材料科学基础习题

材料科学基础习题
⼀、解释下列名词
1、奥⽒体本质晶粒度
是根据标准实验条件，在930±10℃，保温⾜够时间（3~8⼩时）后，测定的钢中奥⽒体晶粒的⼤⼩。

2、奥⽒体实际晶粒度
指在某⼀热处理加热条件下，所得到的晶粒尺⼨。

3、珠光体晶粒
在⽚状珠光体中，⽚层排列⽅向⼤致相同的区域称为珠光体团
4、⼆次珠光体转变
由于贝⽒体转变的不完全性，当转变温度较⾼时，未转变的奥⽒体在随后的保温过程中有可能会发⽣珠光体转变，此时的珠光体转变称为⼆次珠光体转变。

5、马⽒体转变
是⼀种固态相变，是通过母相宏观切变，原⼦整体有规律迁移完成的⽆扩散相变。

6、形变马⽒体
由形变诱发马⽒体转变⽣成的马⽒体称为形变马⽒体。

7、马⽒体异常正⽅度
“新形成的马⽒体”，正⽅度与碳含量的关系并不符合公式给出的关系，这种现象称为马⽒体的异常正⽅度。

8、马⽒体相变塑性
相变塑性:⾦属及合⾦在相变过程中塑性增长，往往在低于母相屈服极限的条件下即发⽣了塑性变形，这种现象称为相变塑性。

钢在马⽒体转变时也会产⽣相变塑性现象，称为马⽒体的相变塑性。

9、相变冷作硬化
马⽒体形成时的体积效应会引起周围奥⽒体产⽣塑性变形，同时马⽒体相变的切变特性，也将在晶体内产⽣⼤量微观缺陷，如位错、孪晶、层错等。

这些缺陷在马⽒体逆转变过程中会被继承，结果导致强度明显升⾼，⽽塑性韧性下降，这种现象被称为相变冷作硬化。

10、位向关系
在固态相变母相与新相之间所保持的晶体学空间取向关系称为位向关系。

11、K-S关系
在固态相变母相与新相之间所保持的晶体学位向关系，例如：奥⽒体向马⽒体转变时新旧两相之间就维持这种位向关系
（111）γ∥（110）α，〈110〉γ∥〈111〉α
12、组织遗传；
指⾮平衡组织重新加热淬⽕后，其奥⽒体晶粒⼤⼩仍然保持原奥⽒体晶粒⼤⼩和形状的现象。

13、相遗传；
母相将其晶体学缺陷遗传给新相的现象称为相遗传。

14、反稳定化
在热稳定化上限温度M C以下，热稳定程度随温度的升⾼⽽增加；但有些钢，当温度达到某⼀温度后稳定化程度反⽽下降的现象。

15、热稳定化
淬⽕冷却时，因缓慢冷却或在冷却过程中于某⼀温度等温停留，引起的奥⽒体稳定性提⾼，⽽使马⽒体转变迟滞的现象，称为奥⽒体的热稳定化。

16、机械稳定化
在M d以上的温度下，对奥⽒体进⾏塑性变形，当变形量⾜够⼤时，可以使随后的马⽒体转变困难，M S点降低，残余奥⽒体量增多。

这种现象称为机械稳定化。

17、TTT曲线
是过冷奥⽒体等温转变图，是描述过冷奥⽒体等温转变形为，即等温温度、等温时间和转变产物的综合曲线。

18、应变诱发再结晶
在等温条件下，由于应⼒和应变不断增加⽽诱发的再结晶称为应变诱发再结晶。

19、原位形核
在原碳化物基础上发⽣成分变化和点阵重构，形成更稳定的碳化物。

20、独⽴形核
原碳化物回溶到母相中，⽽新的、更稳定的碳化物在其他部位重新形核长⼤。

21、⼆次硬化
通常淬⽕钢回⽕时，硬度随回⽕温度的升⾼是逐渐下降的，但当钢中含有某些特殊类型碳化物形成元素时，回⽕温度达到某⼀温度后，硬度反⽽随回⽕温度的升⾼⽽升⾼的现象，称为⼆次硬化。

