固态相变部分复习提纲 2
固态相变总复习资料(仅供参考)
绪论一、相:是成分相同、结构相同、有界面同其他部分分隔的物质均匀组成部分； 相变:相变是当外界约束（温度或压强）作连续变化时，在特定条件（温度或压强达到某定值）下，物相所发生质突变。
二、物相的突变体现在那些方面？（1）从一种结构变化为另一种结构，例如：液相——固相；固相中不同晶体结构之间的转变奥氏体（A ）（2）化学成分的不连续变化：例如固溶体的脱溶分解（3）某种物理性质的跃变：金属——非金属转变；顺磁体——铁磁体转变三、相变解决什么问题？（1）相变为何会发生？（热力学、动力学问题）（2）相变是如何进行的？（相变机理——与扩散、切变、位错等相关的理论）四、相变采取的措施和意义4.1、常用措施热处理－加热：温度、速度，保温时间－冷却：速度、方式--环境：磁场、电场、力场原理：解决有哪些相变，相变条件、机理、特征工艺：解决如何实现这些相变从而达到预期的性能4.2、研究相变的意义掌握金属材料固态相变的规律，就可以采取措施（如特定的加热和冷却工艺）控制相变过程以获得所预期的组织和性能，从而使之具有所预期的性能，最大限度地发挥现有金属材料的潜力，并可以根据性能要求开发出新型材料第一章扩散基础第二章固态相变基本规律一、基本概念1、界面 根据界面上新旧两相原子在晶体学上匹配程度不同，两相界面分为： 共格…δ≤0.05界面类型半共格…0.05~0.25之间非共格…δ≥0.252.1、扩散型相变相变时，相界面的移动是通过原子近程或远程扩散而进行的相变称为扩散型相变。
只有温度足够高，原子活动能力足够强时，才能发生扩散型相变。
同素异构转变、多型性转变、脱溶型转变、共析型转变、调幅分解和有序化转变均属于扩散型相变扩散型相变特点2.1.1、相变过程有原子扩散运动，相变速率受原子扩散所控制2.1.2、新相与母相的成分往往不同2.1.3、只有因新相和母相比容不同而引起的体积变化，没有宏观形状的变化2.2、非扩散型相变相变过程中原子不发生扩散，参与转变的所有原子的运动是协调一致的相变称为非扩散型相变，非扩散型相变时原子仅作有规则的迁移以使晶体点阵发生改组。
材料热处理 固态相变 相变基础课程复习题纲
“固态相变”课程复习提纲一、铁碳相图1、Fe－Fe3C相图，A1、A3、Acm线，下标c和r的含义。
2、纯铁加热时晶体结构的变化和膨胀特性。
3、各临界点的温度和碳含量。
4、应用杠杆定律计算各相含量。
二、奥氏体的形成1、奥氏体、铁素体和马氏体的结构和比容大小。
2、奥氏体晶核的形成和长大机制。
共析钢奥氏体形成时各相C浓度的分布。
为何奥氏体化时共析钢中的铁素体总是先消失（有残留碳化物）？3、奥氏体的成核率随过热度变化的规律与金属凝固时成核率随过冷度变化的规律有何不同？为何加热速度越快所形成奥氏体的成分越不均匀？4、温度、碳含量和原始组织如何影响奥氏体的形核和长大？5、奥氏体的三种晶粒度。
影响奥氏体晶粒度的因素有哪些？为何要细化奥氏体？三、珠光体转变1、片状珠光体的形成机理及C的扩散机制。
2、珠光体、索氏体和屈氏体的概念。
为何冷速越大，珠光体片层越薄？3、成核率N、长大速度G 与转变温度的关系。
4、影响珠光体转变的主要合金元素有哪些，起何作用？5、影响珠光体机械性能的主要因素（珠光体团尺寸、片层厚度）和机制及提高性能可采取的措施。
四、马氏体转变1、马氏体的晶体结构和转变的主要特点。
2、马氏体形成热力学：T0，M s，M f，A s，M d，A d等概念。
为何钢的马氏体转变有很大的热滞后（过冷度）？3、板条马氏体和片状马氏体的形态、亚结构和性能（强度、塑性）特点。
C含量对马氏体形态、M s点和γR的影响。
为何C含量越高M s点越低、室温下γR 越多？4、如何根据奥氏体和马氏体的物理性能特点，测定奥氏体转变为马氏体的过程。
5、形状记忆合金的特点和应用。
五、贝氏体转变1、上贝氏体和下贝氏体的形成温度范围、组织形态和性能特点。
2、为何说贝氏体转变兼有珠光体和马氏体转变的特点？恩金贝氏体相变假说。
3、上、下贝氏体中铁素体的含C量特点；与珠光体中的铁素体有何不同？4、影响贝氏体力学性能的主要因素及机理。
六、过冷奥氏体转变1、TTT曲线和CCT曲线的含义。
第一章 金属固态相变概论2(固态相变2)
• GP区的尺寸很小，在光学显微镜下分辨不到， 在电镜下观察到的GP区形貌如图所示。 • GP区的尺寸与合金的成分、时效温度和时效持 续的时间有关，在室温下时效，铝铜合金的GP 区直径约为5nm，100℃时约为20nm，而在 150℃时效时约为60nm；厚度只有一个原子间 距大小，约为O.4nm。 • 从图中还可以看出， GP区的分布均匀，密度 很大，约为1*1018个/cm3。
Al—Cu合金的淬火时效
• 对Al—Cu4％合金，当加热到550℃时，所有的铜 原子都溶入α固溶体中，然后快速冷却下来，得 到过饱和的α固溶体。
•在室温下长时放置(叫自 然时效)或者在130-150℃ 加热保温一段时间(叫人 工时效)，则会发生相变 (脱溶析出亚稳相)，能使 铝合金达到最大的强化。
过饱和固溶体分解的动力学分析
• 铝铜合金过饱和固溶体等温脱溶分解动力学曲线 (C曲线)。
• 图中仅给出了某一阶段脱溶开始曲线 • 由图可以看出，无论GP区、过渡相或平衡相，都 要经过一定的孕育期后才能形成。GP区所需的孕 育期最短，说明GP区的生核是非常快的。
由图还可以看出： 1)当时效温度T<T3时，很快即有GP区和少量θ''析出, 随着时间的延长，GP区溶解，析出θ''相及θ'相。 2)当T3<T<T2，先析出θ''相少量θ' ，随着时间延长， θ''相溶解，θ'相析出。 3)当T2<T<T1时，先析出θ'相少量θ ，随着时间延长， θ'相转变为θ相。 4)当T1<T<T0时，只有θ相析出。 由此可以看出： 时效温度高，脱溶过程的阶段少； 固溶体过饱和度小，脱溶过程的阶段也少（？）
