相变原理作业和答案
相变原理22-23
22.影响珠光体片间距的因素有哪些？
答：随着珠光体转变温度下降，片状珠光体的片层间距S0将减小。
珠光体的片层间距大小主要取决于珠光体的形成温度。
在连续冷却条件下，冷却速度愈大，珠光体的形成温度愈低，即过冷度愈大，则片层间距就愈小。
23．试述影响珠光体转变动力学的因素
答：凡是影响珠光体形核率和长大速度的因素，都影响珠光体转变动力学
1．化学成分的影响
（1）碳含量的影响
对于亚共析铡，随着奥氏体中碳含量的增高，析出先共析铁素体的孕育期增长，
析出速度减慢
对于过共析钢，在完全奥氏体化（加热温度高于Acm）情况下，随着钢中碳含
量的增高，碳在奥氏体中的扩散系数增大，渗碳体的形核率增大，先共析渗碳
体析出的孕育期缩短，析出速度增大珠光体转变的孕育期随之缩短，转变速度
增大
（2）合金元素的影响
钢中加入合金元素可以显著改变珠光体转变动力学
合金元素的影响机制
1）合金元素自扩散的影响
2）合金元素对碳扩散的影响
3）合金元素对r→a转变的影响
4）合金元素对相变临界点的影响
5）合金元素对r/a界面移动的拖曳作用。
2012相变原理习题
相变原理习题一、选择题1、使TTT曲线左移的因素有___________ 。
A 增加亚共析钢中含碳量B 提高钢中含钨量C 增加钢中含铜量D 使奥氏体产生塑性变形2、能使钢中马氏体转变开始温度（Ms）升高的因素有__________ 。
A 降低含Ni钢中的Ni含量B 降低钢中含碳量C 增大冷却速度D 提高加热温度3、高碳马氏体的形貌特征及亚结构是__________ 。
A 板条状及位错B 凸透镜状及位错C 凸透镜状及孪晶4、加热时Fe3C全部溶入A的温度是__________ 。
A A c1B A c3C A ccm5、上贝氏体贝氏体的强度，韧性下贝氏体。
A 高于优于B 高于不如C 低于优于D 低于不如6、中碳钢淬火后高温回火，可获得优良的综合机械性能。
又称为。
A 固溶处理B 调质C 热稳定化D 时效7、出现了高温回火脆性后，如重新加热到650℃以上，然后快冷至室温，消除脆化。
在脆化消除后，再在450 650℃加热快冷再发生脆化。
A 可可B 可不C 不可可D 不可不8、W18Cr4V在560℃回火后，在冷却过程中在250℃稍作停留，残余奥氏体将不再转变为马氏体，这一过程称为。
A 催化B 相变C 逆转变D 稳定化9.奥氏体核的长大是依靠____的扩散, 奥氏体(A)两侧界面向铁素体(F)及渗碳体(C)推移来进行的.(a)铁原子 (b)碳原子 (c)铁碳原子 (d)溶质原子10.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+F11.提高钢中马氏体转变开始点（Ms）的因素有__________ 。
(a) 降低含Ni钢中的Ni含量 (b) 降低钢中含碳量 (c) 增加冷却速度 (d) 提高奥氏体化温度12.低碳马氏体的形貌特征及亚结构是__________ 。
(a) 板条状及位错 (b) 凸透镜状及位错 (c) 凸透镜状及孪晶13.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是__________ 。
相变理论试题及答案
相变理论试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 物质从固态直接变为气态的过程称为：A. 蒸发B. 升华C. 凝固D. 液化答案：B2. 下列哪种物质在常温下为气态？A. 水B. 铁C. 氧气D. 铜答案：C3. 物质从液态变为固态的过程称为：A. 蒸发B. 凝固C. 沸腾D. 升华答案：B4. 物质从气态直接变为固态的过程称为：A. 蒸发B. 升华C. 凝固答案：B5. 物质从固态变为液态的过程称为：A. 蒸发B. 熔化C. 沸腾D. 升华答案：B二、填空题（每空1分，共10分）1. 物质从液态变为气态的过程称为________。
答案：蒸发2. 物质从固态变为液态的过程称为________。
答案：熔化3. 物质从气态变为液态的过程称为________。
答案：液化4. 物质从液态变为固态的过程称为________。
答案：凝固5. 物质从固态直接变为气态的过程称为________。
答案：升华三、简答题（每题5分，共20分）1. 请简述相变过程中的潜热是什么？答案：潜热是指在相变过程中，物质吸收或释放的热量，而温度保持2. 为什么水在0℃时会结冰？答案：水在0℃时结冰是因为在这个温度下，水分子的运动能量不足以抵抗分子间的吸引力，导致水分子排列成固态结构。
3. 请解释为什么在高压下，水的沸点会升高？答案：在高压下，水的沸点升高是因为压力的增加使得水分子间的距离减小，需要更多的能量才能使水分子从液态变为气态。
4. 为什么干冰（固态二氧化碳）在室温下会直接升华？答案：干冰在室温下直接升华是因为固态二氧化碳的分子间作用力较弱，且其升华点低于室温，使得干冰分子在室温下就能获得足够的能量直接从固态变为气态。
四、计算题（每题10分，共20分）1. 假设有1千克的水从0℃加热到100℃，然后完全蒸发。
已知水的比热容为4.18 J/(g·℃)，汽化热为40.7 kJ/mol，水的摩尔质量为18 g/mol。
高中物理竞赛——相变
高中物理竞赛——相变相：热学系统中物理性质均匀的部分。
系统按化学成分的多少和相的种类多少可以成为一元二相系（如冰水混合物）和二元单相系（如水和酒精的混合液体）。
相变分气液相变、固液相变和固气相变三大类，每一类中又有一些具体的分支。
相变的共同热学特征是：相变伴随相变潜热。
1、气液相变，分气化和液化。
气化又有两种方式：蒸发和沸腾，涉及的知识点有饱和气压、沸点、汽化热、临界温度等。
a、蒸发。
蒸发是液体表面进行的缓慢平和的气化现象（任何温度下都能进行）。
影响蒸发的因素主要有①液体的表面积、②液体的温度、③通风条件。
从分子动理论的角度不难理解，蒸发和液化必然总是同时进行着，当两者形成动态平衡时，液体上方的气体称为——饱和气，饱和气的压强称为饱和气压PW 。