22、第⼆类回⽕脆性
随回⽕温度的升⾼，冲击韧性反⽽下降的现象，称为“回⽕脆性”。

在450~650℃之间出现的回⽕脆称为第⼆类回⽕脆，也称为⾼温回⽕脆性。

23、回⽕抗⼒
在合⾦钢中，由于合⾦元素的作⽤，M分解温度将推向⾼温，即在较⾼温度下回⽕，仍然可以保持α相具有⼀定的过饱和度和细⼩的碳化物，使钢保持较⾼的强度和硬度。

通常把这种性质称为回⽕稳定性。

24、回⽕脆性
随回⽕温度的升⾼，冲击韧性反⽽下降的现象，称为“回⽕脆性”。

25、回⽕稳定性
在合⾦钢中，由于合⾦元素的作⽤，M分解温度将推向⾼温，即在较⾼温度下回⽕，仍然可以保持α相具有⼀定的过饱和度和细⼩的碳化物，使钢保持较⾼的强度和硬度。

通常把这种性质称为回⽕稳定性。

或：合⾦元素阻碍α相中碳含量的降低和碳化物颗粒长⼤，⽽使淬⽕钢在回⽕时保持⾼强度、⾼硬度的性质，称为回⽕稳定性。

26、抗回⽕性
在合⾦钢中，由于合⾦元素的作⽤，M分解温度将推向⾼温，即在较⾼温度下回⽕，仍然可以保持α相具有⼀定的过饱和度和细⼩的碳化物，使钢保持较⾼的强度和硬度。

通常把这种性质称为回⽕稳定性。

27、⼈⼯时效
是指在较⾼温度下进⾏的时效，将固溶体合⾦固溶处理后，将其加热到某⼀温度，经保温后所发⽣的时效。

28、⾃然时效
是指在较低温度下进⾏的时效，⼀般是指室温下搁置时所发⽣的时效（将固溶体合⾦固溶处理后，在室温下放置所发⽣的时效）。

29、时效硬化
时效合⾦随第⼆相的析出，强度硬度升⾼⽽塑性下降的现象称为时效硬化。

30、调幅分解
某些固溶体合⾦，在⼀定条件下，能够不经过形核过程，分解为晶体结构相同成份在⼀定范围内连续变化的两相，即溶质原⼦富集与溶质原于贫化的两相，这种固态相变称为调幅分解。

⼆、符号的名称及意义
Mb 马⽒体爆发时形成温度，以Mb 表⽰（Mb≤Ms ）。

当奥⽒体冷⾄Ms 点以下时，瞬间
形成⼤量马⽒体，并伴有响声，同时释放相变潜热，使温度回升
Md 形变马⽒体点，能够形成形变诱发马⽒体转变的上限温度
Mf 马⽒体转变的终了温度,此温度发下奥⽒体向马⽒体转变将不再继续进⾏。

Mc 奥⽒体热稳定化的上限温度?超过此温度奥⽒体将出现热稳定化现象。

Ms 马⽒体点、马⽒体转变的开始温度、母相与马⽒体两相的体积⾃由能之差达到相变所需最⼩驱动值时的温度。

Sv ⾼碳⽚状马⽒体显微裂纹敏感度,单位体积马⽒体组织中,显微裂纹的⾯积。

θ滞后温度间隔度,奥⽒体热稳定化程度,由于C、N原⼦钉札位错,⽽要求提供附加的化学驱动⼒以克服C、N原⼦的钉札⼒,为获得这个附加的化学驱动⼒所需的过冷度,即θ为值。

So ⽚状珠光体的⽚间距离,即⼀⽚铁素体和⼀⽚渗碳体的总厚度,或相邻两⽚铁素体或渗碳体之间的中⼼距离。

Ad 可获得形变奥⽒体的最⾼温度。

三、简答题
1、何谓⼆次硬化和⼆次淬⽕？以W18CrV钢的热处理⼯艺为例说明⼆者间的区别？
由于A′本⾝的稳定性⾼或在P和B区之间A′⽐较稳定的区域保持时，A′可以不发⽣分解，⽽在随后冷却时转变为M，这种现象称为⼆次淬⽕。

通常淬⽕钢回⽕时，硬度随回⽕温度的升⾼是逐渐下降的，但当钢中含有某些特殊类型碳化物形成元素时，回⽕温度达到某⼀温度后，硬度反⽽随回⽕温度的升⾼⽽升⾼的现象，称为⼆次硬化。

