天津大学2008～2009学年第二学期期末考试试卷《合金固态相变》B卷 答案
天津大学固态相变复习题纲---亲自整理
第八章钢的回火转变1 回火处理的定义：淬火钢加热到低于A1点以下某一温度保温一段时间，然后进行冷却（空冷到室温）的一种热处理工艺。
2 回火转变：回火热处理加速由亚稳状态向稳定状态的转变过程，这个转变过程中材料内部组织发生的变化即称为回火转变。
3 回火目的：（1）消除或减少淬火钢件的内应力（热应力、组织应力），防止变形、开裂；（2）调整性能：提高钢塑性、韧性，达到硬度，强度，塑性和韧性的配合；改善钢的切削加工性；（3）稳定组织和尺寸--- 回火使马氏体和残余奥氏体充分分解，从而起到稳定钢件组织和尺寸的作用。
4 回火过程中的组织变化：碳的偏聚和聚集；M分解及ε-碳化物的沉淀；残余A’分解；K类型变化；@-Fe相回复再结晶，Fe3C球化粗化；5 回火马氏体：马氏体经分解后, 原马氏体组织转化为由有一定过饱和度的立方马氏体和ε-碳化物所组成的复相组织。
6二次淬火：回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象淬火时冷却中断或冷速较慢均使奥氏体不易转变成马氏体而使淬火至室温时的残余奥氏体量增多，即发生奥氏体稳定化现象。
A稳定化现象可通过回火加以消除。
将淬火钢加热到较高温度回火，若残余奥氏体比较稳定，在回火保温时为发生分解，则在回火冷却的过程中转变成马氏体（1）“原位”转变－在旧碳化物的基础上通过成分改组和点阵改组逐渐转化为新的碳化物；（2）“独立”转变－新碳化物在其他部位通过形核和长大独立形成，即“独立”形核长大转变，此时由于新碳化物的析出使母相碳含量下降，故细小的旧碳化物将重新溶入基体当中，直至消失。
以何种方式转变，取决于新旧碳化物与母相的位相关系和惯习面。
9 马氏体的两种分解方式：（1）双相分解（低于125－150℃）：随着碳化物的析出，出现了两种不同正方度的α相---高正方度（保持原始碳浓度的未分解的马氏体）和低正方度（碳以部分析出的低碳马氏体）；----- 双向分解速度与温度有关，温度越高，速度越快；低碳区碳含量与马氏体原始碳含量及温度均无关（2）当温度高于150℃时，碳原子能够进行较长距离的扩散。
固态相变原理考试试题+答案
固态相变原理考试试题一、(20分)1、试对固态相变地相变阻力进行分析固态相变阻力包括界面能和应变能,这是由于发生相变时形成新界面,比容不同都需要消耗能量.（1）界面能：是指形成单位面积地界面时,系统地赫姆霍茨自由能地变化值.与大小和化学键地数目、强度有关.共格界面地化学键数目、强度没有发生大地变化,最小；半共格界面产生错配位错,化学键发生变化,次之；非共格界面化学键破坏最厉害,最大.（2）应变能①错配度引起地应变能（共格应变能）：共格界面由错配度引起地应变能最大,半共格界面次之,非共格界面最小.②比容差引起地应变能（体积应变能）：和新相地形状有关,,球状由于比容差引起地应变能最大,针状次之,片状最小.2、分析晶体缺陷对固态相变中新相形核地作用固相中存在各种晶体缺陷,如空位、位错、层错、晶界等,如果在晶体缺陷处形核,随着核地形成,缺陷将消失,缺陷地能量将给出一供形核需要,使临界形核功下降,故缺陷促进形核.（1）空位：过饱和空位聚集,崩塌形成位错,能量释放而促进形核,空位有利于扩散,有利于形核.（2）位错：①形成新相,位错线消失,会释放能量,促进形核②位错线不消失,依附在界面上,变成半共格界面,减少应变能.③位错线附近溶质原子易偏聚,形成浓度起伏,利于形核.④位错是快速扩散地通道.⑤位错分解为不全位错和层错,有利于形核.Aaromon总结：刃型位错比螺型位错更利于形核；较大柏氏矢量地位错更容易形核；位错可缠绕,割阶处形核；单独位错比亚晶界上位错易于形核；位错影响形核,易在某些惯习面上形成.（3）晶界：晶界上易形核,减小晶界面积,降低形核界面能二、(20分)已知调幅分解1、试分析发生调幅分解地条件只有当R（λ）＞0,振幅才能随时间地增长而增加,即发生调幅分解,要使R（λ）＞0,得且. 令R（λ）=0得λc—临界波长,则λ＜λc时,偏聚团间距小,梯度项很大,R（λ）＞0,不能发生；λ＞λc时,随着波长增加,下降,易满足,可忽略梯度项,调幅分解能发生.2、说明调幅分解地化学拐点和共格拐点,并画出化学拐点、共格拐点和平衡成分点在温度——成分坐标中地变化轨迹化学拐点：当G”=0时.即为调幅分解地化学拐点；共格拐点：当G”+2η2Y=0时为共格拐点,与化学拐点相比共格拐点地浓度范围变窄了,温度范围也降低了.3、请说明调幅分解与形核长大型相变地区别调幅分解与形核长大型相变地区别调幅分解形核长大型变形成分连续变化,最后达到平衡始终保持平衡,不随时间变化相界面开始无明显相界面,最后才变明显始终都有明显地相界面组织形态两相大小分布规则,组织均匀,不呈球状大小不一,分布混乱,常呈球状,组织均匀性差结构结构与母相一致,成分与母相不同结构、成分均不同三、(20分)1、阐明建立马氏体相变晶体学表象理论地实验基础和基本原理（1）实验基础1 / 32 /3 ① 在宏观范围内,惯习面是不应变面（不转变、不畸变）；② 在宏观范围内,马氏体中地形状变形是一个不变平面应变；③ 惯习面位向有一定地分散度（指不同片、不同成分地马氏体）；④在微观范围内,马氏体地变形不均匀,内部结构不均匀,有亚结构存在（片状马氏体为孪晶,板条马氏体为位错）.（2）基本原理在实验基础上,提出了马氏体晶体学表象理论,指出马氏体相变时所发生地整个宏观应变应是下面三种应变地综合：① 发生点阵应变（Bain 应变）,形成马氏体新相地点阵结构.但是Bain 应变不存在不变平面,不变长度地矢量是在圆锥上,所以要进行点阵不变切变.② 简单切边,点阵不变非均匀切变,在马氏体内发生微区域变形,不改变点阵类型,只改变形状,通过滑移、孪生形成无畸变面.③ 刚体转动,①②得到地无畸变地平面转回到原来地位置去,得到不畸变、不转动地平面.用W-R-L 理论来表示：P 1=RPB,P 1为不变平面应变地形状变形,B 为Bain 应变、用主轴应变来表示,R 为刚体转动、可以用矩阵来表示,P 为简单应变.2、阐明马氏体相变热力学地基本设想和表达式地意义答：基本设想：马氏体相变先在奥氏体中形成同成分地体心核胚,然后体心核胚再转变为马氏体M.所以马氏体相变自由能表达式为：M M G G G γγαα→→→∆=∆+∆,式中：① M G γ→∆表示奥氏体转变为马氏体地自由能差.,此时温度为Ms 温度.② G γα→∆表示母相中形成同成分地体心核胚时地自由能变化,定义为T 0温度γ与α地平衡温度,,为T<T 0时,产生核胚地温度.③ M G α→∆表示体心核胚转变为马氏体M 而引起地自由能变化.