①同一温度下，不同液体的PW不同（挥发性大的液体PW 大），但同种液体的PW有唯一值（与气、液的体积比无关，与液体上方是否存在其它气体无关）；②同一种液体，在不同的温度下PW不同（温度升高，PW 增大，函数PW= P0RTLe，式中L为汽化热，P为常量）。
汽化热L ：单位质量的液体变为同温度的饱和气时所吸收的热量，它是相变潜热的一种。
汽化热与内能改变的关系L = ΔE + PW （V气− V液）≈ΔE + PWV气b、沸腾。
一种剧烈的汽化，指液体温度升高到一定程度时，液体的汽化将不仅仅出现在表面，它的现象是液体内部或容器壁出现大量气泡，这些气泡又升到液体表面并破裂。
液体沸腾时，液体种类不变和外界压强不变时，温度不再改变。
（从气泡的动力学分析可知）液体沸腾的条件是液体的饱和气压等于外界压强。
（如在1标准大气压下，水在100℃沸腾，就是因为在100℃时水的饱和气压时760cmHg。
）沸点，液体沸腾时的温度。
①同一外界气压下，不同液体的沸点不同；②同一种液体，在不同的外界气压下，沸点不同（压强升高，沸点增大）。
c、液化。
气体凝结成液体的现象。
对饱和气，体积减小或温度降低时可实现液化；对非饱和气，则须先使它变成饱和气，然后液化。
金属固态相变原理习题及解答
第二章1、钢中奥氏体的点阵结构，碳原子可能存在的部位及其在单胞中的最大含量。
奥氏体是碳在γ-Fe中的固溶体，碳原子在γ-Fe点阵中处于Fe原子组成的八面体间隙中心位置，即面心立方晶胞的中心或棱边中点。
八面体间隙：4个2、以共析碳钢为例说明奥氏体的形成过程，并讨论为什么奥氏体全部形成后还会有部分渗碳体未溶解？奥氏体的形成是由四个基本过程所组成：形核、长大、剩余碳化物的溶解和成分均匀化。
按相平衡理论，从Fe-Fe3C相图可以看出，在高于AC1温度，刚刚形成的奥氏体，靠近Cem 的C浓度高于共析成分较少，而靠近F处的C浓度低于共析成分较多（即ES线的斜率较大，GS线的斜率较小）。
所以，在奥氏体刚刚形成时，即F全部消失时，奥氏体的平均C浓度低于共析成分，这就进一步说明，共析钢的P刚刚形成的A的平均碳含量降低，低于共析成分，必然有部分碳化物残留，只有继续加热保温，残留碳化物才能逐渐溶解。
3、合金元素对奥氏体形成的四个阶段有何影响。
钢中添加合金元素并不影响珠光体向奥氏体的转变机制，但影响碳化物的稳定性及碳原子在奥氏体中的扩散系数。
另一方面，多数合金元素在碳化物和基体相中的分布是不均匀的，故合金元素将影响奥氏体的形核与长大、剩余碳化物的溶解、奥氏体成分均匀化的速度。
①通过对碳扩散速度影响奥氏体的形成速度。
②通过改变碳化物稳定性影响奥氏体的形成速度。
③对临界点的影响：Ni、Mn、Cu等降低A1温度；Cr、Mo、Ti、Si、Al、W、V 等升高A1温度。
④通过对原始组织的影响进而影响奥氏体的形成速度：Ni、Mn等往往使珠光体细化，有利于奥氏体的形成。
在其它条件相同的情况下，合金元素在奥氏体中的扩散速度比碳在奥氏体中的扩散速度小100-10000倍。
此外，碳化物形成元素还会减小碳在奥氏体中的扩散速度，这将降低碳的均匀化速度，因此，合金钢均匀化所需时间常常比碳钢长得多。
4、钢在连续加热时珠光体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。
第十章 相变的基本原理习题
第十章 相变的基本原理1. 由内耗法测出Fe 3C 在α-Fe 中的平衡溶解度为C T=−07364850.exp( 其中T (K)为温度。
求在627℃Fe 3C 的颗粒半径为10nm 、100nm 以及1000nm 时它在α-Fe 中的溶解度。
问颗粒的曲率半径多大才对溶解度有实质性的影响。
α/Fe 3C 的界面能为0.71J/m 2，Fe 3C 的摩尔体积为23.4cm 3/mol 。
2. 纯金属同素异形转变α→β在某一过冷度下两相体积吉布斯自由能差为7×105kJ/m 3，α/β界面能为0.6J/m 2。
若忽略形核的应变能，求形成球状、立方体以及直径(D )和厚度(t )比(D /t )为20的圆盘状核心的临界核心尺寸和临界核心形成功。
3. 导出二元合金中母相α和析出相β均为理想溶体以及规则溶体的相变总驱动力和形核驱动力（以J/mol 表示）。
设原始成分为x 0，在脱溶温度α相平衡成分为x α，脱溶物核心成分和β相平衡成分近似相等为x β，交互作用系数为Ω。
4. 本题讨论符号和上题相同，现讨论α和β均为理想溶体的情况。
在600K ，x 0=0.1，x α=0.02，x β=0.95，α/β界面能为0.5J ⋅m -2，两相偏摩尔体积同为10−3m 3⋅mol −1。
(1)求相变总驱动力和形核驱动力（以单位体积的吉布斯自由能表示）(2)求均匀形核的临界核心尺寸（球状）。
(3)脱溶后，脱溶粒子间距为50nm ，问粒子平均半径为临界核心半径r *的多少倍？(4)转变前后总吉布斯自由能降低多少？还有多少以界面能形式保留下来？5. Al-Mg 置换固溶体，估计溶质原子Mg 产生的错配应变能，以J ⋅mol −1和eV/原子表达。
说明你估算时所用的假设。
Al 的原子半径为0.143nm 、切变模量G =2.5×1010Pa ，Mg 的a 轴长0.32nm 。
6. 设母相和析出相的切变模量G 相同，母相是各向同性连续介质。
2012相变原理习题-推荐下载
相变原理习题
A 增加亚共析钢中含碳量 B 提高钢中含钨量 C 增加钢中含铜量 D 使奥氏体产生塑性变形
2、能使钢中马氏体转变开始温度（Ms）升高的因素有__________ 。
A 降低含 Ni 钢中的 Ni 含量 B 降低钢中含碳量 C 增大冷却速度 D 提高加热温度
。
消除脆化。在脆化消除后， 再
15. 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
16. 马氏体的晶体结构为： (a) 体心立方 (b) 体心四方 (c) 体心正方 (d) 复杂斜方
17. 贝氏体转变时， 由于温度较高， 会存在____的扩散。 (a)铁原子 (b) 碳原子 (c)铁和碳原子 (d) 合金元素
D 先共析线 。
A Ac1 B Ac3 C Accm 24. 奥氏体的形核位置为 F/Fe3C 界面, 珠光体团交界处及________交界处.