W18Cr4V钢的正常热处理⼯艺为1280℃加热淬⽕，560℃1⼩时三次⾼温回⽕，淬⽕时由于奥⽒体的稳定性较，组织中有⼤量的残余奥⽒体，在回⽕时保温时残余奥⽒体不发⽣分解，但是钢中含有W、V等碳化物形成元素，将由马⽒体中析出⼤量弥散分布的碳化物，使钢的硬度升⾼，出现⼆次硬化。

⽽在随后劲的冷却过程中残余奥⽒体将转变为马⽒体，出现⼆次淬⽕。

可见⼆次硬化是在回⽕保温过程中由于特殊碳化物析出抽⾄?⽽⼆次淬⽕则是由于残余奥⽒体在回⽕冷却过程中转变为马⽒体所⾄。

2、钢在连续加热时珠光体向奥⽒体转变有何特点？
1、在⼀定的加热速度范围内?临界点随加热速度增⼤⽽升⾼
2、相变是在⼀个温度范围内完成的
3、可以获得超细晶粒
4、钢中原始组织的不均匀使连续加热时的奥⽒体化温度升⾼
5、快速连续加热时形成的奥⽒体成分不均匀性增⼤Cr-a降低，Cr-cem升⾼。

6、在超快速加热条件下，铁素体转变为奥⽒体的点阵改组属于⽆扩散型相变。

3、何谓奥⽒体的本质、起始、实际晶粒度，刚在弥散析出的第⼆相对奥⽒体的长⼤有何影响？
起始晶粒度:指临界温度以上奥⽒体形成刚刚完成?其晶粒边界刚刚互相接触时的晶粒⼤⼩。

实际晶粒度:指在某⼀热处理加热条件下，所得到的晶粒尺⼨。

本质晶粒度:是根据标准实验条件,在930±10℃,保温⾜够时间(3~8⼩时)后,测定的钢中奥⽒体晶粒的⼤⼩。

晶粒的长⼤主要表现为晶界的移动,⾼度弥散的、难熔的⾮⾦属或⾦属化合物颗粒对晶粒长⼤起很⼤的抑制作⽤,为了获得细⼩的奥⽒体晶粒,必须保证钢中有⾜够数量和⾜够细⼩难熔的第⼆相颗粒。

4、钢中马⽒体的晶体结构如何？碳原⼦在马⽒体点阵中的分布不马⽒体点阵的正⽅度有何关系？
Fe-C合⾦的马⽒体是C在中的过饱和间隙固溶体。

X-射线衍射分析证实?马⽒体具有体⼼正⽅点阵。

通常假设马⽒体点阵中的C原⼦优先占据⼋⾯体间隙位置的第三亚点阵?即C原⼦平⾏于[001]⽅向排列。

结果使c轴伸长，a轴缩短，使体⼼⽴⽅点阵的α-Fe变成体⼼正⽅点阵的马⽒体，研究表明，并不是所有的C原⼦都占据第三亚点阵的位置，通过中⼦辐照分析的结论是近80%的C原⼦优先占据第三亚点阵，⽽20%的C原⼦分布其他两个亚点阵，即在马⽒体中，C原⼦呈部分有序分布。

5、简述珠光体的形貌特征？⽚间距离不同的珠光体在光学显微镜和电⼦显微镜下的形态特征？
通常所说的珠光体是指在光学显微镜下能清楚分辨出⽚层状态的⼀类珠光体，⽽当⽚间距离⼩到⼀定程度后，光学显微镜就分辨不出⽚层的状态了。