材料相变原理复习提纲
材料相变原理复习提纲第1章1 分析固态相变的动力与阻力。
相变驱动力是使系统自由焓下降的因素，相变阻力是相变导致系统自由焓升高的因素。
△G = △G 相变+△G界面+△G畸式中△G 相变一项为相变驱动力。
其值是新旧相自由焓之差。
相变阻力包括很多内容：如晶界能、相界面能、位错畸变能、孪晶界面能、层错能、外表能、相变潜热等。
综合为界面能与畸变能。
2 讨论固态相变新相形状的影响因素。
新相的形状决定于长大速率的方向性，它受晶面的界面张力、外表或界面杂质吸附、温度与浓度梯度等影响。
如生铁中石墨沿基面方向长大，成为片状石墨；如沿垂直于基面方向长大，那么成为扇形石墨的复合体，即球状石墨。
3 比拟扩散型相变与非扩散型相变的特点。
第2章1.以共析钢为例，说明奥氏体的形成过程1奥氏体晶核的形成：奥氏体晶核易于在铁素体及渗碳体相界面形成2奥氏体的长大：奥氏体中的碳含量是不均匀的，及铁素体相接处碳含量较低，及渗碳体相接处碳含量较高，引起碳的扩散，破坏了原先碳浓度的平衡，为了恢复碳浓度的平衡，促使铁素体向奥氏体转变以及fe3c 的溶解，直至铁素体全部转变为奥氏体为止。
3剩余渗碳体的溶解：铁素体比奥氏体先消失，因此还残留未溶解的渗碳体，随时间的延长不断融入奥氏体，直至全部消失。
4奥氏体均匀化：剩余渗碳体全部溶解时，奥氏体中的碳浓度依然是不均匀的，继续延长保温时间，通过碳的扩散，可使奥氏体碳含量逐渐趋于均匀。
渗碳体剩余的原因：相界面向铁素体中的推移速度比向渗碳体中推移速度快14.8倍，但是铁素体片厚度仅比渗碳体片大7倍，所以铁素体先消失，还有相当数量的剩余渗碳体未完全溶解。
2.奥氏体的晶粒度由几种表示方法？并讨论影响奥氏体晶粒度的影响因素。
晶粒度是指晶粒大小，晶粒大小可用多种方法表示，晶粒大小及晶粒度级别〔N〕的关系为：n = 2N-1n为放大100倍视野中单位面积内的数。
N一般为1-8，级别越高，晶粒越细。
起始晶粒度；实际晶粒度；本质晶粒度。
固态相变复习要点
16 常用的表面化学热处理工艺有哪些
17 感应淬火的残余应力有什么特点
18 退火正火的目的 种类和适用范围
19淬火钢在不同温度回火相应的组织是什么
20 如果相变是通过形核长大方式进行的 那么相变速度是不是恒定的
21 淬火变形后开裂原因 怎样防止
9 A转变为马氏体时体积是怎样变化的表面会产生怎样应变
10 裂纹形成时走向与构件的形状有没有什么关系
11 开裂与热应力 组织应力有关吗
12 贝氏体组织结构的特点
当组织形态是片状或球状时性能有什么不同
13 淬火时工件表面的冷却状况对淬火后的硬度有什影响
14 淬火介质不同时对淬透性 淬硬性有什么影响
22 恩金 柯俊贝氏体相变假说是什么 能解决什么问题
23 哪些因素可促进金属固态相变 为什么
24 贝氏体转变的完成时间与钢的碳含量有没有关系
25 马氏体的形态与亚结构与碳含量以及合金元素有没有关系
26 棒条状与盘形工件淬火属固态相变的热力学与动力学条件
2 影响TTT曲线的合金元素有哪些 ttt 曲线测定方法
3 组织转变时Fe C原子是否扩散
4 马氏体相变驱动力与过冷度关系
5 淬火时残余应力的性质
6 扩大或缩小奥氏体区域的元素
7 亚 过 共析钢在加热时晶粒长大倾向是否一样
8 常见的两种马氏体的结构与性能
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。
固态相变知识点总结
固态相变知识点总结固态相变（solid state phase transition）是指物质在固态下，由于温度、压力等外界条件的变化，使得物质的晶体结构和性质发生显著变化的现象。
固态相变分为一级相变和二级相变两种类型，其中一级相变又称为凝固、熔化或者升华相变，而二级相变则包括了铁磁性转变、铁电性转变、铁弹性转变等多种类别。
一级相变是指固态物质在相变过程中伴随着传热的明显变化，其自由能函数在温度、压力和摩尔体积或摩尔焓差范围内不连续变化。
一级相变包括了凝固、熔化和升华三种基本类型。
凝固是物质由液态转变为固态的一种相变过程。
在凝固的过程中，液体的分子排列变得有序，形成规则的晶体结构。
凝固点是物质在一定压力下的温度，当温度降低达到凝固点时，液体开始凝固。
熔化是物质由固态转变为液态的一种相变过程。
在熔化的过程中，固体的晶体结构破坏，分子之间的相互作用减弱，形成无序排列的分子结构。
熔点是物质在一定压力下的温度，当温度升高达到熔点时，固体开始熔化。
升华是物质由固态转变为气态的一种相变过程。
在升华的过程中，固体的晶体结构破坏，分子之间的相互作用减弱，形成无序排列的分子结构。
升华点是物质在一定压力下的温度，当温度升高达到升华点时，固体开始升华。
与一级相变不同，二级相变是指固态物质在相变过程中没有明显的传热变化，其自由能函数在温度、压力和摩尔体积或摩尔焓差范围内连续变化。
二级相变包括了铁磁性转变、铁电性转变和铁弹性转变等多种类型。
铁磁性转变是指在一定温度下，物质由铁磁相转变为顺磁相或者反铁磁相的一种相变过程。
铁磁性转变常伴随着磁滞回线的出现，磁化强度和温度之间存在明显的关联。
铁电性转变是指在一定温度下，物质由铁电相转变为非铁电相的一种相变过程。
铁电性转变常伴随着电滞回线的出现，电极化强度和温度之间存在明显的关联。
铁弹性转变是指在一定温度下，物质由弹性相转变为非弹性相的一种相变过程。
铁弹性转变常伴随着应力-应变曲线的出现，应力和温度之间存在明显的关联。
固态相变知识点整理 辽宁科技大学