A F/F B Fe3C/F C Fe3C/Fe3C D 共析 F/珠光体团 25. 渗碳体转变结束后, 奥氏体中碳浓度不均匀, 要继续保温通过碳扩散可以使奥氏体____.
11. 提高钢中马氏体转变开始点（Ms）的因素有__________ 。 (a) 降低含 Ni 钢中的 Ni 含量 (b) 降低钢中含碳量 (c) 增加冷却速度 (d) 提高奥氏体化温度
12. 低碳马氏体的形貌特征及亚结构是__________ 。 (a) 板条状及位错 (b) 凸透镜状及位错 (c) 凸透镜状及孪晶
称为
。
A 催化 B 相变 C 逆转变 D 稳定化
9. 奥氏体核的长大是依靠____的扩散, 奥氏体(A)两侧界面向铁素体(F)及渗碳体(C)推移来进行的. (a)铁原子 (b)碳原子 (c)铁碳原子 (d)溶质原子
材料科学基础第8章习题答案
第8章 习题答案8.2 什么叫相变？按照相变机理来划分，可分为哪些相变？相变：随自由能变化而发生的相结构的变化。
按相变机理可分为：成核-生长机理、连续型相变、马氏体相变、有序-无序转变。
8.10为什么在成核一生成机理相变中，要有一点过冷或过热才能发生相变? 什么情况下需过冷，什么情况下需过热，试证明之。
解：由热力学可知，在等温、等压下有：G H T S ∆=∆-∆在平衡条件下，0G ∆=，则有00H T S ∆-∆=，0/S H T ∆=∆式中： 0T 是相变的平衡温度；H ∆为相变热。
若在任意温度T 的不平衡条件下，则有0G H T S ∆=∆-∆≠若H ∆与S ∆不随温度而变化，将上式代入上式得：0000/T T T G H T H T H H T T -∆∆=∆-∆=∆=∆ 可见，相变过程要自发进行，必须有0G ∆<，则0/0H T T ∆∆<。
若相变过程放热（如凝聚、结晶等）0H ∆<。
要使0G ∆<，必须有0T ∆>，00T T T ∆=->，即0T T >，这表明系统必须“过冷”。
若相变过程吸热（如蒸发、熔融等）0H ∆>，要满足0G ∆<这一条件则必须0T ∆<，即0T T <，这表明系统要自发相变则必须“过热”。
8.13 铁的原子量为55.84 ，密度为 7.32 克 /cm 3，熔点为 1593 ℃，熔化热为 11495 J/mol ，固液界面能为 2.04×10-5 J/cm 2，试求在过冷度为 10 ℃、 100 ℃时的临界晶核大小并估计这些晶核分别由多少个晶胞所组成（已知铁为体心立方晶格，晶格常数a =3.05 nm)解: 当过冷度为10℃时337.311495108.0555.841866m V m H Tg cm J mol G J cm MT g mol ρ∆∆-⨯∆==⨯=-℃℃ 52*6322 2.0410 5.110518.05LS V r J cm r cm nm G J cm--⨯⨯=-=-=⨯=∆- 晶核体积：()3*143V r π= 晶胞体积：32V a = 因此，晶胞个数：()()3*373344 3.145133 1.95100.305r n a π⨯⨯===⨯个 当过冷度为100℃时 337.31149510080.555.841866m V m H Tg cm J mol G J cm MT g mol ρ∆∆-⨯∆==⨯=-℃℃ 52*7322 2.0410 5.110 5.180.5LS V r J cm r cm nm G J cm--⨯⨯=-=-=⨯=∆- 因此，晶胞个数：()()()33*43344 3.14 5.133 1.95100.305r n a π⨯⨯===⨯个 8.14 熔体析晶过程在 1000 ℃时，单位体积自由焓变化418 J/cm 3 ；在 900 ℃时是 2090 J/cm 3 。
(完整版)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 MG 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 ,r t ∂∂<0小粒子溶解；③当时,r>r ,r t ∂∂>0粒子长大；④当时,r=2r ,r t ∂∂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0exp()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.。
相变原理作业和答案
第一章奥氏体1.简述奥氏体的形成机理？详述奥氏体化过程的几个阶段？机理：晶格改组和碳原子的重新分布，是通过原子扩散来实现的。
阶段：①A的形核②A的长大③A中残余碳化物的溶解④A的均匀化2.为什么亚共析钢在加热过程中也会有残余碳化物的形成？随着温度的升高，长大速度比n>7.5时，就会有残余碳化物产生3详述影响奥氏体形成动力学的因素？（形成动力学即指形成速度）1.加热温度T越高A形成速度越快2.钢的原始含碳量C%越高A形成速度越快3.原始组织越细A形成速度越快4.加热速度越快A形成速度越快5.合金元素存在即减弱A形成速度。
