃度高，濃度梯度大，擴散速度越快；時間要足夠長，只有經過相當長的時間才能造成碳原子的宏觀遷移；十七、與滑移相比孿晶有什么特點？孿晶是一部分晶體沿孿晶面對另一部分晶體做切變，切變時原子移動的距離不是孿晶方向原子間距的整數倍；孿晶面兩邊晶體的位相不同，成鏡面對稱； 由于孿晶轉變了晶體的取向，因

48、此孿經晶拋光后仍能重現；孿晶是一種勻稱的切變；十八、影響再結晶的主要因素有哪些？再結晶退火溫度：退火溫度越高（保溫時間肯定時），再結晶后的晶粒越粗大；冷變 形量： 一般冷變形量越大，完成再結晶的溫度越低，變形量達到肯定程度后，完成再結晶的溫度趨于恒定；原始晶粒尺寸：原始晶粒越細，再結晶晶粒也越細；微量溶質與雜質原子，一般均起細化晶粒的作用；其次相粒子， 粗大的其次相粒子有利于再結晶，彌散分布的細小的其次相粒子不利于再結晶；形變溫度，形變溫度越高，再結晶溫度越高，晶粒粗化；加精品文檔精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 19 頁，共 27 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -歡迎來主頁熱速度，加熱速度過快或過慢，都可能使再結晶溫度上升；十九、論述間隙原子、置換原子、位錯、晶界對材料力學性能的影響；間隙原子、置換原子與位錯相互作用形成柯氏氣團，柯氏氣團增加位錯移動的阻力；溶質原子造成晶格畸變，增加位錯移動的摩擦阻力，使強度提高， 這就是固溶強化的機理；晶界越多， 晶粒越細， 依據霍爾配奇關系式 s= 0 Kd -1/2 晶粒的平均直徑d 越小， 材料的屈服強度 s 越高；晶粒越細小，晶粒內部和晶界鄰近的應變度差越小變形越勻稱，因應力集中引起的開裂的機會也越小，塑性越