消耗于以下几个方面：切变能（进行不变平面切变、改变晶体结构和形状地能量）；协作形变能（周围地奥氏体产生形变地能量）；膨胀应变能（由于比容变化而致）；存储能（形成位错地应变能、形成孪晶地界面能）；其他（表面能、缺陷能、能量场地影响等）.四、(20分)1、试解释沉淀相粒子地粗化机理由Gibbs-Thompson 定理知,在半径为r 地沉淀相周围界面处母相成分表达式： 2()()(1)m V C r C RTr αασ=∞-当沉淀相越小,其中每个原子分到地界面能越多,因此化学势越高,与它处于平衡地母相中地溶质原子浓度越高. 即：C （r 2）> C(r 1) .由此可见在大粒子r 1和小粒子r 2之间地基体中存在浓度梯度,因此必然有一个扩散流,在浓度梯度地作用下,大粒子通过吸收基体中地溶质而不断长大,小粒子则要不断溶解、收缩,放出溶质原子来维持这个扩散流.所以出现了大粒子长大、小粒子溶解地现象. 需要画图辅助说明！2、根据沉淀相粒子粗化公式：,分析粒子地生长规律（奥斯瓦尔德熟化）①当时,r=r ,rt ∂∂=0粒子不长大；②当时,r <r ,rt ∂∂<0小粒子溶解；③当时,r>r ,rt ∂∂>0粒子长大；④当时,r=2r ,rt ∂∂最大,长大最快；⑤长大过程中,小粒子溶解,大粒子长大,粒子总数减小,r 增加,更容易满足②,小粒子溶解更快；⑥温度T 升高,扩散系数D 增大,使rt ∂∂增大.所以当温度升高,大粒子长大更快, 小粒子溶解更快.五、(20分)已知新相地长大速度为：1、 试分析过冷度对长大速度地影响过冷度很小,∆gv 很小,∆gv 随过冷度地增加而增加,∆gv 越小长大速率越大,表明：长大速度u 与过冷度或者成正比,也就是当T 下降,过冷度增大,上升,长大速度u 增大.（1） 过冷度很很大,∆gv/kT 很大,exp(-∆gv/kT)→0,此时,温度越高长大速率越大,2、 求生长激活能过冷度很大时,exp(-∆gv/kT)→0,公式转化为0e x p ()Q kT μλν=-3 / 3 两边取对数,0exp()Q kT μλν=-则(ln )(1/)d Q K d T μ=-则为单个原子地扩散激活能,再乘以阿伏加德罗常数N 0,得生长激活能.。
固态相变习题
固态相变习题第一章自测题试卷1、固态相变是固态金属（包括金属与合金）在（）和（）改变时，（）的变化。
2、相的定义为（）。
3、新相与母相界面原子排列方式有三种类型，分别为（）、（）、（），其中（）界面能最低，（）应变能最低。
4、固态相变的阻力为（）及（）。
5、平衡相变分为（）、（）、（）、（）、（）。
6、非平衡相变分为（）、（）、（）、（）、（）。
7、固态相变的分类，按热力学分类：（）、（）；按原子迁动方式不同分类：（）、（）；按生长方式分类（）、（）。
8、在体积相同时，新相呈（）体积应变能最小。
A．碟状（盘片状） B.针状 C.球状9、简述固态相变的非均匀形核。
10、简述固态相变的基本特点。
第二章自测题试卷1、分析物相类型的手段有（）、（）、（）。
2、组织观测手段有（）、（）、（）。
3、相变过程的研究方法包括（）、（）、（）。
4、阿贝成像原理为（）。
5、物相分析的共同原理为（）。
6、扫描电镜的工作原理简单概括为：（）。
7、透射电子显微镜的衬度像分为（）、（）、（）。
第三章自测题试卷1. 根据扩散观点，奥氏体晶核的形成必须依靠系统内的（）：A.能量起伏、浓度起伏、结构起伏B. 相起伏、浓度起伏、结构起伏C.能量起伏、价键起伏、相起伏D. 浓度起伏、价键起伏、结构起伏2. 奥氏体所具有的性能包括：（）A.高强度、顺磁性、密度高、导热性差；B.高塑性、顺磁性、密度高、导热性差；C.较好热强性、高塑性、顺磁性、线膨胀系数大；D.较好热强性、高塑性、铁磁性、线膨胀系数大。
3. 影响奥氏体转变的影响因素包括（）、（）、（）、（）。
4．控制奥氏体晶粒大小的措施有：（），（），（），（）。
5．奥氏体是Fe-C合金中的一种重要的相，一般是指（），碳原子位于（）。
6. 绘图说明共析钢奥氏体的形成过程。
7. 奥氏体易于在铁素体和渗碳体的相界面处成核的原因是什么？8. 简述连续加热时奥氏体转变的特点。
9. 说明组织遗传的定义和控制方法。
08-09第二学期物化试卷-A-参考答案与评分标准
（勤奋、求是、创新、奉献）2008～ 2009学年第 二 学期考试试卷主考教师： 陈燕青学院 化学化工学院 班级 __________ 姓名 __________学号 ___________《物理化学(一)》课程试卷A 参考答案与评分标准一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、 若298 K 时，反应N O g N O g 2422()()=的-1r m 5398J mol G ∆=⋅$，则当p (N 2O 4)=p (NO 2)=1 kPa 时，反应将 ( A )(A)向生成N 2O 4方向进行 (B)向生成NO 2方向进行 (C)反应恰好达到平衡 (D)不能判断其进行的方向2、石墨的燃烧热 ( B )(A) 等于CO 生成热 (B) 等于CO 2生成热(C) 等于金刚石燃烧热 (D) 等于零3、 某绝热封闭体系在接受了环境所做的功之后，其温度： ( A )(A) 一定升高 (B) 一定降低 (C) 一定不变 (D) 不一定改变4、液态苯在一绝热刚性的氧弹中燃烧，其化学反应为：C 6H 6(l)+7.5O 2(g)=6CO 2(g)+3H 2O(g)，则下面表示准确的是 ( B )（A ）ΔU=0，ΔH<0，Q=0 （B ）ΔU=0，ΔH>0，W=0 （C ）ΔU=0，ΔH=0，Q=0 （D ）ΔU ≠ 0，ΔH ≠ 0，Q=05、 在270K 和大气压力下，一定量的过冷水凝结为同温同压下的冰，则系统和环境的熵变分别为 ( B )(A) ΔS sys <0，ΔS sur <0 (B) ΔS sys <0，ΔS sur >0 (C) ΔS sys >0，ΔS sur <0 (D) ΔS sys >0，ΔS sur >0 6、下列偏微分中，能称为偏摩尔量的是 ( A )(A) )(,,B C n p T B C n V ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ (B) )(,,B C n p S B C n H ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ (C) )(,,B C n V p B C n G ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ (D) )(,,B C n H T B C n S ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂7、已知反应3O 2(g)=2O 3(g)，在298 K 时Θ∆m r H =-280 J·mol -1，则对该反应有利的条件是 ( C )(A) 升温、加压 (B) 升温、降压 (C) 降温、加压 (D) 降温、降压8、 在某反应条件下，反应)()(21)(322g SO g O g SO =+的标准平衡常数Θ1K =0.54。