（①影响临界点:降低临界点的加速，提高的减速②影响C元素的扩散，阻止C扩散的减速，加速碳扩散的加速③自身扩散不易，使A形成速度降低）4.什么是起始晶粒度，实际晶粒度，本质晶粒度和他们的决定因素？起始晶粒度：指P刚刚转变为A时，A的晶粒大小。
影响因素：形核率和长大速度之比，n∝于N/V，N↑或V↓，起始晶粒↓。
实际晶粒度：实际生产或实验条件下得到A晶粒的大小。
影响因素：加热和保温条件；钢的质量。
本质晶粒度：表示在一定条件下某种钢中奥氏体晶粒长大的倾向。
规定：将钢加热到930℃±10℃保温3-8小时后测得的A晶粒的大小。
决定因素：炼钢工艺5.详述影响奥氏体晶粒长大的因素？答：1.加热温度和保温时间：温度越高长大越容易，时间越长长大越充分。
温度主要影响。
2.加热速度：加热速度越高A转变温度越高。
形核率和长大速度越高，晶粒越细小3.含碳量：一定温度下C%越高越容易长大，超过一定C%晶粒会越细小。
4.合金元素：于C 形成强或中碳化物的元素抑制长大，P,O,Mn等促进，Ni,Si无影响。
5.原始组织：原始组织越细A晶粒越细，不利于长大。
6 40钢和40Cr钢相比，哪个钢需要更长的奥氏体化时间？40Cr钢需要更长的奥氏体化时间。
原因:Cr可以提高临界点，使A形成速度下降。
Cr有很强的金属性，组织C的扩散，使A形成速度下降。
相变原理复习题
相变原理复习题（修改）绪论：相、相变的含义，举例说明物相发生突变的几种形式。
（物理学定义：）具有化学组成和物理性质（密度、强度、硬度、热膨胀系数、介电常数、热容、晶体结构等）完全相同的宏观物理系统。
（热力学定义：）在热力学变量的参数空间里，其自由能是可被解析的系统。
也就是说在同一相的两个状态可以互相转变而不引起热力学性能的突变。
1•相与相之间的转变2母相到新相的变化过程3热力学系统由一相转变为另一相。
3、举例说明物相发生突变的几种形式（答a、b、c三种形式，每种形式任举一例即可）a、从一种结构到另一种结构：固-液-气之间的相互转变：蒸发、熔化、凝固、升华等b、某种物理性质的跃变：磁性材料的顺磁-铁磁转变、顺电体-铁电体转变、液He的超流C、化学成分的变化：固溶体的脱溶：Al-Cu ' ' ' （CuAI 2）以及溶液的脱溶沉淀第一章相变的分类1•热力学分类的方法一级相变的定义及其特征并举例A、定义：相变时，如两相的自由焓（G）或化学势（卩）相等，但化学势的一阶偏导不等，此相变称为一级相变。
B、一级相变特征：1•有熵和体积的突变，表示有相变潜热的吸收或释放；2•存在温度或压强滞后现象；3•亚稳相和新相可以同时共存。
C、一级相变举例：（任举一例即可）凝固、沉积、升华、熔化以及金属中多数固态相变都是一级相变。
二级相变的定义及其特征并举例A、定义：相变时两相化学势相等，一阶偏导也相等，二阶偏导不等B、二级相变特征：1•无化学势、熵、和体积的变化；2•比热、压缩率、膨胀系数、热容、等出现突变；3.无温度、压强滞后现象，两相不可共存。
超导相变、磁性相变、二级铁电相变、二级有序-无序相变、玻璃态相变二级相变主要是一些比较特殊的相变：如铁磁相变、超导相变、超流等等。
成核-长大型，连续型相变的概念成核-长大型：由组成波动程度大，空间范围小的起伏开始发生的相变，初期起伏形成新相核心，然后是新相核心长大。
相变作业及答案
相变作业及答案第一章奥氏体的形成1．从热力学出发，合金相可能存在哪几种状态？试举例说明。
答：按照热力学第二定律，隔离体系中，过程自发的方向为自由能降低的方向。
可以判断，体系处于自由能最低的状态为稳定状态。
照此规律，合金相可以分下述三种状态：1）稳定相：在体系中处于自由能最低的相。
例如，在室温存在的铁素体，在910～1394℃存在的奥氏体等；2）亚稳相：在体系中处于自由能较低且与最低自由能位的相由能垒相分隔的相。
例如，在室温存在的渗碳体，马氏体等；3）不稳定相：在体系中处于自由能较低且与稳定相和亚稳相之间无能垒相分隔的相。
例如，过冷奥氏体等。
2．综述奥氏体的主要性能。
（200字以内）答：奥氏体是碳溶于r Fe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。
在钢的各种组织中，A的比容最小，而线膨胀系数最大，且为顺磁性，根据这些性能不仅可以定量分析奥氏体量，测定相对开始点，而且可以用来控制热处理变形及制作功能元器件。
A的导热系数较小，仅比渗碳体大，为避免工件的变形，故不宜采用过大的加热速较低，易于塑性变形，故工件的塑性变形常常加热度。
由于奥氏体塑性好，σS到奥氏体单相区中进行。
C亚稳平衡图，说明加热时奥氏体的形成机理。
3．画出Fe-Fe3答：加热时，奥氏体的形成，是在固态下实现的相变，它属于形核长大型，是受扩散控制的。
1）奥氏体的形核（1）形核的成分、结构条件由Fe—Fe3C相图知，在A1温度C%0.0218 6.690.77结构体心立方复杂斜方面心立方可见，转变前的二相与转变产物不仅在成分上，而且在结构上都很大差异。
所以，奥氏体的形核需同时满足成分、结构及能量上的要求。