根据⽚间距离的⼤⼩，通常把珠光体分为普通珠光体、索⽒体和屈⽒体。

普通珠光体P：S0=1500~4500 ?，光学显微镜下能清晰分辨出⽚层结构。

索⽒体S：S0=800~1500 ?，光学显微镜下很难分辨出⽚层结构。

屈⽒体T：S0=800~1500 ?，光学显微镜下⽆法分辨⽚层结构。

但是在电⼦显微镜下观察各类⽚状珠光体是没有区别的?只是⽚间距离不同⽽已。

6、试从经典晶体学理论说明奥⽒体向珠光体转变的动⼒学曲线具有“C”字形？
按经典结晶理论，奥⽒体向珠光体转变是通过形核长⼤完成的。

奥⽒体向珠光体转变时随过冷度增⼤临界形核功减⼩，这将促进奥⽒体向珠光体转变，使转变的孕育期缩短，转变速度加快。

但是奥⽒体向珠光体转变属于扩散型相变，⽽随温度的降低原⼦的活动下降，这⼜将阻碍奥⽒体向珠光体的转变，使转变的孕育延长，转变速度下降。

两个影响因素互相⽭盾，过冷度较⼩时，转变温度较⾼，临界形核功的变化起主导作⽤，随过冷度增⼤，孕育期缩短，当转变温度达到某⼀温度后碳原⼦扩散能⼒的影响将起主导作⽤，这⼜将使孕育期延长。

在这两个相互⽭盾综合作⽤下使奥⽒体向珠光体转变曲线呈现出“C”字形。

7、简述影响珠光体转变的动⼒学因素?
1、钢的内在因素
(1)碳含量的影响?亚共析钢随碳含量的增加孕育期延长?过共析钢随碳含量增加孕育期缩短。

(2)合⾦元素的影响,⾃扩散的影响,对碳原⼦扩散速度的影响,改变了γ→α转变速度,改变了临界点,对γ/α相界⾯的拖曳作⽤
(3)奥⽒体成分均匀性和过剩相溶解情况的影响?成分均匀、合⾦化程度⾼?孕育期长?转变速度下降。

(4)奥⽒体晶粒度的影响?晶粒细⼩形核部位多?孕育期短转变速度快?
2、外界影响因素
（1）加热温度和保温时间的影响，温度⾼保温时间长奥⽒体成分均匀，孕育期长，转变速度。

（2）应⼒和塑性变形的影响，在奥⽒体状态下承受拉应⼒或进⾏塑性变形，有加速度珠光体转变的作⽤。

（3）等向压应⼒的影响，对奥⽒体施加等向压应⼒，有降低珠光体形成温度、共析点移向低碳和减慢珠光体形成速度的作⽤。

8、过冷奥⽒体连续冷却转变曲线有何特点和⽤途？
（1）、共析碳钢和过共析碳钢的连续冷却转变图，只有⾼温区的P转变和低温区的M转变，⽽⽆中温区的B转变，亚共析碳钢可以有B转变。

亚共析钢和过共析钢有先共析相F和Cem析出线，由于先共析相的析出，可以改变A 的C含量，从⽽使随后在低温区发⽣M转变的Ms发⽣相应的变化。

（2）合⾦钢的CCT图，可以有P转变⽆B转变或只有B转变⽆P转变等多种不同的情况,具体的情况由加⼊的合⾦元素种类和数量⽽定。

（3)连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下⽅。

这说明连续冷却转变的温度低,孕育期长。

(4)不论P转变,还是B转变的连续冷却转变曲线,都只有相当于C曲线的上半部分。

(5)连续冷却时,在⼀定的冷却条件下,A在⾼温区的转变不能完成,余下的A则在中温区及低温的M转变区继续转变,最终得到混合组织。

由于在⾼温和中温区的转变，会改变余下A的C含量，从⽽使Ms发⽣相应的变化。

⽤途主要有1、预计热处理后的组织和硬度,2、选择冷却规范、确定淬⽕介质
9、钢中贝⽒体组织有哪⼏种形态？其特征及各形成条件如何？
钢中主要的贝⽒体组织有⽆碳化物贝⽒体、上贝⽒体、下贝⽒体、粒状贝⽒体等。