第1章：奥氏体的形成1.金属固态相变的基础⑴热力学原理（自由能下降）：固体中有元素扩散、自由能最低原则、降低自由能的过程⑵动力学原理（时间和温度）：成份起伏，结构起伏，能量起伏→相变过程（形核、长大）发生相转变2.奥氏体的形成⑴热处理：通过加热、保温和冷却的方法，改变金属及合金的组织结构，使其获得所需要的性能的热加工工艺。
⑵奥氏体化：钢加热获得奥氏体的过程。
⑶奥氏体形成的热力学条件系统总的自由能变化ΔG：ΔG=-ΔG V+ΔG S+ΔGεΔGV——奥氏体与旧相体积自由能之差；ΔGS ——形成奥氏体时所增加的表面能；ΔGε——形成奥氏体时所增加的应变能ΔG<0，形成奥氏体。
⑷实际加热时临界点的变化加热：偏向高温，存在过热度；A C1，A C3，A CCm冷却：偏向低温，存在过冷度。
A r1，A r3，A rCm3.奥氏体的组织、结构⑴奥氏体的组织通常由多边形的等轴晶粒所组成，有时可观察到孪晶。
⑵奥氏体的结构①具有面心立方结构。
（奥氏体是C溶于γ-Fe中的固溶体。
合金钢中的奥氏体是C及合金元素溶于γ-Fe中的固溶体。
）②C是处于γ-Fe八面体的中心空隙处，即面心立方晶胞的中心或棱边的中点；③最大空隙的半径为0.052nm，与C原子半径（0.077 nm）比较接近。
C原子的存在，使奥氏体点阵常数增大④实际上奥氏体最大碳含量是2.11%（重量）4.奥氏体的性能⑴顺磁性。
用于相变点和残余奥氏体含量的测定等。
⑵比容最小。
也常利用这一性质借膨胀仪来测定奥氏体的转变情况。
⑶线膨胀系数最大。
利用奥氏体钢膨胀系数大的特性来做仪表元件。
⑷奥氏体的导热性能最差（除渗碳体外）。
奥氏体钢要慢速加热。
⑸奥氏体的塑性高，屈服强度低。
5.奥氏体的形成机制⑴奥氏体的形核①在铁素体与渗碳体的界面处依靠系统内的成分起伏、结构起伏和能量起伏形成。
②奥氏体形核于相界面处的原因：Ⅰ界面处碳浓度差大，有利于获得奥氏体晶核形成所需的碳浓度。
《固态相变原理及应用》第二章 固态相变热力学原理
临界晶核的形核功W
形成临界晶核的形核功W为
由上式可知，表面能σ和弹性应变能ε增加时， 则临界晶核半径rห้องสมุดไป่ตู้增加， 形核功W增加。临界晶核半径和形核功都是自由能差的函数，也随过 冷度（过热度）而变化。过冷度（过热度）增大，临界晶核半径和形 核功都减小，新相形核几率增大，新相晶核数量也增多，即相变容易 发生。因此，只有在一定的温度滞后条件下系统才可能发生相变。与 克服相变势垒所需的附加能量一样，形核功所需的能量也来自两个方 面：一是依靠母相内存在的能量起伏来提供；二是依靠变形等因素引 起的内应力来提供。
T 固态相变热力学原理 hermodynamics in Phase Transformation
自由能G
在热力学当中，自由能指的是在某一个热力学过程中，系统 减少的内能中可以转化为对外作功的部分，它衡量的是：在 一个特定的热力学过程中，系统可对外输出的“有用能量”。
G是系统的一个特征函数，设H为焓、S为熵、T为绝对温度，
界面能之间存在下列关系
晶界形核系统自由能变化
若晶核为双球冠形，R为曲率半径，则有
当：
W＝0
满足这一条件时 该二次方程式的解为χ＝2、χ＝－4。 由此可知，界面形核时，只要
，形核便不再需要额外的能量。
界隅形核
界面、界棱和界隅都不是几何意义上的面、线和点，它们都占有 一定的体积。
(a)界面形核 (b)界棱形核 (c)界隅形核 界面、界棱和界隅都可以提供其所储存的畸变能来促进形核。在界面 形核时，只有一个界面可供晶核吞食；在界棱形核时，可有三个界面供晶 核吞食；在界隅形核时，被晶核吞食的界面有六个。所以，从能量角度来 看，界隅提供的能量最大，界棱次之，界面最小。然而，从三种形核位置 所占的体积分数来看，界面反而居首位，而界隅最小。
大连理工大学固态相变各章节考点及知识点总节
大连理工大学固态相变知识点总结第一章1. 概念：相，固态相变，相变势垒，激活能，共析、伪共析、淬火临界冷却速度，位向关系、惯习面。
2. 需掌握的要点：固态相变的特点；从能量角度阐明相界面特点（共格，非共格，弹性应变能和界面能）；相变的热力学条件（必要）；固态相变的阻力和驱动力（均匀与非均匀情况下），缺陷对形核的贡献（位错、空位、界面、界棱、界隅）；相变动力学：有成分变化的新相长大速度与什么有关？相变动力学曲线绘制过程（约翰逊－迈尔方程，S曲线C曲线）；过冷奥氏体的连续冷却图的分析。
3.相变的分类方法（一级相变，二级相变相变、平衡相变、非平衡相变等等），固态相变中3种基本变化是什么？相：指被一定边界包围、具有确定而均匀的物理和化学性质的一个系统或系统的一个部分。
也就是指结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。
固态相变：金属和陶瓷等固态材料在温度和压力改变时，其内部组织或结构会发生变化，即发生从一种相状态到另一种相状态的转变，这种转变称为固态相变。
相变势垒（或能垒）：指相变时改组晶格所必须克服的原子间引力。
势垒的高低可以近似地用激活能Q来表示。
激活能：使晶体原子离开平衡位置迁移到另一个新的平衡或非平衡位置所需要的能量。
激活能愈大，相变势垒就愈高。
共析相变（或珠光体型转变）：合金在冷却时，由一个固相分解为两个不同固相的转变如：γ→α+β；如果合金加热时所发生的相反转变称为逆共析相变，如：α+β →γ伪共析相变：接近共析点成分的合金，过冷到共析点以下发生共析转变的过程钢的临界冷却速度在连续冷却中，使过冷奥氏体不析出先共析铁素体（亚共析钢）或先共析碳化物（过共析钢高于Acm点奥氏体化）以及不转变为珠光体或贝氏体的最低冷却速度，分别称为抑制先共析铁素体或先共析碳化物析出以及抑制珠光体或贝氏体转变的临界冷却速度。