（2）形核的自由能判据珠光体转变为奥氏体时，体系总的自由能变化为其中为Ａ与Ｐ的自由能差为晶体缺陷处形核时引起的自由能降低为弹性应变能为产生新相后引入的界面能由热力学知，在Ａ１温度，＝０，而、、均为正植，并且仅仅依靠缺陷以及能量起伏提供的能量，并不能使，所以相变必须在一定的过热度下，使得，才能得。
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。
相变原理课后习题
1 分析固态相变的动力和阻力。
动力：体系自由能差阻力：1.两相表面能产生界面能2.界面原子同时受到两相的制约，原子所处的位置要偏离其平衡位置，产生额外应变能。
2 讨论固态相变新相形状的影响因素。
3 比较扩散型相变和非扩散型相变的特点。
1以共析钢为例，说明奥氏体的形成过程，并讨论为什么在铁素体相消失的瞬间，还有部分渗碳体未溶解?共析钢在加热和冷却过程中经过A 1线时，发生珠光体与奥氏体间的相互转变，奥氏体形成时系统总自由能变化为只有当温度高于A 1时，珠光体向奥氏体转变的驱动力才能克服界面能，奥氏体才能自发形成。
所以，奥氏体形成必须要有一定的过冷度。
奥氏体的形成过程是由碳含量和点阵结构不同的两个相转变为另一种点阵结构的均匀相，包括C 原子的扩散重新分布和Fe 原子由体心立方向面心立方的点阵重构。
1。
奥氏体的形核形核部位：铁素体和渗碳体两相界面上，以及珠光体团边界处。
2.奥氏体晶核长大，碳在奥氏体中扩散，也在铁素体中扩散。
3. 剩余碳化物溶解4.奥氏体均匀化由于：奥氏体向铁素体中的长大速度比向渗碳体中的长大速度快很多，渗碳体剩余。
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。
起始晶粒度；实际晶粒度；本质晶粒度。
1 加热温度和保温时间的影响随加热温度升高奥氏体晶粒长大速度提高。
当加热温度较低时，保温时间对奥氏体晶粒大小影响不大；当加热温度较高时，初期保温时间奥氏体晶粒长大速度较大，随后逐渐降低。
加热温度较高时，保温时间应当缩短，才能保持较小的奥氏体晶粒。
eS V G G G G ∆+∆+∆=∆2 加热速度的影响加热速度提高，奥氏体形成温度提高，形核率和长大速率都提高，但形核率和长大速率之比增大，所以起始晶粒细小。
如果保温时间过长，由于起始晶粒小，温度高，晶粒长大速度快，所以只有快速加热、短时保温才能获得细小的实际奥氏体晶粒。
3 钢中碳含量的影响：在一定的碳含量范围内，随碳含量的增加，碳原子和铁原子的扩散速度提高，促进奥氏体晶粒长大；但碳含量过高，二次渗碳体不能全部溶解，形成第二相质点，阻碍奥氏体晶粒长大。
固态相变原理测验试题+答案
固态相变原理测验试题+答案--————--———-——---————-——-————--— 作者： —————————————-——-—-——-—-——-—--—— 日期：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:1、试分析发生调幅分解的条件，其中: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。
物质的相变和热力学练习题
物质的相变和热力学练习题相变是物质在一定条件下由一种物态转变为另一种物态的过程。
热力学是研究热现象和与之有关的其他能量和物质性质变化规律的学科。
本文将通过一些练习题，来帮助读者理解物质的相变和热力学的相关概念。
1. 水在0°C时变为固体冰，其过程属于哪种相变？答案：凝固。
2. 下列哪种情况中，液体水的温度不会上升？a) 水加热至100°C；b) 冰块加热至0°C；c) 水蒸气冷却至25°C。
答案：b) 冰块加热至0°C。
3. 以下哪一项描述了气体的特点？a) 分子间间距较大，分子运动自由度高，b) 分子间间距较小，分子运动受限制，c) 分子间距适中，分子运动较为自由。
答案：a) 分子间间距较大，分子运动自由度高。
4. 在什么条件下，物态相变不需要吸收或释放热量？答案：相变过程中，物态的改变不需要吸收或释放热量的条件是在临界点上的相变。
5. 下列哪种情况不属于物质的相变过程？a) 水沸腾成水蒸气；b) 冰融化成液态水；c) 固态物质加热至高温。
答案：c) 固态物质加热至高温。
6. 在哪种物态之间，分子之间的距离随着温度的升高而增大？答案：固体到液体，液体到气体。
7. 对于以下过程，哪个过程是吸热过程？a) 冰融化成水；b) 水蒸气凝结成液态水；c) 水从100°C冷却至50°C。
答案：c) 水从100°C冷却至50°C。
8. 以下哪一项描述了热力学第一定律？a) 能量守恒定律；b) 再热平衡定律；c) 热传导定律。
答案：a) 能量守恒定律。
9. 在热力学中，温度是指什么？答案：温度是反映物体或系统热平衡状态的物理量。
10. 下面哪一个过程不会改变物质的温度？a) 吸热过程；b) 放热过程；c) 绝热过程。
答案：c) 绝热过程。
通过以上的练习题，希望读者能够加深对物质的相变和热力学的理解。
这些问题概括了相变和热力学基本概念，包括相变类型、热量变化、热力学第一定律和温度等。
材料科学基础《相变原理答案》
