工程材料学小抄版答案

固溶强化：固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属强度、硬度升高的现象弥散强化：倘若脆性第二相颗粒呈弥散状均匀分布在基体相上，由于第二相粒子与位错的交互作用阻碍了位错运动从而提高了合金塑性变形抗力，则可显著提高合金的强度的现象

细晶强化：通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬塑性和韧性的方法

热加工：凡是在材料再结晶温度以上所进行的塑性变形加工叫做热加工

冷加工：凡是在再结晶温度以下所进行的塑性变形加工叫做冷加工

称过冷度。

过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差T0-Tn=T

枝晶偏析：由于固溶体结晶一般按树枝状长大，使这种晶内偏析也呈树枝状分布。

本质晶粒度：表示在一定加热条件下，奥氏体晶粒长大倾向性的高低。

加工硬化：随着变形量增大，由于晶粒破碎和位错密度增加，晶体塑性变形能力迅速增大，强度硬度明显升高，塑形和韧性下降。

回复：冷塑性变形的金属材料在加热温度较低时，其光学显微组织发生改变前晶体内部所产生的某些变化。

再结晶：这一过程也是一个形核和核长大的过程，因其新旧晶粒的晶格类型完全相同，只是晶粒形态发生了变化，所以称之为再结晶。

二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经许多次回火后，才进一步提高其硬度。这种硬化现象为二次硬化。

回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。

退火：将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺。

正火：亚共析钢加热到Ac3+30~ 50℃，共析钢加热到Ac1+30~50℃，过共析钢加热到Accm+30~ 50℃，保温后空冷的工艺。

淬火：淬火是将钢加热到临界点Ac1或Ac3以上，保温后以大于临界冷却速度Vk冷却，使奥氏体转变为M或B下的热处理工艺。

回火：回火是指将淬火钢加热到Ac1以下的某温度保温后冷却的工艺。

冷处理：将淬火钢继续冷却到-70～-80℃（或更低温度），并保持一段时间，使残余奥氏体在继续冷却中转变为马氏体。

调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。

淬透性：淬透性指钢在淬火时获得M的能力，其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。淬硬性：表示钢淬火时的硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。

回火脆性：在某些温度范围内回火时，淬火钢会出现冲击韧度显著下降的现象。第一类回火脆性：低温回火脆，火钢在250-350℃回火时出现的脆性。第二类回火脆性：高温回火脆，淬火钢在500-650℃范围内回火后缓冷时出现的脆性。

不锈钢晶间腐蚀：晶间腐蚀是沿晶粒周界发生腐蚀的现象。它是不锈钢某一温度下加热或冷却，Cr23C6析出于晶界，使晶界附近Cr含量降低，在介质作用下发生强烈腐蚀。

共晶反应：恒温下，某一成分液相同时结晶出两个成分不同的固相的反应。

共析反应：一定成分的固相，某一恒温下同时分解成两个成分与结构均不相同的固相反应。临界淬火冷却速度：获得全部马氏体组织的最小冷却速度。

1、答：体心立方晶格（BCC ）中，晶面{110}和晶向<111>原子密度最大，面心立方晶格（FCC ）

中晶面{111}和晶向<110>原子密度最大。

（2）P59，Fe -α属于体心立法晶格，Cu 属于面心立方晶格，虽然它们滑移系数目

相同，但体心立方晶格Fe -α滑移方向数目小于面心立方晶格Cu ，故Cu 的塑性比Fe

-α的好。

4、答：点缺陷：空位、间隙原子、置换原子；线缺陷：位错；面缺陷：晶界、亚晶界、相

界

5、答：金属型浇注小于砂型浇注，浇注温度高大于浇注温度高低，铸成薄壁小于铸成厚壁，

厚大铸件表面小于中心部分，采用振动小于不采用振动。

10、答：多晶体晶粒越细，晶体单位体积中的晶界越多，且不同位向的晶粒页越多，塑性变

形的抗力也越大，强度便越高。多晶体晶粒越细，晶体单位体积中的晶粒数越多，同样的变

形量便可分散在多个晶粒中发生，产生均匀变形，不致造成局部应力集中，具有较高的抵抗

冲击载荷能力。

11、答：热变形时产生的加工硬化很快被再结晶产生的软化所抵消，因而热变形不会带来加

工硬化效果。

12、答：（1）固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属强度、硬度升高的现象；

（2）弥散强化：倘若脆性第二相颗粒呈弥散状均匀分布在基体相上，由于第二相粒子与位

错的交互作用阻碍了位错运动从而提高了合金塑性变形抗力，则可显著提高合金的强度的现

象；（3）细晶强化：通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬塑性和韧性的方法。

13、答：（1）对于共晶系来说，共晶成分合金的熔点低且凝固在恒温下进行，故流动性很好，

分散缩孔小，热裂倾向小；（2）因为单相固溶体塑性好，变形均匀。

14、答：Fe -α：体心立方晶格；Fe -γ：面心立方晶格；C Fe 3:渗碳体，Fe 与C 形成

的金属化合物，含碳量为6.69%，有固定的化学成分，渗碳体具有硬度和耐磨性，塑性很差，

延伸率为零，熔点1227摄氏度；P ：珠光体，由铁素体和渗碳体组成的片层机械混合物，

珠光体综合力学性能好；Ld ：莱氏体，由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。由珠光体和

渗碳体组成机械混合物称为变态莱氏体，或低温莱氏体Ld ’，莱氏体的性能与渗碳体相似，

硬度很高，塑性很差。

15、答：图形见P39：点： A 、G ； E 、P ；C 、S ；线：ACD 、AECF ；ECF 、PSK ；ES ；

PQ ； GS ；区： 单相区，两相区，三相区。

1、主要特性点

C — 共晶点，1148℃， wC=４.3% ，Lc → A+ Fe3C (Ld)

S — 共析点，727℃， wC=0.77% ，As → F+ Fe3C (P)

E — 1148℃，C 在Fe -γ中最大溶C 量， wC=2.11%， 也是钢、铁的分界点

P — 727℃，C 在Fe -α中最大溶C 量， wC=0.0218%，a-F e ←→γ-Fe

2、主要反应线