金属热处理期末复习

热处理

第一章

1，金属：金属原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的。

2，金属键：原子失去电子后则变成正离子，共有化的自由电子和正离子以静电而结合起来。（无饱和性和方向性）

3，金属原子的排列方式：常见金属中的原子总是自发地趋于紧密地排列，以保证最稳定的状态，所以在固态金属中，原子往往趋于紧密规则排列

双原子作用模型见书P2-图1-2 晶体特点：

,4，晶体：长程有序，熔化，各向异性

,5，非晶体：长程无序，软化，各向同性

,6，晶格：许多大小相等、形状相同，位相一致的晶胞在空间重复的堆积

7，晶胞：晶胞完全可以代替晶格特点的最小几何单位。晶胞的大小和形状常以棱边长度a、b、c及棱边夹角a、b、y表示。

布拉菲点阵：7个晶系和14个点阵

金属间化合物（中间相）:正常化合物,电子化合,间隙相与间隙化合物

8，影响溶解度因素：原子尺寸。电负性。电子浓度。晶体结构除以上的外固溶度，还有与温度有关，多数情况温度升高固溶度升高。

1 ，铁素体（α-Fe）属于那种相结构（C ）

A 系

B 组元

C 相 D组织

2 ，下面哪种缺陷属于点缺陷（ A）

A 晶格畸变

B 刃型位错

C 相界

D 螺型位错

3，溶质原子在溶剂中的位置不同可分为置换固溶体和间隙固溶体

4 ，面缺陷可分为晶体的表面晶界、亚晶界、相界

第二章

1，晶核长大的条件:

必须在过冷的液体中进行

•(1) 要求液相不断地向晶体扩散供应原子，这就要求液相有足够高的温度，以便液态金属原子具有足够的扩散能力

•（2）要求晶体表面能够不断而牢靠地接纳这些原子。接纳原子的难易程度与晶体表面结构有关

2，影响晶粒长大因素：

(1）过冷度：晶粒的大小取决于形核率N和长大速度G的比值。比值越大，结晶后晶粒越细小。

•（2）变质处理：在浇注前往液态金属中加入形核剂，促进形成大量的非均匀形核来细化晶粒。

•（3）振动、搅拌：一方面依靠外面输入的能量促使晶核提前形成，另一方面是使成长中的枝晶破碎，使晶核数目增加。

3，细化晶粒大小的方法：

•（1）增加过冷度（2）添加形核剂

•（3）机械振动、搅拌

•结晶形核的要点：

•（1）液态金属的结晶必须在过冷的液体中进行，晶胚尺寸必须大于临界晶核半径

•（2）临界晶核半径的大小和晶核表面成正比，与过冷度成反比。过冷度越大，则临界晶核半径越小，形核率越大，但形核率有一极大

值。如果表面能越大，形核所需的过冷度也应越大。凡是能降低表面能的

办法都能促进形核。

•（3）形核既需要结构起伏，也需要能量起伏。

•（4）晶核的形成过程是原子的扩散迁移过程，结晶必须在一定温度下进行。

•（5）在工业生产中，液体金属的凝固总是一非均匀形核的方式进行。

4，非均匀形核

•实际金属结晶时，在液态金属中总是存在一些微小的固相杂质质点，并且液态金属在凝固时还要和型壁相接触，于是晶核就可以优先

依附于这些现成的固体表面形成，这种形核方式就是非均匀形核。

•均匀形核

•在一定的过冷度下，依靠短程有序的原子集团形成晶核，不受杂质和外表的影响，直接通过液体本身的相起伏产生临街晶核从而生长

晶体的结晶过程。

•必须具备条件：

•（1）必须过冷

•（2）必须具备与一定过冷度相适应的能量起伏和结构起伏

•未总结例题

1，晶粒尺寸和形核率N、线长大速度Vg之间的关系是（C ）。

•A．N越大，晶粒尺寸越大；B．N/Vg越大，晶粒尺寸越大；C．Vg/N越大，晶粒尺寸越大；D．Vg越小，晶粒尺寸越

大；；

2，过冷度是金属结晶的（A）条件

A必要条件B充分条件C充要条件D不必要不充分

•1均匀形核必须具备的条件：过冷，能量起伏和结构起伏。

• 2非晶态金属具有强度高、韧性大、耐腐蚀性能好、导磁性强等有良性质。

•3纯金属凝固时的生长形态，取决于固—液界面的微观结构和界面前沿的温度梯度

•4晶粒的大小称为晶粒度，通常用晶粒的平均面积或平均直径来表示

•1为什么非均匀形核比均匀形核容易？说明细化晶粒的途径和方法。

•答：因为非均匀形核的临界晶核的体积比均匀形核的少，且非均匀形核所需的功小于均匀形核的功。

•细化晶粒：增加过冷度，振动，变质处理

第三章

一，二元匀晶相图

点：

A：纯Cu理论熔点; B：纯Ni理论熔点

•线：AB: 液相线; AB: 固相线；

•区间：两个单相区：L 相、α相

一个两相区：L+α相区

二，二元共晶相图

液相线: AEB；固相线: ACENB

固溶体溶解度线：MF, NG

共晶线：MEN 水平线；共晶点：E 点共晶转变式： L

(液)→α(固)+ β(固) 共析转变：γ →α ＋

β

一个固相中同时析出两个新的固相

三，常见三相等温水平线上的反应

例题：填空

1.在铸锭或铸件中，经常存在一些缺陷，常见的有缩孔、 气孔 和 偏析 等。

2.合金的相分为两类：固溶体和金属混合物

3.相律是表示在平衡条件下，系统的自由度、组元数和相数之间的关系，是系统的平衡条件的数学表达式：F=C-P+1

4.一个固相中同时析出两个新的固相的转变称为共析转变

5.在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶

6.匀晶转变时，固相和液相的成分是不同的，所以，在形核时不但要求溶液中有结构起伏，还要有浓度起伏

7，.相图是表示合金系中合金在___B ___条件下各相的存在状态与温度，成分间的关系的图解。

A 常压

B 平衡

C 较慢冷却

D 较慢加热

8、共析钢在室温下的组织为？A

A 、P

B 、F+P

C 、P+ Fe3C Ⅱ

D 、Ld

9.、a 、b 二组元形成共晶系，则：（ A ）。

A ．具有共晶成分的合金铸造工艺性能最好；

B ．具有亚共晶成分的合金铸造工艺性能最好；

C ．具有过共晶成分的合金铸造工艺性能最好；

D ．不发生共晶成分的合金铸造工艺性能最好；

10. 何谓共晶反应和包晶反应？写出反应式。 答：共晶反应：在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶个成分一定的固相的转变过程。 包晶反应：在一定温度下，由一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另一个一定成分的固相的转变过程

N M t E E L β

α+−→←D

t P C D L βα−→←+