固态相变时，为了减少新相与母相之间的界面能，新相与母相之间往往存在一定的位向关系。
新相的某一晶面和晶向分别与母相的某一晶面、晶向平行界面与位向关系共格或半共格界面时必然有一定的位向关系；若无一定的位向关系，则为非共格界面；有一定的位向关系，也未必都具有共格或半共格界面；在固态相变时，新相往往在母相一定的晶面上开始形成，这个晶面称为惯习面，通常以母相的晶面指数来表示。
固态相变复习考点
固态相变复习考点第一章（1）一、固态相变：（包括纯金属及合金）在温度和压力改变时，组织和结构会发生变化的统称，是以材料热处理的基础二、热处理定义：将钢在固态下加热到预定的温度，保温一定的时间，然后以预定的方式冷却到室温的一种热加工工艺。
三、按平衡状态图金属固态相变的类型分为平衡转变和不平衡转变其变化在于三个方面：结构、成分、有序化程度（发生固态相变时，其中至少伴随这三种变化之一）：⑴晶休结构的变化。
如纯金属的同素异构转变、固溶体的多形性转变、马氏体转变、块状转变等；⑵化学成分的变化。
如单相固溶体的调幅分解；⑶有序程度的变化。
如合金的共析转变、包析转变、贝氏体转变、脱溶沉淀、有序化转变、磁性转变、超导转变等。
四、按动力学分类(原子迁移情况、形核和长大特点1.扩散型相变 2 非扩散型相变3半扩散型相变（2）一、1、固态相变的阻力大2、新相一般有特定的形状3、新相与母相之间往往存在特定的位向关系和惯习面4 原子迁移率低，多数相变受扩散控制 5 相变时容易产生亚稳相 6 普遍存在新相的非均与形核二、固态相变与凝固时的液一固相变一样，服从总的相变规律，即以新相和母相之间的自由能差作为相变的驱动力。
大多数固态相变也符合相变的一般规律，包含形核和长大两个过程，而且驱动力也是靠过冷度来获得，过冷度对形核、生长机制及速率都会发生重要影响。
但固态相变的新相、母相均是固体，因此又有一系列不同于凝固（结晶）的特点。
一. 新相和母相间存在不同的界面（相界面特殊）二.新相晶核与母相间的晶体学关系三.相变阻力大（应变能的产生）四.母相晶体缺陷的促进作用五.易出现过渡相（过渡相或中间亚稳相的形成）六. 原子迁移率低（3）固态相变驱动力来源于新相与母相的体积自由能的差ΔGV。
它随相变温度和相成分的改变而改变，一般相变驱动力随过冷度的增大而增大固态相变阻力来自新相与母相基体间形成界面所增加的界面能，以及两相体积差别所导致的弹性应变能，即弹性应变能和界面能之和构成了相变阻力。
固态相变复习总结
颗粒状和针状
4.平衡组织
通过缓慢冷却所得到的珠光体以及先共析铁素体与渗碳
体等组织
5.不平衡组织
通过较快的速度进行冷却时获得的组织；
如马氏体，贝氏体等
6.过热度：
转变温度与临界点 A1 之差（ΔT）
过热度越大，驱动力越大，转变速度越快。
7.奥氏体的形成是一个渗碳体的溶解，铁素体到奥氏体的
偏析
温度：远高于 Ac3，一 截面厚
为了节省能耗，一般在钢开坯后锻轧加热时，适当延长保
温时间
5）低温退火（消除应力退火）
目的：消除因冷加工或切削工以及热加工后快冷而引起的
残余应力，避免变形、开裂或随后处理的困难
温度： 碳钢、低合金钢 550－650°C
然后空气中自然冷却。获得细珠光体组织
目的：细化晶粒，使组织均匀化，改善铸件的组织和低碳
钢的切削加工性
可作为预备处理，为随后的热处理作准备
可作为最终热处理，用以改善板、管、带材的力学性能
正火与退火的性能比较
2）正火工艺的选择
（1） 正火温度
正火温度一般为 Ac3（或 Acm）＋ 30～50℃。如
4
果正火作为预先热处理，应采用上限温度，这样有利于组
得下贝氏体组织来改善钢的机械性能，并能减小淬火内应
力及变形、开裂倾向。
6.马氏体转变：
低温转变（淬火-主要的强化手段）
铁、碳原子均无扩散能力---无扩散型转变
转变机制-晶格改组
实质：碳在 a-Fe 中的过饱和固溶体。
组织形态：
片状马氏体（高碳钢）
板条状马氏体（低碳钢）
7.过冷 A 的 TTT 图：
过冷 A 分为三个温度区：
退火是钢的热处理工艺中应用最广，花样最多的一种工
固态相变复习
固态相变的一般特点：1. 固态相变阻力大2. 新相往往具有特定形状3. 原子扩散慢——扩散成为相变的主要控制因素4. 非均匀形核5. 新相与母相之间存在一定的晶体学位向关系6. 惯习面——新相以特定的晶向在母相的特定晶面上形成，这个晶面叫惯习面，这种现象叫惯习现象。
出现惯习现象的原因：降低界面能和应变能以减小相变阻力。
7. 过渡相（亚稳相）的形成总之，固态相变既力求使自由能尽可能降低，又力求沿着阻力最小的途径进行。
新相与母相的差别晶体结构上（如同素异构转变）化学成分上（如调幅分解）有序化程度上（如有序化转变等）兼而有之（如过饱和固溶体脱溶沉淀）固态相变与凝固的异同：相同点：驱动力均为新相与母相的体积自由能差。
新相和母相之间一般存在界面，界面能是相变的阻力。
相变都包含形核和长大两个过程（除调幅分解）。
凝固理论及其基本概念原则上仍适用于固态相变。
不同点：固态相变时新旧两相都是固体，固态晶体的原子呈有规则排列，并具有许多晶体缺陷，新相在固体中形核和生长在很大程度上会受到固体性质以及两固体间界面结构的影响。
固态相变复习2020年6月3日20:06界面能以共格界面最小、半共格界面次之和非共格界面最大。
弹性应变能以共格界面最大，半共格界面次之，非共格界面为零。
凝固过程的母相是液相，其弹性模量近似为0，因此凝固形成的新相一般为球形G：弹性模量；ΔV/V：新相和旧相的比容差f(c/a)：如下图体积应变能：球状最大，针状次之，盘状最小。
