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-1

5. 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+F

2. 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+F

3．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) AC3

6．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+F

8．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Fe3C

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___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。