天津大学2006～2007学年第二学期期末考试试卷答案
天津大学试卷专用纸____ 班年级______________ 学号__________________ 姓名_____________共5页第1页学院专业2006〜2007学年第二学期期末考试试卷参考答案《无机化学与化学分析》(A卷共5页)(考试时间：2007年7月4日)2 .可用于减小测定过程中偶然误差的方法是__________ 。
(A)对照实验(B)空白实验(C)校正仪器(D)增加平行测定次数3. ___________________________________________________ 在酸性介质中，用KMnO4溶液滴定草酸盐，滴定应___________________ 。
(A)快速进行(B)在开始时缓慢进行，以后逐渐加快(C)始终缓慢地进行(D)快慢都可以(A) BF 3 (B) AlCl 3 (C) H3BO3 (D) H[BF 4]9. ___________________________ 金属锡与浓硝酸反应所得到的产物有______________________________ 。
(A) SnO2 和NO2 (B) H2SnO3(M和NO2(C) H2SnO3(3和NO2 (D) Sn(NO3)2 和NO210. _____________________________ 下列各组物质能共存于同一溶液中的是_____________________________ 。
分)1. (X )卤素单质自F2至12熔、沸点逐渐升高，是由于取向力逐渐增大。
2. (X )一般情况下浓HNO3被还原剂还原为NO2,稀HNO3被还原为NO,因此稀HNO3的氧化性大于浓HNO3的氧化性。
3. (X )金属Zn、Cu能溶解于氨水和NaOH溶液中，都可以与CN-形成配合物。
4. (V )[Ti(H 20)6]3+呈紫色是因为发生d-d跃迁的缘故；MnO4-呈紫色是因为发生了p-d跃迁的缘故。
2008-2009年第二学期期末复习卷
<<金属材料及热处理>>期末复习卷姓名一、填空题1、铁碳合金的五种基本组织中，属于基本相的有，属于固溶体的为，属于金属化合物的是，属于混合物的是。
2、纯金属的结晶过程由与两过程组成，结晶后晶粒的大小取决于和。
3、α—Fe的晶体结构是晶格，γ—Fe的晶体结构是，铜的晶体结构是。
4、600HBW5/700表示用直径mm，以为压头在N（kgf）压力下，保持S测得的硬度值为。
5、金属的越好，则其锻造性就越好。
6、合金钢按用途分、、三类。
7、大多数合金元素溶于奥氏体后，能增加的稳定性，能使Ｃ曲线位置，减小了钢的，提高了钢的。
8、ＣｒＷＭｎ钢的突出优点是，称为钢。
9、滚动轴承钢的预备热处理是，最终热处理是。
10、纯铜呈色，故又称铜。
11、普通黄铜是由、组成的二元合金。
在普通黄铜中加入其他合金元素时称黄铜。
12、变形铝合金根据其主要性能特点不同可分为：铝合金、铝合金、铝合金和铝合金等几种。
13、铸造铝合金包括、、、等系列合金。
14、根据工艺的不同，钢的热处理方法可分为、、、及五种。
15、热处理能使钢的性能发生变化的根本原因是有。
16、铸铁是含碳量为的铁碳合金。
根据铸铁中石墨形态的不同，常用铸铁可分为、、、四种。
17、可锻铸铁是由通过处理，使白口铸铁中分解为状石墨的铸铁。
18、蠕墨铸铁中的石墨呈状，是在铸铁液中加入适量的促使其形成的。
19、铸铁中的碳以石墨形态析出的过程称为。
二、选择题1、08F钢中的平均含碳量为（）。
A、0.08%B、0.8%C、8%D、80% 2、普通、优质和高级优质钢是按钢的（）进行划分的。
A、力学性能的高低B、S 、P的含量C、Mn 、Si含量的多少3、下列牌号中属于工具钢的有（）。
A、20B、65MnC、T10A4、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（）。
A、C曲线B、Fe—Fe3C相图C、钢的Ms线5、钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力称为（）。
A、淬硬性B、淬透性C、耐磨性6、调质处理后的组织是（）。
天大2008年试题
考试科目名称： 物理化学 考试科目编号： 839
考试科目名称： 物理化学 考试科目编号： 839
考试科目名称： 物理化学 考试科目编号： 839
考试科目名称： 物理化学 考试科目编号： 839
九.（15分）一定温度T 下，某二组分气液平衡系统B p x −相图中的液相线如下图所示：
1) 请问A 、B 形成的系统产生了什么偏差？
2) 在B p x −图上补充画出其气相线示意图（用虚线表示，并
注明）；
3) 在温度组成图上示意画出该系统完整的相图，并注明各
−相区的稳定相；
4) 若进料组成为，进行精馏操作时，塔釜、塔顶
B 0.7x =各得到什么？
十. 实验部分（12分）
1. 现欲在实验室测定35℃下苯的粘度：
1） 需要准备什么仪器与试剂？各自的用途是什么 2） 简述测定过程。
3） 写出计算式。
2. 凝固点降低法测摩尔质量实验的原理是什么？（写出公式，并指出各个物理量的含义、实
验中需要测定哪些量）
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化工原理 天津大学 2008 试卷含答案