界面应变能可表达为：界面能和弹性应变能的作用：(1)若两相比容差较大→弹性应变起主导作用→形成盘(片)状新相以降低弹性应变能(2)若两相比容差别较小→弹性应变能作用不大→形成球状新相以降低界面能非均匀形核的应用：结合三维原子探针与高分辨透射电镜，研究发现位错处存在元素偏聚现象（Mn 元素），Mn 在位错处的偏聚提高了相变驱动力，因而位错是奥氏体相变非均匀形核的择优位置。
晶体学位向关系应用：纯铁的同素异构转变γ-Fe→α-Fe时，新相α-Fe与母相γ-Fe之间存在如下晶体学位向关系：过渡相的应用：固态相变的分类(1)一级相变材料凝固、熔化、升华、同素异构转变均为一级相变。
固态相变知识点总结
固态相变知识点总结相变是物质在温度、压强或其他外部条件改变时，从一种物态转变为另一种物态的现象。
固态相变是指物质从固态状态转变到其他固态状态的过程，通常包括晶体-晶体相变和晶体-非晶相变，以及液晶-固体相变等。
固态相变是材料科学和固态物理领域的重要研究课题，掌握固态相变的基本原理和规律对于材料设计、制备和性能改进具有重要意义。
本文将从固态相变的基本概念、分类和特征等方面进行总结，并通过实例来说明固态相变的重要意义和应用。
一、固态相变的基本概念1. 固态相变是指物质在固态状态下由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程。
固态相变是晶体学和固态物理学的重要研究课题，可以帮助我们深入了解物质的内部结构和性质。
2. 固态相变的基本特征包括晶格结构的改变、原子位置的重新排列、晶体的晶界和缺陷等。
固态相变通常伴随着能量的吸收或释放，使得固态物质的性能和特性发生变化。
3. 固态相变的驱动力包括温度、压强、外界场等，这些外部条件的改变可以引起晶体结构和性质的改变，从而产生相变现象。
4. 固态相变可以分为等温相变和非等温相变两种类型。
等温相变指的是在恒定温度下发生的相变过程，例如固态合金的热处理过程；非等温相变指的是在变化温度下发生的相变过程，例如冰的熔化过程。
二、固态相变的分类根据相变过程中晶体结构的改变和外部条件的影响，固态相变可以分为以下几种类型：1. 晶体-晶体相变：指的是物质在固态状态下由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程。
晶体-晶体相变通常伴随着晶粒形状、大小和取向的变化，对材料的组织结构和性能产生重要影响。
2. 晶体-非晶相变：指的是物质在固态状态下由晶体结构转变为非晶结构的过程。
晶体-非晶相变可以发生在非晶态金属、非晶态合金和非晶态陶瓷等材料中，对于提高材料的强度、硬度和耐腐蚀性具有重要意义。
3. 液晶-固体相变：指的是液晶分子在固态基体中发生有序排列的过程。
液晶-固体相变广泛应用于液晶显示器、液晶材料和光学器件等领域。
固态相变复习
第一章：固态相变一般规律钢中的临界点（记住这些临界点的物理意义）◆A1、A2、A3、A4、Acm◆Ac1、Ac3、Accm◆Ar1、Ar3、Arcm第二章：奥氏体形成一、奥氏体的形成可以分为四个阶段：①奥氏体形核；②晶核向铁素体和渗碳体两个方向长大；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的因素三、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？第三章、珠光体转变一、珠光体的形态有几种，片状珠光体分哪几种，性能各有何特点？二、什么是粒状珠光体，如何才能获得粒状珠光体？粒状珠光体和片状珠光体性能有何不同？三、什么是TTT图，在TTT图上都存在什么类型的固态相变？TTT图为什么呈现出C形状？四、影响C曲线的因素说什么？五、什么是CCT图，有何应用？什么是上临界冷速，什么是下临界冷速？有何意义？第四章、马氏体转变一、什么是钢种的马氏体？马氏体的相变的特征有哪些？二、掌握不同含碳量马氏体的形态特征，亚结构，惯习面和晶体结构。
三、马氏体组织为什么硬而脆？如何才能使用？四、根据CCT图会分析在不同的冷速下获得什么组织？第五章、贝氏体转变一、什么是贝氏体？贝氏体转变有何特征？二、掌握不同温度形成的贝氏体的形貌、亚结构及性能特点？第六章、马氏体的回火转变一、马氏体为什么要回火？马氏体的回火都包括那些内容？二、掌握不同含碳量的碳钢马氏体回火在不同温度下碳化物的析出贯序三、合金钢马氏体碳化物的析出贯序（以v、W、Mo、Cr为例）四、回火过程中基体α相有何变化？五、什么是二次淬火，什么叫二次硬化？研究他们有何意义？六、掌握不同回火温度形成的回火组织，组成及性能特点。
相变原理复习提纲
相变原理复习提纲第一章固态相变概论相变：指在外界条件（如温度、压力等）发生变化时，体系发生的从一相到另一相的变化过程。
固态相变金属或陶瓷等固态材料在温度和/或压力改变时，其内部组织或结构会发生变化，即发生从一种相状态到另一种相状态的改变。
物相的突变体现在那些方面？（1）从一种结构变化为另一种结构:结构变化（2）化学成分的不连续变化（3）某种物理性质的跃变以上三种情况可以单独出现，也可以同时出现。
试总结固态相变的特征1、相界面特殊（不同类型，具有不同界面能和应变能）2、新旧相之间存在一定位向关系与惯习面3、相变阻力大（弹性应变能作用）4、易产生过渡相（降低形核功）5、晶体缺陷的影响（提供驱动力）共格界面：若两相晶体结构相同、点阵常数相等、或者两相晶体结构和点阵常数虽有差异，单存在一组特定的晶体学平面使两相原子之间产生完全匹配。
此时，界面上原子所占位置恰好是两相点阵的共有位置，界面上原子为两相所共有，这种界面称为共格界面。
当两相之间的共格关系依靠正应变来维持时，称为第一类共格；而以切应变来维持时，成为第二类共格。
半共格界面：半共格界面的特点：在界面上除了位错核心部分以外，其他地方几乎完全匹配。