其中⽆碳化物贝⽒体板条铁素体束及未转变的奥⽒体组成，在铁素体之间为富碳的奥⽒体，铁素体与奥⽒体内均⽆碳化物析出，故称为⽆碳化物贝⽒体，是贝⽒体的⼀种特殊形态。

是⼀种单相组织，由⼤致平⾏的铁素体板条组成。

铁素体板条⾃奥⽒体晶界处形成，成束地向⼀侧晶粒内长⼤，铁素体板条较宽，板条之间的距离也较⼤。

上贝⽒体是⼀种两相组织，由铁素体和渗碳体组成。

成束⼤致平⾏的铁素体板条⾃奥⽒体晶界向⼀侧或两侧奥⽒体晶内长⼊。

渗碳体，有时还有残余奥⽒体，分布于铁素体板之间，整体在光学显微镜下呈⽻⽑状，故可称上贝⽒体为⽻⽑状贝⽒体。

下贝⽒体也是⼀种两相组织，是由铁素体和碳化物组成。

但铁素体的形态及碳化物的分布均不同于上贝⽒体。

下贝⽒体铁素体的形态与马⽒体很相似?亦与奥⽒体碳含量有关。

含碳量低时呈板条状，含碳量⾼时呈透镜⽚状?碳含量中等时两种形态兼有。

形核部位⼤多在奥⽒体晶界上，也有相当数量位于奥⽒体晶内。

碳化物为渗碳体或ε- 碳化物，碳化物呈极细的⽚状或颗粒状,排列成⾏,约以55~60°的⾓度与下贝⽒体的长轴相交,并且仅分布在铁素体的内部。

粒状贝⽒体块状铁素体基体和富碳奥⽒体区所组成。

由于基中的富碳奥⽒体区⼀般呈颗粒状,因⽽得名。

实际上富碳奥⽒体区⼀般呈⼩岛状、⼩河状等,形状是很不规则,在铁素体基体呈不连续平⾏分布。

10、CCT曲线与等温转变曲线有何不同？
1、共析碳钢和过共析碳钢的连续冷却转变图，只有⾼温区的P转变和低温区的M转变，⽽⽆中温区的B转变，亚共析碳钢可以有B转变。

亚共析钢和过共析钢有先共析相F和Cem析出线，由于先共析相的析出，可以改变A的C含量，从⽽使随后在低温区发⽣M转变的Ms发⽣相应的变化。

2、合⾦钢的CCT图，可以有P转变⽆B转变或只有B转变⽆P转变等多种不同的情况，具体的情况由加⼊的合⾦元素种类和数量⽽定。

3、在等温条件下合⾦元素推迟过冷A的等温转变，在连续冷却条件下，合⾦元素也降低过冷A的转变速度，使CCT曲线右移。

4、A晶粒度对CCT图的影响规律是，A晶粒粗⼤CCT图移向右下⽅。

5、连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下⽅。

这说明连续冷却转变的温度低，孕育期长。

6、不论P转变，还是B转变的连续冷却转变曲线，都只有相当于C曲线的上半部分。

7、连续冷却时?在⼀定的冷却条件下，A在⾼温区的转变不能完成，余下的A则在中温区及低温的M转变区继续转变，最终得到混合组织。

由于在⾼温和中温区的转变，会改变余下A的C含量，从⽽使Ms发⽣相应的变化。

11、何谓马⽒体显微裂纹敏感度，它受那些因素影响？
是由于M形成时互相碰撞形成的,M形成速度极快，相互碰撞或与A晶界相撞时，将因冲击⽽形成相当⼤的应⼒场，⼜因为⾼碳⽚状M很脆不能通过滑移或孪⽣变形来消除应⼒，因此容易形成撞击裂纹，这种先天性的缺陷使⾼碳附加了脆性。

钢中M显微裂形成的难易程度⽤马⽒体显微裂纹敏感度来表⽰。

以单位M体积中出现裂纹的⾯积作为马⽒体内形成显微裂纹的敏感度，⽤Sv(mm-1)表⽰。

影响显微裂纹敏感度的因素
(1)碳含量的影响:是影响SV的主要因素,C%⼩于1.4%时随C%的增加SV急剧增加,当C%⼤于1.4%时Sv随C%的增加反⽽下降。

C%⼩于
1.4%,M为{225}惯习⾯,⽽当C%⼤于1.4%,后M为{259}惯习⾯。

(2)奥⽒体晶粒⼤⼩的影响:随A晶粒直径的增⼤SV急剧增加。

(3)淬⽕冷却温度的影响:冷却温度越低,M转变量越多,残余奥⽒体量越少,Sv越⼤。

(4)马⽒体转变量的影响:随M量的增加Sv增⼤,但当M的体积份数f⼤于0.27后,SV不再随f增⼤。

(5)马⽒体⽚长度的影响:Sv随M⽚长度(即⽚的最⼤尺⼨)的增⼤⽽升⾼。

12、钢中马⽒体相变的热⼒学特点是什么？并说明为什么Md点的上限温度是To。

钢中马⽒体转变热⼒学特点是：1、热滞很⼤，奥⽒体只有在很⼤的过冷度下才能转变成马⽒体；2、马⽒体转变有⼀固定的温度，称为马⽒体点，⽤MS表⽰；3、通常马⽒体只能在不断的降温过程中才能形成，等温停留转变将⽴即停⽌。