一、单项选择题（共15分,每小题1分）1．吸收操作的作用是分离……………………………………………………（） A. 气体混合物 B. 液体混合物C. 气液混合物D. 部分互溶的液体混合物2．已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则…………………………………………（）A. t1＜t2B. t3＞t2C. t1＞t2D. t3＜t13．对常压低浓度吸收系统，系统总压在较小范围增加时，亨利系数E将……（） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定4．在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是…………………………………（）A.水吸收氢B.水吸收氧C.水吸收氨D.水吸收二氧化碳5. 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数………………………………………………………………………（）A. 大于液相传质分系数B. 近似等于液相传质分系数C. 小于气相传质分系数D. 近似等于气相传质分系数6. 精馏塔提馏段的操作线斜率………………………………………………（）A. 大于1B. 小于1C. 等于1D. 不确定7．液体混合物中，两组分相对挥发度越接近于1，表示用精馏的方法分离该溶液时越……………………………………………………………………………（）A. 完全B. 不完全C. 容易D. 困难8. 若加料热状态参数q值减小，将使…………………………………………（）A．精馏段操作线斜率增大 B. 精馏段操作线斜率减小C．提馏段操作线斜率增大 D．提馏段操作线斜率减小9．精馏塔中由塔顶向下的第n-1、 n、 n+1层塔板，其气相组成关系为……（）A. yn+1＞yn＞yn-1B. yn+1= yn= yn-1C. yn+1＜yn＜yn-1D. yn＜yn-1＜yn+110. 当蒸馏分离沸点较高，且又是热敏性混合物时，操作压力应采用………（）A. 常压B. 减压C. 加压D. 先常压后加压11. 作为干燥介质的热空气，一般采用的是…………………………………（）A．饱和空气 B. 不饱和空气C．过饱和空气 D．绝干空气12. 固体物料在恒速干燥终了时的含水量称为……………………………（）A．自由含水量 B. 平衡含水量C．结合水量 D．临界含水量13. 当干燥一种团块或者是颗粒较大的湿物料，要求含水量降至最低时，较适宜的干燥器型式为……………………………………………………………（）A. 厢式B. 气流C. 带式D. 转筒14. 湿空气在预热过程中不发生变化的状态参数是…………………………（）A. 焓B. 相对湿度C. 露点D. 湿球温度15. 大量空气和少量水长期接触后水面的温度等于空气的…………………（）A．湿球温度 B. 干球温度C．绝热饱和温度 D．露点30分,每空1分）1. 在吸收操作中，以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为。
固态相变习题与参考解答
固态相变习题与参考解答1、解释下列名词：自扩散：是在纯金属中的原子或固溶体中的溶质原子由一个平衡位置迁移到另一个平衡位置的单纯由热运动引起的扩散现象。
化学扩散：间隙扩散：间隙扩散是扩散原子在点阵的间隙位置之间跳迁而导致的扩散。
间隙固溶体中溶质原子半径较小，间隙位置数目较多，易发生间隙扩散。
置换扩散：置换扩散以原子跳动到邻近空位的方式进行，因此认为置换扩散也应该是通过单独跳动机制进行的。
它与间隙扩散的区别在于跳动是通过空位进行的，即扩散机制是一种空位扩散机制。
互扩散：是溶质原子和溶剂原子同时存在迁移的扩散。
严格来讲，大部分合金系统的原子扩散都是互扩散。
晶界扩散：熔化的钎料原子沿着母材金属的结晶晶界的扩散现象。
晶界扩散所需要的激活能比体扩散小，因此，在温度较低时，往往只有晶界扩散发生。
而且，越是晶界多的金属，越易于焊接，焊接的机械强度也就越高。
上坡扩散：原子扩散的驱动力是化学位。
在一般情况下，总是从浓度高处向浓度低处扩散，这叫顺扩散，但有时也会发生从浓度低处向浓度高处扩散的现象，成为逆扩散，即上坡扩散。
2、什么叫原子扩散和反应扩散 ?原子扩散是一种原子在某金属基体点阵中移动的扩散。
在扩散过程中并不产生新相，也称为固溶体扩散。
扩散物质在溶剂中的最大浓度不超过固溶体在扩散温度下的极限浓度，原子扩散有自扩散，异扩散和互扩散三类。
扩散过程不仅会导致固溶体的形成和固溶体成分的改变，而且还会导致相的多形性转变或化合物的形成。
这种通过扩散而形成新相的现象称为反应扩散，也叫相变扩散。
3、什么叫界面控制和扩散控制?试述扩散的台阶机制 ?[简要解答] 生长速度基本上与原子的扩散速率无关，这样的生长过程称为界面控制。
相的生长或溶解为原子扩散速率所控制的扩散过程称为扩散控制。
如图，α相和β相共格，在DE、FG处，由于是共格关系，原子不易停留，界面活动性低，而在台阶的端面CD、EF处，缺陷比较多，原子比较容易吸附。
因此，α相的生长是界面间接移动。
08级材加期末考试题
考试题型1 单选题和多选题（大约10个左右，20分）例题及分析（1）可逆回火脆性的温度范围是( )。
A.150℃～200℃B.250℃～400℃C.400℃～550℃D.450℃～650℃（2）过冷奥氏体分解为上贝氏体时，碳化物从( ) 析出，分解为下贝氏体时其相变速度受到碳在( ) 中的扩散速度控制。
A.过冷奥氏体B. 过饱和铁素体C. 都有可能D. 都不是（3）在以下组织中，强度低、塑性差、基本无使用价值的组织是( )。
A.珠光体B.上贝氏体C.下贝氏体D.马氏体组织（4）固态相变可以分为平衡相变和非平衡相变，以下各种固态相变中，( ) 不属于非平衡相变。
A.珠光体转变B.贝氏体相变C.非平衡脱溶沉淀D.伪共析相变E.调幅分解（5）根据CCT曲线可以确定临界淬火速度，临界淬火速度是( ) 临界冷却速度。
A.抑制先共析铁素体B.抑制先共析碳化物C.抑制珠光体D.抑制贝氏体E.均有可能(6)新相形成时阻力包括界面能和应变能，因此可以得到不同的形状。
假设新相与母相形成非共格界面，( ) 形状的新相与母相的形成的界面能最小，( ) 形状的新相与母相之间的应变能最小。
A.圆片状B.圆球状C.圆针状D.不一定(7) 合金元素的加入使得Ms点发生变化，( ) 元素可以使得其升高。
A. MnB. AlC. CrD. NiE. Co(8) 固态相变可以分为一级相变和二级相变，以下各类相变中( ) 类相变不属于一级相变。