在位错核心部分的结构是严重扭曲的，并且点阵面是不连续的。
非共格界面：当两相界面处的原子排列差异很大，即错配度δ很大时，两相原子之间的匹配关系便不在维持，这种界面称为非共格界面；一般认为，错配度小于0.05时两相可以构成完全的共格界面；错配度大于0.25时易形成非共格界面；错配度介于0.05～0.25之间，则易形成半共格界面。
一级相变相变前后若两相的自由能相等，但自由能的一级偏微商（一阶导数）不等的相变。
特征：相变时：体积V，熵S，热焓H发生突变，即为不连续变化。
晶体的熔化、升华，液体的凝固、气化，气体的凝聚，晶体中大多数晶型转变等。
二级相变相变时两相的自由能及一级偏微商相等，二级偏微商不等。
特征：在临界点处，这时两相的化学位、熵S和体积V相同；但等压热容量Cp、等温压缩系数β、等压热膨胀系数α突变。
固态相变部分复习提纲2
固态相变部分（60 分）试题类型：一、选择题（20 分）二、名词解释（20 分）1．何谓奥氏体本质晶粒度？（3 分）答：根据标准试验方法，在930土10 C，保温3- 8小时后测定的奥氏体晶粒大小。
、2．何谓奥氏体热稳定化？（3 分）答：淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中停留引起奥氏体稳定性提高，而使马氏体转变迟滞的现象。
3．何谓二次硬化？（4 分）答：含有Mo、V、W、Nb、Ti 等合金元素的钢淬火后回火时，随温度升高，析出特殊碳化物，导致钢的再度硬化的现象。
4．Ms 点的定义及其物理意义是什么？（5 分）答：马氏体转变开始温度，即奥氏体和马氏体的两相自由能差达到相变所需的最小驱动力值时的温度。
5．写出马氏体相变的K-S 位向关系和西山位向关系。
（5 分）答：① K-S 关系：{111} Y II {110} a ' <110>Y// <111>a'②西山关系：{111} Y I {110} <112>Y// <110>a'6．简述马氏体相变的主要特征。
（10分）答：切变共格和表面浮凸现象；无扩散性；具有一定的位向关系和惯习面；在一个温度范围内完成相变（Ms-Mf）,大于某一临界冷速；可逆性，有As 点和Af 点；钢中马氏体转变速度极快；7．简述淬火碳钢回火时的组织转变概况。
（15 分）答：①马氏体中碳的偏聚（回火前期阶段一时效阶段）80-100 'C以下板条马氏体，C原子向位错线附近偏聚，马氏体弹性畸变能下降。
片状马氏体，大多数C在某些晶面上富集，形成小片状富碳区，这种偏聚称为予沉淀聚集。
②马氏体分解（回火第一阶段转变）100-250 C含碳量较高的片状马氏体发生分解，马氏体中的C%降低，正方度c/a减小。
分解机构：<150C为双相分解，>150C为连续式分解。
分解产物：过饱和度下降的马氏体+弥散分布的亚稳碳化物（£-FexC）。
固态相变原理考试复习
∂μ1
即 G1=G2，μ1=μ2，
（
∂T
∂μ2
）P ≠（
∂T
∂μ1
）P ，
（
∂P
）T ≠（
∂μ2
∂P
∂μ
∂μ
∂T
∂P
）T 又（ )P = −S, （ )T = V 即为
S1 ≠ S2 , V1 ≠ V2
即相变前后有体积和熵的突变、有相变潜热的释放、有热滞产生，几乎所有伴随晶体结构变
要地位，此时两相间倾向于形成共格/共格界面以降低界面能，但要使界面能的降低足以超过
由于形成共格/半共格界面所引起的应变能的增加，则倾向于析出盘状新相以降低应变能；若
过冷度很小，新相的临界晶核尺寸很大,使单位体积新相的表面积较小，相对应变能增大居主
导，故两相间倾向于形成非共格界面以降低应变能，若两相比容差很小，新相倾向于形成球
得到∆Gα→M=277.9+588 xc-0.042 Ms
6.
调幅分解的概念、特点、影响因素、与形核长大机制的比较及发生条件
概念：在固溶体非局域的大范围无限小成分涨落导致失稳分解成两相的转变，称为调幅分解。
特点：属于连续脱溶转变，不需要形核长大过程，内部为扩散偏聚机制转变，由一种固溶体
通过上坡扩散自发分解为结构相同成分不同的两种固溶体，成分波动随时间变化自动调整，
但是过渡相的自由能高于平衡相的自由能，故在一定条件下仍有继续转变为平衡相的可
能。例如 Al-Cu 合金中，α 相→GP 区→θ”→θ‘→θ；
（4）新相长大过程中界面类型会发生变化，一般形核时形成共格或半共格界面，长大到一定
尺寸后共格关系被破坏，形成非共格界面；
固态相变重点内容
所谓“共格”是指界面上的原子同时位于两相晶格的结点 上，即两相的晶格是彼此衔接的，界面上的原子为两者共有 。但是理想的完全共格界面，只有在孪晶界，且孪晶界即为 孪晶面时才可能存在。
共格相界 2．半共格相界 a 半共格相界
非共格相界
若两相邻晶体在相界面处的晶面间距相差较大，则在相界 面上不可能做到完全的一一对应，于是在界面上将产生一些 位错，以降低界面的弹性应变能，这时界面上两相原子部分 地保持匹配，这样的界面称为半共格界面或部分共格界面。 3．非共格相界
实验证明，魏氏组织中的铁素体是通过半共格界面上界面位 错的运动，使界面作法向迁移而实现长大的。显然，半共格 界面上存在着的位错列随着界面移动，使界面迁移到新的位 置时无需增添新的位错，这从能量上讲，将有利于长大过程。 界面的可能结构如图所示。
(2) 非共格界面的迁移