当温度低于某⼀温度后，马⽒体转变将不能进⾏，此点称为马⽒体转变终了点，此时组织中将保留⼀定数量的未转变奥⽒体，称为残余奥⽒体；4、MS点可以通过对奥⽒体的塑性变形⽽升⾼，使马⽒体转变提前发⽣，称为形变诱发马⽒体转变，能够发⽣形变诱发马⽒体转变的上限温度称为形变诱发马⽒体转变的开始温度，简称形变马⽒体点。

从奥⽒体与马⽒体两相系统的吉布斯⾃由曲线来看，两条曲线的交点温度为To，即两相⾃由能平衡点，奥⽒体向马⽒体转变必须要在To温度以下的⼀定温度才能发⽣，但可以通过引⼊塑性变形使MS点升⾼，通过合适的变形⽅式能使Ms升⾼到To温度，但不能超过To温度，因为在To温度以上，奥⽒体是稳定相，⽽马⽒体的不稳定相，换⾔之，奥⽒体如果向马⽒体转变将使系统的⾃由能升⾼，这是不可能的。

13、何为临界冷却速度，影响临界冷却速度的因素有那些？
临界冷却速度：连续冷却时，在某⼏个特定的冷却速度下，所得到的组织将发⽣突变，这些冷却速度
称为临界冷却速度。

通常所说的临界冷却速度是指获得100%马⽒体转变的最⼩的冷却速度。

凡影响A稳定性、影响CCT曲线形状的因素均影响VC，使曲线右移的均降低VC，左移的均使Vc提⾼。

（1）碳含量：低碳钢随C含量增加，VC显著降低，但在0.3~1.0%范围内，Vc下降的不多。

C%>1.0%后，随C含量的增加，VC增⾼。

（2）合⾦元素的影响：除Co以外，⼤部分合⾦元素溶⼊A中，都增加A的稳定性，使VC下降，若未溶
⼊A中，以碳化物形式存在，则会使VC升⾼。

（3）A晶粒度的影响：随A晶粒尺⼨增⼤，Vc 减⼩，对受P转变制约的Vc影响较⼤，⽽对受B转变
制约的Vc影响较⼩。

（4）A化温度的影响：A化温度升⾼，A的合⾦化程度增⼤，稳定性升⾼，从⽽使Vc 降低。

（5）A中⾮⾦属夹杂物和稳定碳化物：硫化物、氧化物、氮化物及难溶的稳定碳化物，在A化时，能阻
碍A晶粒的长⼤，促进⾮M组织的形成，使Vc增⼤。

14、MS点的物理意义，影响MS点的主要因素有那些?？
母相与马⽒体两相之间的体积⾃由能之差达到相变所需的最⼩驱动⼒值时的温度。

影响因素：
1、奥⽒体化学成分的影响
（1）碳的影响
随奥⽒体碳含量的增加，MS和Mf均显著下降，但⼆者下降的趋势不同。

氮（N）对MS和Mf的影响与碳的影响规律基本相似。

（2）合⾦元素的影响
钢中常见的合⾦元素，除Al和Co可以提⾼MS外，其它合⾦元素均使MS点降低。

2、加热规范的影响
加热温度⾼保温时间长，有利于奥⽒体的合⾦化，可以提⾼奥⽒体的合⾦化程度，使MS点下降，但是，温度⾼时间长奥⽒体晶粒粗⼤、晶体学缺陷减少，这⼜会导致MS点的升⾼。