A.珠光体转变B.超导体转变C.同素异构转变D.马氏体转变复习的重点是：相变基本原理及相变的影响因素2 名次解释（大约5个，20分）例题及分析固态相变P307奥氏体的起始晶粒度\奥氏体实际晶粒度\奥氏体的本质晶粒度P354 二次硬化\二次淬火P454/P448形变硬化\时效硬化P401Ms点及其物理意义P378As点及其物理意义P379包辛格（Bauschinger）效应回火屈氏体\回火马氏体\回火索氏体P447相变诱发塑性P403魏氏体组织P367派敦处理P375应力应变P207/P2133 计算题（1个，18分）例题及分析例题1 应力计算已知某点应力张量为:210120001ijσ⎛⎫⎪= ⎪⎪⎝⎭（MPa），试解答以下问题（1）求出主应力（4分）思路：根据应力不变量J1=σx+σy+σz=？J2=-[σxσy+σyσz+σzσx-(τxy2+τyz2+τzx2)]=？J3=σxσyσz+2τxyτyzτzx-(σxτyz2+σyτzx2+σzτxy2)=？由应力状态特征方程可得：σ3-J1σ2-J2σ-J3=0，可以解上述方程可得三个主应力：σ1=？σ2=？, σ3=？（2）求主剪应力和最大切应力（2分）主剪应力τ23＝±（σ2－σ3）/2τ31＝±（σ3－σ1）/2τ12＝±（σ1－σ2）/2若σ1 >σ2 >σ3，则τmax ＝±（σ3－σ1）/2（3） 求平均应力和偏应力（4分）平均应力 偏应力 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---m m m z zy zx yz y yx xz xy x m z zy zx yz m y yx xz xy m x 000000σσσστττστττσσστττσστττσσ（4）求等效应力（4分）（5）当物体内该点恰好发生屈服，求该材料的屈服强度和剪切屈服强度例题2 主应力法求解平面应力或者平面应变塑性成形问题长矩形板镦粗的主应力法求解见教材4 问答题或者分析比较题（大约2-3个，20分左右） 例题及分析(1)请将Mises （密塞斯）条件用主应力写出，并就下列二种特殊情况： (a) σ1=σ2 和(b)σ2=σ3 ，将二种特殊情况中所写出的屈服条件和根据Tresca （屈雷斯加）条件所得到的结果相比较。
固态相变复习答案
固态相变复习答案第一章从铁碳合金相图中知道，碳素钢在加热和冷却过程中，经过PSK（A1）线，发生珠光体向奥氏体的相互转变，经过GS（A3）线，发生铁素体向奥氏体的相互转变，经过ES （Acm）线，发生渗碳体向奥氏体的转变。
所以任一含碳量的碳素钢，其在缓慢加热和冷却过程中固态组织转变的临界点，就是依据A1、A3和Acm线确定。
共析钢仅有一个临界点A1，亚共析钢有两个临界点A1和A3点，过共析钢也有两个临界点A1和Acm点。
A1、A3和Acm均为平衡临界点，实际转变过程不可能在平衡临界点进行，为示区别，将加热转变点以C表示，冷却转变点以r表示。
% d% a% @, g. u2 i5 `, a' P; }开始转变AC1――加热时 P A 温度: {8 M p5 }8 y! C/ ~开始转变Ar1――冷却时 A P 温度8 a# Q- s\) {2 N1 Y/ i/ f' Q9 j& g# S# U2 f全部转变AC3――加热时 F A 终了温度开始析出Ar3――冷却时 A F 温度& U% [* g3 b* J( U' ?\ 全部溶入6 o* [% \\+ {' \\ Q( b# h# c ACcm――加热时Fe3CⅡ A 终了温度开始析出Arcm――冷却时 A Fe3CⅡ 温度第二章奥氏体形成一・奥氏体的形成可以分四个阶段;1,奥氏体的形核2,晶核向铁素体和渗碳体俩个方向长大 3,剩余碳化物溶解 4,奥氏体成分均匀化二・影响奥氏体晶粒大小因素答；（1）加热温度的影响（3）原始组织的影响（2）含碳量的影响（4）合金元素的影响三・什么是奥氏体的起始晶粒度，本质晶粒度和实际晶粒度，各有何意义？答；（1）起始晶粒度：奥氏体晶粒边界刚刚相互接触时奥氏体晶粒的大小为起始晶粒度。
（2）本质晶粒度：一定条件下奥氏体晶粒长大的倾向(规定条件下，Ａ晶粒的大小) 。
（3）实际晶粒度：在具体的热处理工艺下获得的奥氏体晶粒的大小称为实际晶粒度。
固体物理期末试卷及参考解答208-b (2)
课程编号： 课程名称： 固体物理试卷类型：卷 考试形式：开 考试时间： 120 分钟 一、简答题（本大题共10小题，每小题5分，共50分）1．什么是晶面指数？什么是方向指数？它们有何联系？2．请写出布拉格衍射条件，并写出用波矢和倒格矢表示的衍射条件。
3. 为什么组成晶体的粒子（分子、原子或离子）间的相互作用力除吸引力还要有排斥力？排斥力的来源是什么？4．写出马德隆常数的定义，并计算一维符号交替变化的无限长离子线的马德隆常数。
5．什么叫声子？长光学支格波与长声学支格波的本质上有何区别？6．温度降到很低时。
爱因斯坦模型与实验结果的偏差增大，但此时，德拜模型却与实验结果符合的较好。
试解释其原因。
7. 自由电子模型的基态费米能和激发态费米能的物理意义是什么？费米能与那些因素有关？8．什么是弱周期场近似？按照弱周期场近似，禁带产生的原因是什么？9. 什么是本征载流子？什么是杂质导电？10．什么是紧束缚近似？按照紧束缚近似，禁带是如何产生的？二、计算题（本大题共5小题，每小题10分，共50分）1. 考虑一在球形区域内密度均匀的自由电子气体，电子系统相对于等量均匀正电荷背景有一小的整体位移，证明在这一位移下系统是稳定的，并给出这一小振动问题的特征频率。
2. 如将布拉维格子的格点位置在直角坐标系中用一组数),,(321n n n 表示，证明：对于面心立方格子，i n 的和为偶数。
3. 设一非简并半导体有抛物线型的导带极小，有效质量m m 1.0=*，当导带电子具有k T 300=的平均速度时，计算其能量、动量、波矢和德布罗意波长。
4. 对于原子间距为a ，由N 个原子组成的一维单原子链，在德拜近似下， （1）计算晶格振动频谱；（2）证明低温极限下，比热正比于温度T 。
5. 对原子间距为a 的由同种原子构成的二维密堆积结构， （1）画出前三个布里渊区；（2）求出每原子有一个自由电子时的费米波矢； （3）给出第一布里渊区内接圆的半径；（4）求出内接圆为费米圆时每原子的平均自由电子数；（5）平均每原子有两个自由电子时，在简约布里渊区中画出费米圆的图形。
天津市河西区08-09学年高二下学期期末质检(化学)
河西区2008-2009学年度第二学期高二化学期末质量调查化学试卷可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64第I卷（选择题）本卷包括25小题，每小题2分，共50分。