第一章 金属固态相变特征 1 说明成分、相、结构和组织四个概念的含义，并讨论 45#钢室温平衡状态下的成分、相、 结构和组织。 成分：组成材料的化学元素和相对含量（Fe-0.45%C） 相：体系中具有相同物理与化学性质的、且与其他部分以界面分开的均匀部分（铁素体 F 和渗碳体 Fe3 C） 结构：晶体的结构和类型（体心立方和复杂斜方） 组织：一定温度条件下，合金系统中相的形状、大小和分布等形貌特征（珠光体 P 和铁素体 F） 2 试述金属固态相变的主要特征。 具有相界面、位相关系、惯习面、具有应变能、晶体缺陷的影响、原子的扩散、可以形成过 渡相 3 哪些基本变化可以被称为固态相变？ 晶体结构的变化、化学成分的变化、固溶体有序化程度的变化 4 简述固态相变过程中界面应变能产生的原因。 (1)新相和母相的比容不同，新相形成时的体积变化将受到母相的约束而产生弹性应变，引 起应变能 (2)两相界面的不匹配也引起弹性应变能，共格界面最大，半共格次之，非共格界面为零。 5 简述固态相变形成新相的形状与界面能和界面应变能的关系。 (1)由比容差引起的应变能与新相粒子的几何形状有关，圆形的应变能最小，其次是针状， 球面应变能最大。 (2)新相和母相共格时可以降低界面能， 但使共格应变能增大。 不共格时， 盘状应变能最低， 但界面能较高；球形的界面最低，而应变能却最大。 (3)过冷度很大时， 临界晶核尺寸很小单位体积新相面积很大， 巨大的界面能增加了形核功， 界面能成主导；过冷度很小时，界面能补气主导作用，形成非共格界面，若比容大，形成盘 状降低应变能，若比容小，形成球状新相降低界面能。 6 扩散型相变和无扩散型相变各有哪些主要特点？ 无扩散型相变的特点： (1)存在由于均匀切变引起的形状改变，因为相变过程中原子为集体的协同运动，晶体发生 外形变化（表面浮凸） (2)相变不需要扩散，新相和母相之间的化学成分相同 (3)新相和母相之间存在一定的晶体学位相关系 (4)相界面移动速度极快，课接近声速 扩散型相变的及基本特点： (1)相变过程中有原子的扩散运动，转变速率受扩散控制，即决定于扩散速率 (2)在合金中，新相和母相的成分往往不同 (3)只有新相和母相比容引起的体积变化，没有形状变化。 第二章 钢中奥氏体形成
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。
相变理论试题及参考答案
一、推导和计算题（60分，每题20分，选做3题）2、Johnson-Mehl 方程推导的前提是什么？它与Avrami 方程有什么关系？它们的应用条件是什么？用于何种相变动力学？请采用一种方法推导Johnson-Mehl 和Avrami 方程。
解：(1)Johnson-Mehl 方程推导的前提：形核速率I 及线生长速率G 与时间t 无关，在恒温转变中为常数，新相为球形，晶核均匀随机分布。
(2)Johnson-Mehl 方程与Avrami 方程的关系：若形核速率I 及线生长速率G 不为常数，而是随时间变化，可将Johnson-Mehl 方程改成Avrami 方程。
(3)Johnson-Mehl 方程的应用条件：任意形核，I 、G 为常数Avrami 方程的应用条件：非任意形核，I 、G 不为常数(4)Johnson-Mehl 方程与Avrami 方程均应用于扩散型相变(5)Johnson-Mehl 方程的推导：设形核率I 及线生长速G 与时间τ无关，在恒温转变过程中均为常数，另设新相为球形。
则在时间为τi 时形成的核长大到τ时的体积i 4V =G -3πττ，3（）又设时间为τ时已形成的新相的体积分数为f ，则在dτ时间内形成的新相晶核数dn 为：dn=I -f d τ（1）即Id =dn+Ifd ττ式中dn 为真实晶核数，Idτ被称为假想晶核数，Ifdτ被称为虚拟晶核数。
如不考虑相邻新相的重叠，也不扣除虚拟晶核数，转变所得新相体积分数为34ex 0f =V d =IG 3τπττ⎰，ex fex 0df 1-f =df 1df f ==-ln -f 1-f ⎰（1）代入可得，34-ln -f =IG 3πτ（1）f=1-exp -IG 3πτ34（）——Johnson-Mehl 方程如形核率I 及线生长速率G 不为常数．而是随时间变化，则Johnson-Mehl 方程应改写成Avrami 方程。
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第一章奥氏体1.简述奥氏体的形成机理？详述奥氏体化过程的几个阶段？机理：晶格改组和碳原子的重新分布，是通过原子扩散来实现的。
阶段：①A的形核②A的长大③A中残余碳化物的溶解④A的均匀化2.为什么亚共析钢在加热过程中也会有残余碳化物的形成？随着温度的升高，长大速度比n>7.5时，就会有残余碳化物产生3详述影响奥氏体形成动力学的因素？（形成动力学即指形成速度）1.加热温度T越高A形成速度越快2.钢的原始含碳量C%越高A形成速度越快3.原始组织越细A形成速度越快4.加热速度越快A形成速度越快5.合金元素存在即减弱A形成速度。