在完全奥⽒体化的前提下，提⾼加热温度、延长保温时间，将使MS有所提⾼。

3、冷却速度的影响
在⽣产条件下，冷却速度⼀般对MS点⽆影响。

在⾼速淬⽕时，MS随淬⽕速度增⼤⽽升⾼。

4、塑性变形的影响
在Md~MS之间对奥⽒体进⾏塑性变形，可使MS点升⾼，马⽒体转变提前发⽣。

5、应⼒的影响
单向的拉应⼒或压应⼒可使进马⽒体转变，使MS升⾼。

⽽多向压应⼒则阴阻碍马⽒体的形成，使Ms点下降。

6、磁场的影响
磁场的存在可使MS点升⾼，在相同的温度下马⽒体转变量增加，但对MS点以下的转变⾏为⽆影响。

15、何谓形变诱发马⽒体转变，并说明Md的物理意义。

如果在MS点以上对奥⽒体进⾏塑性变形，会诱发马⽒体转变⽽引起MS点升⾼到Md，同样塑性变形也可以使AS 下降到点。

Md和Ad分别称为形变马⽒体点和形变奥⽒体点。

因形变诱发马⽒体转变⽽产⽣的马⽒体，常称为形变马⽒体，同样形变诱发马⽒体逆转变⽽产⽣的奥⽒体称为形变奥⽒体。

Md的物理意义：可以获得形变马⽒体的最⾼温度。

若在⾼于Md点的温度对奥⽒体进⾏塑性变形，就会失去诱发马⽒体转变的作⽤。

16、钢和铁合⾦中马列⽒体相变动⼒学有那⼏种主要类型，各种类型的特点如何？
（⼀）马⽒体的降温形成（变温瞬时形核、瞬时长⼤）
是碳钢和低合⾦钢中最常见的⼀种马⽒体转变。

其动⼒学特点为，马⽒体转变必须在连续不断的降温过程中才能进⾏，瞬时形核，瞬时长⼤，形核后以极⼤的速度长⼤到极限尺⼨，相变时马⽒体量的增加是由于降温过程中新的马⽒体的形成，⽽不是已有马⽒体的长⼤，等温停留转变⽴即停⽌。

（⼆）马⽒体的爆发式转变（⾃触发形核，瞬时长⼤）
这种转变在Ms以下某⼀温度突然发⽣，具有爆发性，并且⼀次爆发中形成⼀定数量的马⽒体，爆发
转变伴有响声，转变时急剧放出相变潜热引起试样温升。

（三）马⽒体的等温形成（等温形核，瞬时长⼤）
马⽒体的晶核可以等温形成，形核需要⼀定的孕育期，形核率随过冷增⼤，先增后减，动⼒学曲线具有“S”形，等温形成图具有“C”形，符合⼀般的热激活形核规律，等温转变不能进⾏到底，只能有⼀部分奥⽒体可以等温转变为马⽒体。

（四）表⾯马⽒体
在稍⾼于MS点的温度下等温，往往会在试样表⾯层形成马⽒体，其组织形态，形成速度，晶体学特征都和Ms 点温度以下试样内部形成的马⽒体为同，这种只产⽣于表⾯层的马⽒体称为“表⾯马⽒体”。

17、钢中马⽒体⾼强度和⾼硬度的主要原因是什么？
（1）相变强化
马⽒体相变的特性造成在晶体内产⽣⼤量微观缺陷（位错、孪晶及层错）,使马⽒体强化,即相变强化。

⽆碳马⽒体的屈服极限为284MPa与强化F的σS很接近,⽽退⽕的F的σS仅为98~137MPa,也就是说相变强化,使强度提⾼了147~186MPa。

(2)固溶强化
C原⼦溶⼊M点阵中,使扁⼋⾯体短轴⽅向上的Fe原⼦间距增长了36%,⽽另外两个⽅向上则收缩4%,从⽽使体⼼⽴⽅变成了体⼼正⽅点阵,由间隙C原⼦所造成的这种不对称畸变称为畸变偶极,可以视其为⼀个强烈的应⼒场,C原⼦就在这个应⼒场的中⼼,这个应⼒场与位错产⽣强烈的交互作⽤,⽽使M的强度提⾼。