在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的1. 生活中遇到的下列问题，不涉及．．．化学变化的是A、普通鸭蛋制成松花蛋B、用酒精可擦去圆珠笔油渍C、蜂蚁蜇咬初涂擦氨水可止痒减痛D、烹鱼时加少量食醋和白酒可除腥味2. 用硫酸做催化剂使淀粉水解，为测得淀粉水解是否完全，下列试剂最适合选用的是A、新制氢氧化铜B、银氨溶液C、氢氧化钠溶液D、碘水3. 下列物质能够发生水解，且水解产物只有一种的是A、油脂B、蔗糖C、蛋白质D、麦芽糖4．下列有机物的命名正确的是A、间二甲苯B、2-甲基-2-丙烯C、2-甲基丁烷D、3-溴丁烷5. 下列物质中，常温下为气体的是A、汽油B、甲醛C、甲醇D、甲酸6. 下列物质不属于．．．高分子化合物的是A、油脂B、蚕丝C、纤维素D、羊毛7. 由羟基与下列基团组成的化合物中，属于醇类的是A、B、C、RCH(NH2)CO—D、8. 验证某有机物属于烃的含氧衍生物，应完成的实验内容是A、验证它完全燃烧后产物只有H2O和CO2B、测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值C、测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比D、测定该试样的质量及其试样完全燃烧后生成CO2的质量和H2O的质量9. 已知丙烷的二氯代物有四种同分异构体，则其六氯代物的异构体数目为A、两种B、三种C、四种D、五种10. 下列说法不正确．．．的是A、甘氨酸和丙氨酸缩合最多可以形成四种二肽B、液态油酸甘油酯加氢转化为固态硬脂酸甘油酯C、用75%的乙醇消毒，是使细菌、病毒蛋白质盐析而死亡D、等物质的量苯酚和甲醛在碱的催化下加热反应形成网状酚醛树脂可作绝缘材料11. 下列关于降解包装材料聚乳酸的说法中，正确的是A、聚乳酸是一种纯净物B、其单体是CH3CH(OH)COOHC、通过乳酸制备聚乳酸的反应是加聚反应D、从乳酸制备聚乳酸原子利用率为100%12. 乙醇分子中各化学键如右图所示，乙醇在以下各种反应中对应断键说明不正确．．．的是A、和金属钠作用时，键①断裂B、和乙酸、浓硫酸共热时，键①断裂C、和浓硫酸共热至170℃时，键②和④断裂D、在铜催化下和氧气加热反应时，键①和③断裂13. 除去下列物质中所含少量杂质（括号内为杂质），所选用的试剂和分离方法能达到实验目的的是混合物试剂分离方法A 苯（苯酚）溴水分液B 乙醇（水）钠蒸馏C 溴苯（溴）氢氧化钠溶液分液D 乙酸乙酯（乙酸）饱和碳酸钠溶液过滤14. 用一种试剂即可鉴别苯酚溶液、1-己烯、乙醇、苯，这种试剂是FeCl溶液A、溴水B、3C、NaOH溶液D、四氯化碳15. 相同物质的量的下列物质，在空气中充分燃烧消耗氧气最多的是A、C6H12B、C6H6O6C、C5H11COOHD、C6H5OH16. 由2-溴丙烷为原料制取1，2-丙二醇，需要经过的反应依次为A、加成、消去、取代B、消去、加成、取代C、消去、取代、加成D、取代、消去、加成17. 已知在此条件下，下列烯烃被氧化后，产物中与乙醛的是A、CH2OHCH=CH(CH2)2CH3B、CH3CH=CHCH=CHCH3C、CH2=CH(CH2)3CH3D、CH3CH2CH=CHCH2CH318. 下列物质中，能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液均褪色的是A、B、C2H6C、D、CH3CH2OH19. 下列有关1-氯丙烷和2-氯丙烷分别与氢氧化钠乙醇溶液共热反应的叙述正确的是A、反应均属于取代反应B、均有丙烯生成，且丙烯有顺反异构C、反应中均有碳氯、碳氢键断裂，但断键位置不同D、分别取反应后溶液滴加硝酸银溶液均可观察到有白色沉淀产生20．世界卫生组织和世界粮农组织联合发出警告：油煎和烘烤的食品中含有浓度严重超标的丙烯酰胺（CH2=CHCONH2简称丙毒），它是一种二级致癌物质。
固态相变原理考试试题+答案
固态相变原理考试试题+答案固态相变原理考试试题⼀、(20分)1、试对固态相变的相变阻⼒进⾏分析固态相变阻⼒包括界⾯能和应变能，这是由于发⽣相变时形成新界⾯，⽐容不同都需要消耗能量。
界⾯能：是指形成单位⾯积的界⾯时，系统的赫姆霍茨⾃由能的变化值。
与⼤⼩和化学键的数⽬、强度有关。
为表⾯张⼒，为偏摩尔⾃由能，为由于界⾯⾯积改变⽽引起的晶粒内部⾃由能变化（1）共格界⾯的化学键数⽬、强度没有发⽣⼤的变化，σ最⼩；半共格界⾯产⽣错配位错，化学键发⽣变化，σ次之；⾮共格界⾯化学键破坏最厉害，σ最⼤。
（2）应变能①错配度引起的应变能（共格应变能）：共格界⾯由错配度引起的应变能最⼤，半共格界⾯次之，⾮共格界⾯最⼩。
②⽐容差引起的应变能（体积应变能）：和新相的形状有关，,球状由于⽐容差引起的应变能最⼤，针状次之，⽚状最⼩。
2、分析晶体缺陷对固态相变中新相形核的作⽤固相中存在各种晶体缺陷，如空位、位错、层错、晶界等，如果在晶体缺陷处形核，随着核的形成，缺陷将消失，缺陷的能量将给出⼀供形核需要，使临界形核功下降，故缺陷促进形核。
（1）空位：过饱和空位聚集，崩塌形成位错，能量释放⽽促进形核，空位有利于扩散，有利于形核。
（2）位错：①形成新相，位错线消失，会释放能量，促进形核②位错线不消失，依附在界⾯上，变成半共格界⾯，减少应变能。
③位错线附近溶质原⼦易偏聚，形成浓度起伏，利于形核。
④位错是快速扩散的通道。
⑤位错分解为不全位错和层错，有利于形核。
Aaromon总结：刃型位错⽐螺型位错更利于形核；较⼤柏⽒⽮量的位错更容易形核；位错可缠绕，割阶处形核；单独位错⽐亚晶界上位错易于形核；位错影响形核，易在某些惯习⾯上形成。
（3）晶界：晶界上易形核，减⼩晶界⾯积，降低形核界⾯能⼆、(20分)已知调幅分解浓度波动⽅程为：，其中：1、试分析发⽣调幅分解的条件只有当R（λ）＞0，振幅才能随时间的增长⽽增加，即发⽣调幅分解，要使R（λ）＞0，得G”＜0且| G”|＞2η2Y+8π2k/λ2令R（λ）=0得λc—临界波长，则λ＜λc时，偏聚团间距⼩，梯度项8π2k/λ2很⼤，R（λ）＞0，不能发⽣；λ＞λc时，随着波长增加，8π2k/λ2下降，易满⾜| G”|＞2η2Y+8π2k/λ2，可忽略梯度项，调幅分解能发⽣。
合金固态相变
(a) 减小 (b) 不变 (c) 增大 (d) 无规律3．亚共析钢在A C3下加热后的转变产物为___。
(a) F (b) A (c) F+A (d) P+F4．亚共析钢的先共析铁素体是在____以上向奥氏体转变的。
(a) AC1 (b) T0 (c) A1 (d) AC35．选出过冷奥氏体向贝氏体转变时的相变阻力(a) 新相和母相的自由能差 (b) 两相间的表面能 (c) 弹性应变能 (d) 塑性应变能6．由于形成F与Fe3C的二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要在A1下保持足够长时间，就会得到____的二相混合物P。
(a)A+P (b)A+Fe3C (c)F+Fe3C (d)A+F7．一般认为共析钢的珠光体转变的领先相是____。
(a)渗碳体(b)铁素体(c)奥氏体(d)渗碳体和铁素体8．发生P转变时，Fe3C形核于____或A晶内未溶Fe3C粒子。
(a)P晶界(b)珠光体团交界处(c)A晶界(d) Fe3C/P界面9．共析成分的奥氏体发生珠光体转变时，会发生碳在___和__中的扩散。