在许多情况下，晶核与母相间呈非共格界面，这种界面处原 子排列紊乱，形成一无规则排列的过渡薄层，其界面结构如图 (a)所示。在这种界面上，原子移动的步调不是协同的，亦即原 子的移动无一定的先后顺序，相对位移距离不等，其相邻关系 也可能变化。随母相原子不断地以非协同方式向新相中转移， 界面便沿其法向推进，从而使新相逐渐长大。也有的研究指出， 非共格界面可能呈台阶状结构，如图(b)所示。这种台阶平面 是原子排列最密的晶面，台阶高度约为一个原子高度，通过原 子从母相台阶端部向新相台阶上转移，便使新相台阶发生侧向 移动，从而引起界面推进，使新相长大。由于这种非共格界面 的迁移是通过界面扩散进行的，而不论相变时新相与母相的成 分是否相同，因此这种相变又称为扩散型相变。 图 非共格界面的可能结构
兼具有马氏体转变及扩散型转变的特点，产物成 分改变，钢中贝氏体转变通常认为借铁原子的共 格切变和碳原子的扩散进行 转变的产物中铁素体和渗碳体的比例随着奥氏体 的成分而变化 合金元素原子从无规则排列到有规则排列，但结 构不发生变化
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固态相变部分（60分）试题类型：一、选择题（20分）二、名词解释（20分）1．何谓奥氏体本质晶粒度？（3分）答：根据标准试验方法，在930±10℃，保温3－8小时后测定的奥氏体晶粒大小。
、2．何谓奥氏体热稳定化？（3分）答：淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中停留引起奥氏体稳定性提高，而使马氏体转变迟滞的现象。
3．何谓二次硬化？（4分）答：含有Mo、V、W、Nb、Ti等合金元素的钢淬火后回火时，随温度升高，析出特殊碳化物，导致钢的再度硬化的现象。
4．Ms点的定义及其物理意义是什么？（5分）答：马氏体转变开始温度，即奥氏体和马氏体的两相自由能差达到相变所需的最小驱动力值时的温度。
5．写出马氏体相变的K-S位向关系和西山位向关系。
（5分）答：①K-S关系：{111}γ∥{110}α’；<110>γ∥<111>α’②西山关系：{111}γ∥{110}α’；<112>γ∥<110>α’6．简述马氏体相变的主要特征。
（10分）答：切变共格和表面浮凸现象；无扩散性；具有一定的位向关系和惯习面；在一个温度范围内完成相变（Ms-Mf），大于某一临界冷速；可逆性，有As点和Af点；钢中马氏体转变速度极快；7．简述淬火碳钢回火时的组织转变概况。
（15分）答：①马氏体中碳的偏聚(回火前期阶段－时效阶段) 80-100℃以下板条马氏体，C原子向位错线附近偏聚，马氏体弹性畸变能下降。
片状马氏体，大多数C在某些晶面上富集，形成小片状富碳区，这种偏聚称为予沉淀聚集。
②马氏体分解(回火第一阶段转变)100-250℃含碳量较高的片状马氏体发生分解，马氏体中的C％降低，正方度c/a减小。
分解机构：<150℃为双相分解，>150℃为连续式分解。
分解产物：过饱和度下降的马氏体＋弥散分布的亚稳碳化物(ε-FexC)。
ε-FexC 的结构为密排六方点阵，惯析面为{100}α’，并与母相保持一定的位向关系，形态为条状薄片。
<0.2%C的低碳马氏体在不析出ε-FexC。
C原子仍继续在位错线附近偏聚。
③残余奥氏体转变(回火第二阶段转变) 200-300℃C％>0.4%时，淬火碳钢中有较多的残余奥氏体存在，在此温度下发生分解，转变为下贝氏体。
如果温度较高，残余奥氏体可能转变为珠光体。
④碳化物转变(回火第三阶段转变)250-400℃。
碳钢马氏体中过饱和C几乎全部脱溶，并形成比ε-FexC更稳定的碳化物。
在碳钢中马氏体分解完成温度为350℃，此时马氏体基体中C％为0.001-0.02%，达到平衡含碳量。
比ε-FexC更稳定的碳化物有两种：较低温度时为χ-碳化物，Fe5C2，单斜晶系，惯析面{112}α’。
较高温度时为θ-碳化物，Fe3C，正交晶系，惯析面{110}α’和{112}α’。
⑤碳化物的聚集长大和α相的回复再结晶 >400℃。
超过400℃，渗碳体开始聚集和球化；超过600℃后，渗碳体迅速聚集并粗化，与基体的共格关系被破坏，形成球状（粒状）渗碳体并长大。
超过400℃时，马氏体发生明显的回复。
板条马氏体内的位错逐渐消失，位错密度降低，剩余位错重新排列成两维位错网络，形成亚晶粒。
片状马氏体中的挛晶消失，由位错胞所取代。
淬火应力基本消除。
但马氏体的外形仍然被保留。
超过600℃时，α相发生再结晶，由位错密度较低的等轴状α-Fe晶粒逐步取代回复后的细条状或片状马氏体组织。
最终形成等轴α-Fe晶粒和分散分布的球状Fe3C组织（回火索氏体）。
8．简述第二类回火脆性的主要特征、影响因素和机制。
为防止这类脆断事故，应选用哪种合金钢，热处理工艺应注意什么？（15分）答：第二类回火脆性亦称为高温回火脆，在450-600℃出现。
主要特征：①对回火后的冷却速度敏感。
慢冷产生，快冷可消除或减轻。
②可逆性。
脆化状态试样，重新回火并快冷，可恢复韧性；韧化状态试样，重新回火并慢冷，又重新脆化。
③其断口呈沿晶断裂影响因素：主要是化学成分①钢中出现回火脆性，需含有一定的碳含量。
②钢中出现回火脆性，需含有一定量的Mn或Cr。
③加入P、As、Sb等增大回火脆性敏感性。
④加入Mo、W等能减弱回火脆性敏感性。
⑤奥氏体化温度提高，回火脆性敏感性增大。
机制：一般认为，P、As、Sb等杂质因素向原始奥氏体晶界偏聚是其主要原因。
预防措施：①选用含Mo钢。
②选用有害杂质元素极少的高纯度钢。
③采用回火后快冷+更低温度的一次补充回火。
④对亚共析钢采用亚温淬火，使P等元素溶入残留α相中，减少其向原奥氏体晶界的扁聚。
⑤采用形变热处理方法，减弱回火脆性。
钢中奥氏体形成部分1.粒状P（珠光体）、粗片状P、细片状P、马氏体，转变为奥氏体时，其转变速度有何差别？组织对V r的影响：珠光体层片间距减小，碳的浓度梯度增大，使碳原子的扩散速度加快，而碳原子扩散距离也减小，这些都增大奥氏体的长大速度。
钢的原始组织愈细小，奥氏体的形成速度愈快。