当C%超过0.4%后,由于碳原⼦靠得太近,使相邻碳原⼦所造成的应⼒场相互重迭,以致抵消⽽降低了强化效应。

(3)时效强化
理论计算得出,在室温下只要⼏分钟甚⾄⼏秒钟即可通过C原⼦扩散⽽产⽣时效强化,在-60℃以上,时效就能进⾏发⽣碳原⼦偏聚现象,是M⾃回⽕的⼀种表现,C原⼦含量越⾼时效强化效果越⼤。

(4)动态应变时效:
M 本来⽐较软,在外⼒作⽤下通过应变时效才能使强度显著提⾼,碳含量越⾼,应变时效作⽤越明显。

σ0.2⼏乎与C%⽆关且数值也不⾼只有196MPa,⽽σ2 则随C%增加⽽急剧增加。

18、钢中上贝⽒体和下贝⽒体的显微组织特征。

上贝⽒体是⼀种两相组织，由铁素体和渗碳体组成。

成束⼤致平⾏的铁素体板条⾃奥⽒体晶界向⼀侧
或两侧奥⽒体晶内长⼊。

渗碳体（有时还有残余奥⽒体）分布于铁素体板之间，整体在光学显微镜下呈⽻
⽑状，故可称上贝⽒体为⽻⽑状贝⽒体。

下贝⽒体也是⼀种两相组织，是由铁素体和碳化物组成。

但铁素
体的形态及碳化物的分布均不同于上贝⽒体。

下贝⽒体铁素体的形态与马⽒体很相似，亦与奥⽒体碳含量有关。

含碳量低时呈板条状，含碳量⾼时
呈透镜⽚状，碳含量中等时两种形态兼有。

形核部位⼤多在奥⽒体晶界上，也有相当数量位于奥⽒体晶内。

碳化物为渗碳体或-ε碳化物，碳化物呈极细的⽚状或颗粒状，排列成⾏，约以55~60°的⾓度与下贝⽒体
的长轴相交，并且仅分布在铁素体的内部。

19、简述贝⽒体转变动⼒学的特点
1、贝⽒体转变速度⽐马⽒体转变速度慢得多，⼀般认为是由于在贝⽒体转变过程存在碳原⼦的扩散所⾄。

2、贝⽒体转变的不完全性
温度在B S点以下，贝⽒体才可以形成，⽽且随着等温温度的降低，最⼤转变量将增加。

但是这有两种情况，⼀是只要等温温度降低到某⼀温度，奥⽒体可以全部转变为贝⽒体，例如碳钢、中碳Mn钢、中碳Si-Mn钢等就属于这种情况；⼆是等温温度即使降低到很低的温度，仍然不能完全转变，仍有部分奥⽒体未曾转变⽽残留下来，许多种合⾦钢就属于这种情况，这种现象称为“转变不完全性”或“转变的⾃制”。

3、可能与珠光体转变或与马⽒体转变重叠
在碳钢和⼀些合⾦钢中，在某⼀等温温度范围之内，贝⽒体转变可能与珠光体转变发⽣部分重叠。

这可能有两种情况，⼀是在过冷奥⽒体等温转变图中珠光体开始转变在贝⽒体转变之前，过冷奥⽒体在形成⼀部分珠光体以后，接着转变为贝⽒体；⼆是在过冷奥⽒体等温转变图中贝⽒体开始转变在珠光体开始转变之前，过冷奥⽒体在形成⼀部分贝⽒体以后，接着转变为珠光体。

对于具有较⾼M S点的钢，当温度在M S点以下时，贝⽒体转变和马⽒体转变可能发⽣重叠。

当奥⽒体急冷⾄M S~M f温度范围的某⼀温度并保持恒定以后，奥⽒体先有⼀部分发⽣马⽒体转变，以后其余部分发⽣贝⽒体转变，马⽒体转变可以对贝⽒体转变产⽣促进作⽤。

20、时效合⾦在时效时硬度变化的规律如何？
1、冷时效（⾃然时效）
是指在较低温度下进⾏的时效，⼀般是指室温下搁臵
时所发⽣的情况。

硬度-时间关系曲线⼤致可分为三段：孕
育期（某些合⾦的孕育期不明显）、快速反应阶段以及慢速
反应阶段。

在慢速反应阶段的后期，硬度基本上保持常数。

⼀般认为，冷时效所反应的性能变化是由G.P.区形成所致。

2、温时效（⼈⼯时效）。