(a)F和A (b)F和P (c)P和A (d)F和Fe3C10．在A1温度以下发生的P转变，奥氏体与铁素体界面上的碳浓度___奥氏体与渗碳体界面上碳浓度，从而引起了奥氏体中的碳的扩散。
(a)低于(b)高于(c)等于(d)小于等于11．随着贝氏体形成温度的降低，强度逐渐，韧性。
(a) 降低，降低 (b) 增加，增加(c) 降低，增加(d) 增加，降低12．球化处理由片状向粒状转变，可____，属自发过程。
(a)降低结合能(b)降低体积(c)降低表面能(d)降低碳浓度13．珠光体转变的形核率I及长大速度V随过冷度的增加____。
(a)先减后增(b)不变化(c)增加(d)先增后减14．要想改善碳钢在加工过程中的切削加工性能，宜采取的中间热处理工艺为。
(a)退火(b)淬火(c)回火(d)正火15．珠光体等温转变动力学图有一鼻尖，鼻尖对应了形核率和转变速度的_____。
天津大学材料力学性能_王吉会_2008-2009学年材料力学性能课程考试试题B卷
五、推导题（每小题 8 分，共 16 分）
1）在原子平衡间距为 a 的理想晶体中，两原子间的作用力 与原子相对位置变化 x 的关系为 m sin
2 x
。如晶体断裂的表面能为 ，弹性模量为 E ，试推导晶体
发生断裂的理论断裂强度 m 。
天津大学试卷专用纸 学院 材料科学与工程 专业 班 年级 2006 学号 六、计算题（14 分）
材料与介质的组合 现。 核分人签字
（考试时间：2009 年 1 月 13 日）
题 号 得 分 一 二 三 四 五 六 成 绩
8） 材 料 长 期 在 高 温 条 件 下 时 ， 在 恒 应 力 下 发 生 的 塑 性 变 形 现 象 称 作 。 ， ， ，
9 ）按 照 磨 损 机 理 ，磨 损 包 括
姓名
） 。
共 4 页
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a)断裂韧性；b) 冲击韧性；c) 应力腐蚀破裂门槛值；d) 应力场强度因子 11）在高温高压下，氢与钢中的碳发生反应生成甲烷气体，从而导致钢的塑性降低， 这种现象叫做（ ） 。
a) 穿晶断口；b) 沿晶断口；c) 河流花样；d) 韧窝断口 3）在单向拉伸、扭转与单向压缩实验中，应力状态系数的变化规律是（ ）。
，
和冲蚀磨损等六种基本类型。 等 0 维纳米材料， 等
10 ）根 据 维 度 ，纳 米 材 料 可 分 1 维纳米材料，
等 2 维 纳 米 材 料 ，及
等 3 维纳米材料。
断裂。微孔聚集型断 和 ；
二、说明下列力学性能指标的意义（每小题 1 分，共 10 分）
1） p ： 2） e ： 3） b ： 4） bb ：
分布公式
y K I / 2r
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天津大学2008～2009学年第二学期期末考试试卷《合金固态相变》B卷答案一、名称解释(10分，每题2分)1. 回火马氏体:淬火钢在低温回火时得到的组织。
2. 回火脆性:随回火温度升高，一般是钢的强度、硬度降低，塑性升高，但冲击韧性不一定总是随回火温度升高而升高，有些钢在某些温度回火时，韧性反而显著下降的现象。
3. 二次硬化现象:当M中K形成元素含量足够多时，500°C以上回火会析出合金碳化物，细小的弥散分布的合金K将使已经因回火温度升高而下降的硬度重新升高，故称二次硬化。
4. 晶粒度:设n为放大100倍时每645mm2(lin2)面积内的晶粒数，则下式中的N被用来表示晶粒大小的级别，被称为晶粒度。
N=2N-15. 形状记忆效应:将某些金属材料进行变形后加热到某一特定温度以上时，能自动恢复原来形状的效应。
二、填空：(20分，每空0.5分)1. M转变的切变模型有Bain模型，K-S模型，G-T模型。
2．奥氏体转变的四个阶段是A形核，A长大，渗碳体溶解，A均匀化。
3．固相界面根据其共格性有共格界面，半共格界面，非共格界面，其中非共格界面的弹性应变能最小。
4．A转变时，转变温度与临界点A1之差称为过热度，它随加热速度的增大而增大。
5．奥氏体是碳溶于γ－铁固溶体，碳原子位于八面体中心位置，钢中马氏体是碳在α铁中的过饱和固溶体，具有体心立方点阵6．影响钢的Ms点的最主要因素是碳含量，Ms随碳含量升高而降低。
7．一般退火采取的冷却方式为炉冷，正火的冷却方式为空冷，正火后强度略高于于退火后的强度，组织更细小。
8．M回火加热时，回火转变过程依次为M中碳原子的偏聚和聚集，M的分解，残余A分解，碳化物类型变化，a相回复与再结晶。
9．时效硬化机制有内应变强化，切过颗粒强化，绕过析出相（Orowan机制）。
10．高碳钢为了改善其切削加工性能，淬火后进行高温回火，工业中也称为派登处理。
11．马氏体转变时K-S关系是指｛110｝α’|| ｛111｝γ(晶面关系)，﹤111﹥α’|| ﹤110﹥γ(晶向关系)。
12.常用的淬火介质中，淬火时伴随有物态变化的介质有：水，水溶液（油）等；没有物态变化的介质有熔盐，碱（熔融金属）等。
三、选择(20分，每题1分)1.亚共析钢在AC3下加热后的转变产物为__c_。
(a) F (b) A (c) F+A (d) P+F2. 由于形成F与Fe3C的二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要在A1下保持足够长时间，就会得到__c__的二相混合物P。
(a)A+P (b)A+Fe3C (c)F+Fe3C (d)A+F3．合金时效时随时间的延长硬度发生下降是发生了_b__。
(a) 冷时效(b) 过时效(c) 温时效(d) 自然时效4．选出过冷奥氏体向贝氏体转变时的相变阻力__b,c_(a)新相和母相的自由能差(b)两相间的表面能(c)弹性应变能(d)塑性应变能5．亚共析钢的先共析铁素体是在__d__以上向奥氏体转变的。
(a) AC1 (b) T0 (c) A1 (d) AC36．要想改善碳钢在加工过程中的切削加工性能，宜采取的中间热处理工艺为a。
(a)退火(b)淬火(c)回火(d)正火7．由于形成F与Fe3C的二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要在A1下保持足够长时间，就会得到__c__的二相混合物P。
(a)A+P (b)A+Fe3C (c)F+Fe3C (d)A+F8．在A1温度以下发生的P转变，奥氏体与铁素体界面上的碳浓度 b ___奥氏体与渗碳体界面上碳浓度，从而引起了奥氏体中的碳的扩散。
(a)低于(b)高于(c)等于(d)小于等于9．要想获得综合力学性能好的钢，最适宜且经济的热处理方式为__d__。