原始组织中碳化物形状对奥氏体形成速度也有一定影响。
相界面大，易于溶解，加热时奥氏体容易形成。
对于非平衡组织M，加热析出的K的弥散度很大。
粒状P（珠光体）< 粗片状P < 细片状P < 马氏体2.有名义成分相同的A、B两件钢，经不同加热温度淬火后的性能变化不同，随淬火加热温度升高，钢A的αK（冲击韧性）值渐渐下降，钢B的αK值基本不变，但高于~950℃时，快速降低，分析其原因。
原因为，A为本质粗晶粒钢，其经理大小随着温度的升高而稳定的增加，所以其αK随晶粒度的增大而逐渐减小；而B为本质细晶粒钢，在其晶粒粗化温度（~950℃）以下升温时，晶粒大小保持稳定。
当加热到950℃，即其晶粒粗化温度时，其晶粒开始强烈地长大，由于这个原因，表现出αK的突然下降。
3.共析钢P（珠光体）→γ（奥氏体）转变过程有哪些阶段组成。
a.γ晶核的形成：通常在α/Fe3C相界面上b.γ晶核的长大:奥氏体晶核向α及Fe3C两个方向长大,机理：界面推移长大c.残留碳化物的溶解：升高温度，延长保温时间，使残留碳化物溶解d.γ均匀化4. γ（奥氏体）晶粒度的三个基本概念?晶粒粗化温度？起始晶粒度：在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小实际晶粒度：在某一加热条件下所得到的实际奥氏体晶粒大小本质晶粒度：根据标准实验方法，在930+10℃保温足够时间（3~8小时）后，测得的奥氏体晶粒大小晶粒粗化温度：本质细晶粒钢加热时，晶粒开始强烈长大的温度。
5. γ（奥氏体）晶粒大小对性能有什么影响？a.对强度的影响：根据Hall-Patch公式，σ0.2=σ0+Kd-0.5，σ0.2和d-0.5成反比，即d越小，σ0.2越大。
b.对冲击韧性的影响：奥氏体晶粒尺寸对钢的韧性有决定性影响，dγ↑，αK↓↓6.为什么合金钢热处理时采用比碳钢更长的保温时间？保温时间即进行奥氏体均匀化的时间。
合金元素的扩散速率远低于碳，并且部分合金元素形成特殊碳化物，使碳的扩散速度下降，这些都影响均匀化速度，故合金钢热处理时采用比碳钢更长的保温时间7.共析碳钢加热至A1以上，三相共存时，各相成分及晶体结构。
相组成：α + Fe3C →γ（>A1）成分（%C）： 0.02 6.69 0.77晶体结构： b.c.c 复杂斜方 f.c.c8、名词解释：奥氏体（是碳及各种化学元素溶于γ-Fe中的固溶体）、奥氏体化（将钢加热至A c3或A c1点以上，以获得完全或部分奥氏体组织的操作称作奥氏体化）、奥氏体化温度（钢进行奥氏体化时的保温温度）、奥氏体化时间（钢在奥氏体化温度的保持时间）9、A1、A C1、A r1的物理意义？A1为钢中奥氏体共析分解转变的平衡温度，Fe-C合金中A1=727℃；A C1是以规定速度加热时，珠光体向奥氏体转变的临界点；A r1是以规定速度冷却时，过冷奥氏体向珠光体转变的临界点；10、珠光体向奥氏体转变过程中为什么总是铁素体先消失？结合奥氏体晶粒长大速度说明。
在奥氏体晶体长大过程中，由于奥氏体与铁素体相界面处的碳浓度差显著地小于渗碳体和奥氏体相界面处的碳浓度差，所以，奥氏体只需溶解一小部分渗碳体就会使奥氏体达到饱和；同时，必须溶解大量的铁素体，才能使奥氏体的碳含量趋于平衡。
所以，奥氏体溶解铁素体的速度始终大于溶解渗碳体的速度，故在共析钢中，总是铁素体先消失。
奥氏体向铁素体推移速度为：奥氏体向铁素体推移速度为：D*Vγ—α= -K (1)Cγ—α- Cα-γ奥氏体向渗碳体推移速度:D*Vγ—cem = -K (2)6.67--Cγ—cem将（1）/（2）得：Vγ—α 6.67--Cγ—cemVγ—cem Cγ—α- Cα-γ从Fe-C相图上看，在AC1以上任何温度下奥氏体化，此速度之比均大大地大于1。
因此，随奥氏体化温度升高，奥氏体向铁素体的推移速度加快。
11、控制奥氏体晶粒长大的措施1）、合理选择加热温度与加热时间在保证奥氏体成分均匀的前提下，快速加热并短时保温能获得细小的奥氏体晶粒。
2）、合理选择钢的原始组织原始组织主要影响奥氏体起始晶粒度。
一般来说，原始组织愈细，碳化物弥散度愈大，所得到的奥氏体起始晶粒就愈细小。
例如：片状珠光体比粒状珠光体容易过热，因为片状碳化物溶解快，转变为奥氏体的速度快，奥氏体形成后就较早的长大。
在生产中对于滚珠轴承钢、工具钢要求原始组织为粒状珠光体，原因之一就是这种组织不易过热。
3）、加入一定量的合金元素12、细化晶粒的措施可以采用重结晶处理来细化晶粒。
工件经热加工（铸造、锻造、轧制、焊接等）以后，往往造成晶粒粗大，使工件的力学性能降低，同时对最终热处理带来不利的影响。
为此，可通过重结晶来细化晶粒。
例如：对于有粗大晶粒的亚共析钢，可以采取完全退火（加热到Ac3＋30～50℃保温后炉冷）或正火（加热到Ac3以上保温后空冷）来细化晶粒。
13、试画出亚共析碳钢、共析碳钢和过共析碳钢奥氏体等温形成示意图。
1010101010时间，s温度，℃1010101010时间，s1010101010 时间，s14、选择题：1、提高奥氏体的形成温度有利于获得细小的___d________a. 实际晶粒度；b. 起始晶粒度；c. 本质晶粒度；d. 都不对2、氏体中碳原子可能位于铁原子组成晶胞的__________a. 体心;b. 棱边中心；c. 体心或棱边中心；d. 体心和棱边中心；（C原子在γ-Fe点阵中处于由Fe原子组成的八面体中心间隙位置，即面心立方晶胞的中心或棱边中点）15、综述奥氏体的主要性能。
答：奥氏体是碳溶于rFe中的间隙固溶体，碳的溶入，使点阵发生畸变，从而点阵常数增大；虽然，大多合金元素为置换型的，但由于二者的原子半径不等，从而亦引起点阵畸变，上述因素均使奥氏体得到强化。