（①影响临界点:降低临界点的加速，提高的减速②影响C元素的扩散，阻止C扩散的减速，加速碳扩散的加速③自身扩散不易，使A形成速度降低）4.什么是起始晶粒度，实际晶粒度，本质晶粒度和他们的决定因素？起始晶粒度：指P刚刚转变为A时，A的晶粒大小。
影响因素：形核率和长大速度之比，n∝于N/V，N↑或V↓，起始晶粒↓。
实际晶粒度：实际生产或实验条件下得到A晶粒的大小。
影响因素：加热和保温条件；钢的质量。
本质晶粒度：表示在一定条件下某种钢中奥氏体晶粒长大的倾向。
规定：将钢加热到930℃±10℃保温3-8小时后测得的A晶粒的大小。
决定因素：炼钢工艺5.详述影响奥氏体晶粒长大的因素？答：1.加热温度和保温时间：温度越高长大越容易，时间越长长大越充分。
温度主要影响。
2.加热速度：加热速度越高A转变温度越高。
形核率和长大速度越高，晶粒越细小3.含碳量：一定温度下C%越高越容易长大，超过一定C%晶粒会越细小。
4.合金元素：于C 形成强或中碳化物的元素抑制长大，P,O,Mn等促进，Ni,Si无影响。
5.原始组织：原始组织越细A晶粒越细，不利于长大。
6 40钢和40Cr钢相比，哪个钢需要更长的奥氏体化时间？40Cr钢需要更长的奥氏体化时间。
原因:Cr可以提高临界点，使A形成速度下降。
Cr有很强的金属性，组织C的扩散，使A形成速度下降。
合金元素本身扩散不易，导致A形成速度下降，则奥氏体化时间变长。
中碳化物，阻止A晶粒长大倾向中等7什么是奥氏体的稳定化现象？说明其产生的原因？A的内部结构在外界条件的影响下发生的某种转变而使A向M转变迟缓的现象。
A稳定化的机理：热稳定化和机械稳定化原因：①热稳定化：由于淬火冷却缓慢或冷却过程中停留导致A稳定化。
②机械稳定化：由于M的产生，造成未转变的A的稳定化第二章珠光体1什么是珠光体片层间距？一片铁素体F和一片渗碳体的厚度之和，用S0表示，表征着P的弥散度，S0决定P的性能。
影响因素：①过冷度△T（最直接）S0∝1/△T；②Me影响临界点，使临界点Ar1↓者使S0↑；③A晶粒度，影响P晶粒大小。
2珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件，组织形态和性能方面有哪些不同？根据片层间距S0的不同可分为珠光体、索氏体、屈氏体；按Fe3C的形状分为片状P和粒状P两种。
①片状P渗碳体呈片状，是由A以接近平衡的缓慢冷却条件下形成的渗碳体和F组成的片层相间的机械混合物，还可以细分为珠光体P，索氏体S和屈氏体T。
性能主要取决于层片间距S0，强度和硬度随S0减小而增加，S0越小则强度、硬度升高，塑性先好后差。
②粒状P是渗碳体呈粒状分布在连续的F基体上，可由过冷A直接分解而成，也可由片状P球化而成。
还可由淬火组织回火而成，于片状P相比，硬度强度较低但塑性和韧性较好。
3片状和粒状P的转变机理？片状是形核长大的过程，有先共析相，（亚共析钢为F，过为Fe3C），在A晶界和相界处形核，交替长大。
粒状是由片状P球化退火产生。
4说明亚共析钢和过共析钢的珠光体转变产物的先共析相的形态及其性能特点？网状组织：沿A晶界呈网状分布。
网状Fe3C使强度下降，脆性上升，加工性能下降块状组织（亚共析钢）：等轴块状。
随铁素体增多强度硬度下降，塑性升高。
晶内片状组织（魏氏组织）：针片状由晶界向晶内分布。
使韧性降低。
5影响P转变动力学的因素？①C%对于亚共析钢随C%升高C曲线右移，对过共析钢C曲线左移，共析钢的C曲线最右；②奥氏体状态：A晶粒越大P转变速度越慢；A均匀度越均匀P转变速度越慢；③A化温度和时间：T越高时间越长P转变速度越慢；④单向拉应力有利于A转化成P，多向压应力不利于A转化；A状态下塑性变形有利于A转化；⑤合金元素的影响。
6合金元素对P转变影响规律？1.大多数合金元素都降低形核率和转变速度。
2.①凡是使A1↑的都会促进P转变，反之则阻碍；②C化物形成元素会延缓P转变使C曲线右移；③合金元素扩散系数小本身扩散困难，延缓P转变；④强碳化物形成元素如果加热时能融入A中，则增大过冷A的稳定性，延缓P转变；如果高温不溶解，冷却过程中A转化为P时碳化物成为P形成的非自发核心，促进P转变；⑤使c在奥氏体中扩散速度上升的元素，加速P转变，C曲线左移；⑥微量的B会强烈推迟先共析F析出，随着B含量上升作用消失。
第三章马氏体1什么是马氏体相变，说明其转变特点？凡相变的基本特征属于切变共格型的非扩散型相变都称为马氏体相变。
切变共格型相变：在相变过程中，晶体点阵的重组是通过切变即基体原子集体有规律的近程迁移所完成，并且新相与母相保持共格关系的转变。
特点：无扩散性，切变性，浮凸现象，共格性，严格的晶体学位向关系，惯习面，变温性，转变不完全性，M相变的高速性，可逆性2 Ms点和Md点的物理意义？Ms:A,M两相自由能差达到相变所需要的最小驱动力时的温度。
Md：可获得形变M的最高温度。
3说明（板条和片状）马氏体的组织形态特点？答：板条马氏体立体形态为扁状或扁长条状，金相形态为相互平行的条状，由若干条组成一束，又由若干束组成梱，金相显微镜下只可见束、梱，条间是小角度晶界，束间是大角度晶界。
片状马氏体立体形态为双凸透镜装，金相形态为针状或竹叶状，且片与片之间互成一定角度。