(a)淬火加低温回火(b)退火(c)正火(d)贝氏体等温淬火10．球化处理由片状向粒状转变，可__c__，属自发过程。
(a)降低结合能(b)降低体积(c)降低表面能(d)降低碳浓度11．发生P转变时，Fe3C形核于_c___或A晶内未溶Fe3C粒子。
(a)P晶界(b)珠光体团交界处(c)A晶界(d) Fe3C/P界面12．随着贝氏体形成温度的降低，强度逐渐b，韧性。
(a) 降低，降低(b) 增加，增加(c) 降低，增加(d) 增加，降低13．珠光体转变的形核率I及长大速度V随过冷度的增加__d__。
(a)先减后增(b)不变化(c)增加(d)先增后减14．共析成分的奥氏体发生珠光体转变时，会发生碳在_a__和__中的扩散。
(a)F和A (b)F和P (c)P和A (d)F和Fe3C15．珠光体等温转变动力学图有一鼻尖，鼻尖对应了形核率和转变速度的___a__。
(a)最大处(b)最小处(c)平均值处(d)次大处16．亚(过)共析钢的TTT曲线左上方有一__ d _。
(a)等温线(b)共析线(c)A1 (d)先共析线17．奥氏体化温度越高，保温时间越长，珠光体的形核率和长大速度__a__。
(a)越小(b)越大(c)不变(d)先增后减18．在Ms点以上由变形产生的马氏体为b 。
(a)应力促发马氏体(b)形变诱发马氏体(c)淬火马氏体(d)热弹性马氏体19．上贝氏体转变的形成温度范围是b 。
(a) 550℃以上(b) 350～550℃(c) 350℃以下(d) Ms点以下20．在成分相同的情况下，粒状珠光体的强度和硬度比片状的_d__，塑性___。
(a)较高，较好(b)较低，较低(c)较高，较低(d)较低，较好四、简答题：（20分，每题5分，＊注：任选其中四题）1. 简述珠光体中球状碳化物形成的途径。
答：（1）由淬火马氏体在高亚临界温度（A1以下附近的温度）分解而形成。
即：淬火＋高温回火（调质处理）；（2）由片状P在高亚临界温度长时间保温，使渗碳体变成球状；（3）由A在A1以上较低温度加热，冷却时在A1以下较高温度等温保持，使其转变为铁素体＋球状渗碳体。
2. 说明钢的淬火、回火的目的。
答：淬火主要的目的提高强韧性、弹性（如弹簧）、耐蚀性和耐热性及硬度和耐磨性（如刀具、量具、模具等）回火的目的主要包括三方面：1）提高钢塑性、韧性，达到硬度强度、塑性韧性的配合；2）消除淬火后内应力，防止变形、开裂；3）改善钢的切削加工性。
3．简述相间析出与珠光体转变的异同点。
答：形核位置：相间析出在α/γ界面处析出碳、氮化物；珠光体在γ晶界形核；位相关系：相间析出的K和α之间有位相关系；珠光体三相之间有位相关系碳化物分布：相间析出碳化物平行与相界面呈极细颗粒；珠光体未片状或颗粒装形成温度范围：均有一范围成分：相间析出含有强碳、氮化物形成元素的低碳合金钢；珠光体在（亚、过）共析钢影响因素：相间析出受温度、碳含量冷却速度影响；珠光体转变受碳含量、加热温度、保温条件、原始组织等影响。
4.过共析钢一般应该在什么温度下淬火？为什么？答：过共析钢含碳量较高，一般加热温度在A1＋30～50℃条件下进行淬火。
如果淬火温度过高（＞Acm）时，碳化物会全部溶于A，从而导致耐磨性下降，同时A晶粒粗大，显微裂纹倾向提高，同时易造成钢的氧化，脱碳加剧，变形开裂倾向加剧。
同时对于过共析钢淬火前应进行球化退火，然后再加热到A1＋30～50℃得到A和颗粒状的Fe3C然后淬火，这样得到M和颗粒状的Fe3C，从而使耐磨性提高。
由于淬火温度低，因此得到细小的A，这样淬火后得到的细小的M（隐针），这称为不完全淬火。
5.试分析弹簧钢丝经“派登”处理后具有高强度、高塑性的原因。
答：当珠光体中Fe3C很薄时，在外力的作用下可以滑移产生塑性变形，也可产生弯曲，使塑性升高。
将高碳钢丝经铅浴等温处理得到片间距极小的索氏体，然后利用薄渗碳体片可以弯曲和产生塑性变形的特性进行深度冷拔以增加F片内的位错，而使强度得到显著提高，生产中称为派登处理（铅浴处理）。
五、论述题(30分)：1.（8分）某电站汽轮发电机转子，由30CrNi 制成，热处理工艺为：淬火和550℃回火（回火后缓慢冷却到室温），长期运行后转子发生沿晶断裂，造成严重事故。
试分析其断裂的原因，并说明这种现象的主要特征和影响因素，应如何预防此类事故？答：首先从转子材料来看，属于合金钢，其中含有比较多的Cr和Ni，他们均是促进回火脆性的元素，其次从热处理工艺来看，回火温度及回火后的冷却过程选择均不当，最后从断口分析，主要发生了沿晶断裂，因此从以上三方面判断该转子发生了第二类回火脆性，最终导致其发生断裂。
第二类回火脆性的主要特征：（1）第二类回火脆性对回火后的冷却速度比较敏感，缓慢冷却时发生第二类回火脆性；（2）第二类回火脆性具有可逆性；（3）处于第二类回火脆性状态的钢，其断口呈现沿晶断裂特征。
第二类回火脆性的影响因素包括（1）化学成分，杂质元素：S、P、As、Sn、Sb、B，促进二类回火脆性元素：Ni、Cr、Mn、Si、C (以上二类元素必须同时存在时才会产生)，抑制二类回火脆性元素：Mo、V、W、Ti；（2）热处理工艺参数，与回火温度、时间、冷却速度密切相关，缓冷使脆性增加，组织因素：M回火脆性最严重，B次之，P最弱；（3）组织因素，晶粒愈细，回火脆性愈轻。
防止方法：降低钢中杂质元素加入能细化A晶粒元素，如Nb、V、Ti加入适量抑制二类回火脆性的元素：Mo、W避开在450~650°C范围回火，650°C以上回火要快冷。
2. (10分)试从转变热力学，动力学，组织，性能等方面论述钢中珠光体转变和马氏体转变的异同点。
项目珠光体（P）马氏体（M）转变温度高温（开始温度A1）低温（Ms）转变产物F和Fe3C的机械混合物C溶于α-Fe中的过饱和故容体组织形态片状、颗粒状板条状、透镜片状、蝶状薄板状、薄片状晶体学特征无表面浮凸有表面浮凸，成“N”型转变动力学等温转变动力学曲线呈“S”，等温转变动力学图呈“C”，等温条件下可进行到终了。
变温瞬时形核，瞬时长大；等温形核、瞬时长大；自触发形核，瞬时长大。
等温条件下不可进行完全。
转变热力学驱动力为自由焓差，通过扩散形成驱动力也为自由焓差，基本无扩散，性能塑形、韧性较好，强度、硬度略低具有高的强度和硬度，但塑形、韧性较差3．（6分）碳钢在进行不同热处理工艺后会具有不同硬度。
在进行以下热处理后请画出其硬度随含碳量的变化的曲线示意图，并说明其原因：1）完全淬火冷却到室温，2）不完全淬火冷却至室温，3）完全淬火后深冷处理答：首先，随着淬火钢碳含量的增加，其中残余奥氏体的量会随之增加，尤其是当碳含量大于0.6%以后。
同时，残余奥氏体的量与淬火温度密切相关，随着?amp;atilde。