4说明（板条和片状）马氏体的机械性能和产生这些性能的原因？一律都是高强度高硬度，板条马氏体塑性好，片状脆性大塑性差。
板条M韧性高塑性好是由于板条M的亚结构为高密度位错，位错可运动则塑性好。
片状M韧性差塑性差是由于亚结构是孪晶阻碍位错的滑移，淬火时内应力较大内部有微裂纹导致韧性差。
高强度高硬度是由于相变强化、固溶强化、时效强化、M中孪晶对M强化有一定的贡献，阻止位错滑移、原A晶粒小使M强度升高。
相变强化：M相变的切变特性造成M内大量缺陷，使M强化。
固溶强化：碳过饱和于α-Fe中，产生严格的晶格畸变，使M强化。
时效强化：含碳量较高的钢（＞0.4％），若Ms＞20℃，冷至室温过程中，C、N原子偏聚于位错附近形成柯氏气团，钉扎维错，使M强化。
5什么是相变塑性？其产生的原因？金属及合金在相变过程中塑性增加，往往在低于母相屈服时即可发生塑性变形的现象原因：①塑变→局部应力集中→诱发M→使应力松弛→延缓微裂纹形成→延伸率δ↑②微裂纹产生→尖端应力集中→尖端诱发出M→使应力松弛→阻止微裂纹扩展→延伸率δ↑③塑变区→诱发形变M→使塑变区发生强化→抑制缩颈产生→延伸率δ↑6什么是奥氏体的稳定化现象？说明其产生的原因？A的内部结构在外界条件的影响下发生的某种转变而使A向M转变迟缓的现象。
A稳定化的机理：热稳定化和机械稳定化原因：①热稳定化：由于淬火冷却缓慢或冷却过程中停留导致A稳定化。
②机械稳定化：由于M的产生，造成未转变的A的稳定化7形状记忆效应？是指一定形状的合金在某种条件下经任意塑性变形，然后加热至该种材料固有的某一临界点以上时，又完全恢复其原来形状的现象。
从表面看，好像这种材料能够记忆着过去的形状，因此成为“形状记忆效应”。
实质：将完全或部分M相变的式样加热到Af点以上时，则其回复到原来母相形态下的所给予的形状。
8相变冷作硬化？马氏体相变的体积变化引起了周围A的塑性变形，同时M相变的切变特性使晶体内产生大量晶体缺陷，如位错、孪晶、层错等，这些缺陷在马氏体相变或逆转变时会遗传下来。
因此，对于非热弹性M的可逆转变过程，当经过一正一反相变后，由M逆转变来的A与原来的A相比，已有很大变化。
其中微观缺陷密度大大升高，并产生了内应力及发生了晶粒细化等。
与原始状态的A相比，逆转变A的强度明显升高，而塑性和韧性下降，这种现象被称为相变冷作硬化。
第四章贝氏体贝氏体相变：A过冷到介于P转变和M转变温度区间时所发生的转变，亦称为中温转变。
贝氏体相变兼有切变共格型相变和扩散型相变的特征。
1根据贝氏体中铁素体和碳化物的形态与分布特点不同，贝氏体可以分为哪几类？具体说明上贝氏体和下贝氏体的组织形态特征及其力学性能特点？上贝氏体：平行条状的B-ɑ和夹杂于条间的碳化物的混合物（或称羽毛状B）强度低塑性韧性差，具有弓向性，分布不均匀下贝氏体：片状的B-ɑ和片内与常州组成55-60度角的平行断续碳化物，强度硬度高塑性韧性好，无显微裂纹，无回火脆性，内应力小。
粒状贝氏体：等轴（块状）B-ɑ和岛状物无碳化物贝氏体：平行条状的B-ɑ和条间残余A2说明上下贝氏体的形成机理？上：在奥氏体的贫碳区切变形成B-F，C从B-F中向外扩散，在B-F周围形成富碳区，在B-F界面析出Fe3C，Fe3C长大使两侧C%下降，B-ɑ易形成。
下：在奥氏体的贫碳区切变形成B-ɑ，由于温度低导致C的扩散不易，C原子在B-ɑ内沉淀形成ε-C化物。
3影响贝氏体转变动力学的因素？①含碳量：C%上升B形成速度降低②合金元素：除Co，Al其余合金元素均使B转变速度下降③奥氏体化温度和时间：温度升高时间延长，B转变速度降低，C曲线右移④应力和塑变：拉应力促进转变，高温时塑变阻止B转变，中温促进转变⑤A化后冷却过程中发生相变或在不同温度下停留，对B转变的影响。
4为了在钢中获得贝氏体组织，通常采取的措施是什么？为什么？用等温淬火，是将钢件奥氏体化，使之快冷到贝氏体转变温度区间（260～400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺第五章4 CCT图与TTT图的关系？①在连续冷却条件下，过冷A是在一定温度范围内发生转变的→得到复合组织。
②CCT图在TTT图的右下方。
连续冷却转变时，转变温度较低，孕育期较长。
5 什么是钢的上临界冷却速度和下临界冷却速度？其中那个是钢的临界淬火速度？答：Vk为过冷A全部转变成（M+A’）的最小冷却速度——上临界冷速——临界淬火速度VcVk’为过冷A全部转变成P的最大冷却速度——下临界冷速第六章回火1回火过程中（随着温度升高）淬火钢的组织变化？准备阶段：M中过饱和碳的偏聚和聚集（20-80℃）第一阶段：M分解（80-250℃）第二阶段：残余A的转变（200-300℃）第三阶段：碳化物类型的转变（250-400℃）第四阶段：ɑ相状态变化及碳化物聚集、长大和球化（400-A1℃）2什么是二次淬火？其产生原因如何？在回火冷却过程中发生的残余A向M的转变原因：回火过程中可能从残余A中析出碳化物使残余A中的含碳量降低使Ms点上升，使M的转变容易；回火过程中出现了反稳定化，使残余A回复了重新向M转变的能力。