金属组织控制原理,江苏大学

1金属热处理概念。金属材料通过加热、保温和冷却获得不同组织，具有满足不同工程要求的性能的加工工艺过程。

2奥氏体化是钢热处理强化的必要途径，没有奥氏体化就没有随后的其他相变。奥氏体的组织状态直接影响后续热处理的组织和性能。随等温温度的降低或冷速的提高，分别转变为P、B、M

3奥氏体相变过程

4晶粒异常长大及原因？奥氏体晶粒随温度升高而逐渐长大，当超过某一温度生急剧长大的现象。在铝脱氧的钢及Ti,Nb,V等元素的钢，奥氏体晶粒形成后，晶界上存在一些Al,Ti,Nb,V等碳氮化合物的微粒，阻止晶界移动，当温度升至晶粒粗化温度，碳氮化合物溶于奥氏体后，奥氏体晶粒出现快速长大。

过热，过烧和组织遗传

1.珠光体重要性，不仅正确控制退火。，正火，索氏体处理而且正确制定淬火工艺，以

避免珠光体转变物。

2.珠光体组织类型，性能决定因素

3.派登处理（铅浴处理）：（奥氏体化后）将高碳钢丝经铅浴等温处理后得到

片间距极小的索氏体组织，然后利用薄渗碳体可以弯曲和产生塑性变形的特性进行深度冷拔，以增加铁素体片内的位错密度，形成了由许多位错网络组成的位错胞，细化了亚结构，从而使强度显著提高

4粒状珠光体的组织形态和用途，获得的三种方法？

粒状渗碳体分布在a基体上，作为预备热处理组织；改善加工性能。

片状碳化物的粒化，渗碳体领先形核、调质处理

4.先析出F(片状、块状、网状)；先析出Fe3C(片状、网状

5.钢的临界冷却速率：过冷奥氏体在冷却过程中不发生其它相变，完全转变

为马氏体组织（包括残留奥氏体）的最低冷却速率

6.合金元素对C曲线的影响？除CO外，均使P转变，c曲线右移-*Mn,W,Cr.强烈使P

曲线右移，而对贝氏体转变不大，有利于获得B，Cr元素的铜，推迟贝氏体转变作用大于P有利于获得B.

7.形变热处理：一种将塑性加工与热处理结合起来进行种种组合以谋求提高材料性能的

方法，狭义：将以前作为独立工序进行的塑性加工热处理同时在一个工序中进行的工艺。

8.控扎控冷：艺过程中既成型，又进行着高温形变热处理，目的：最大限度的细化晶粒，

细化组织以及产生第二项的弥散沉淀析出，从而有效的提高刚的强韧性。

9.典型轧制主要分哪三个不同轧制阶段?每个阶段有什么特点?

奥氏体再结晶区轧制、奥氏体未再结晶区轧制、奥氏体和铁素体两相区轧制。

特点：（1）轧制时，发生动态回复再结晶和不完全再结晶。在两道次之间的间隙时间内进行静态回复再结晶。奥氏体晶粒随着反复轧制—再结晶而逐渐变细小。（2）轧制不发生再结晶，形成了大量被拉长的形变奥氏体晶粒。（3）轧制奥氏体进一步被拉长，奥氏体晶粒内形成了形变带和位错，容易形成新的等轴状铁素体晶粒。先析出的铁素体晶粒，形成了大量的位错，经回复形成的亚结构。

10.奥氏体状态调节：通过合金化设计和热变形控制，使热变形后。相变形钱的奥氏体具

有合适的组织状态和成分，在一定条件下可得到细小的铁素体组织。

11.3.相间析出：含有强碳化物形成元素的低碳合金钢在发生γ→α转变过程

中，在γ/α界面上同期地析出呈点列状排布的极细碳氮化合物的过程

12.M结构的主要因素和规律：化学成分主要是C含量，随碳含量增加，m形态由板条M

向透镜m及薄版M转变。

13.完全淬火+深冷处理，得到马氏体与含碳量的关系，随碳增加硬度增加；（2）

不完全淬火得到马氏体+碳化物；减少而减少。火得到马氏体+奥氏体，随碳量增加，硬度降低。

2答：马氏体具有高强度的原因是多方面的，其中主要包括相变强化、固溶强化和时效强化。相变强化：马氏体相变的切变性造成在晶体内产生大量的微观缺陷（位错、孪晶以及层错），使马氏体得到强化。

固溶强化：过冷奥氏体切变形成马氏体时，使得α相中的C%过饱和，C原子位于α相扁八面体中心，C原子溶入后形成以C原子为中心的畸变偶极应力场，这个应力场与位错产生强烈的交互作用，使马氏体的强度升高。

14.时效强化：溶质原子（C、N）偏聚到位错线处，钉扎位错使得马氏体的强度升高

15.相变超塑性：指在相变是发生同时呈现的超塑性现象

16.m转变的主要特征切变共格性无扩散非恒温可逆无成分变化

17.AR 残留奥氏体M S：马氏体点，即马氏体转变的开始温度，意义为母相与马氏体两

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。M f：马氏体转变终了点，意义为当温度降到此温度以下时，虽然马氏体转变未达到100%，但转变已不能进行

18.为什么钢中M转变具有较大的相变阻力：形成位错，孪晶。弹性能

如果在M S点以上对奥氏体进行塑性变形，会诱发马氏体转变而引起M S点升高到M d，M d 称为形变马氏体点。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。

19.M d的物理意义：可以获得形变马氏体的最高温度。若在高于M d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

20.影响MS的碳及合金规律：含碳量的影响：含碳量对的影响最为显著，钢中随着含碳

量的增加，Ms点呈连续下降趋势，这是由于含碳量增加，奥氏体中碳的溶解度增加，碳原子对奥氏体的固溶强化作用增强，过冷奥氏体的稳定性随之增强，因此，Ms点随含碳量增加而呈连续下降趋势。⑵合金元素的影响。合金元素对Ms点的影响主要决定于它们对平衡温度T0的影响及对奥氏体的强化效应，凡剧烈降低T0温度及强化的奥氏体的元素，均剧烈降低Ms点。钢中常见的合金元素均有使Ms点降低的作用，但效果不如C显著，只有Al、Co有使Ms点提高的作用。强碳化物形成元素如W、V、Ti等在钢中多以碳化物形式存在，淬火加热时一般溶入奥氏体中很少，对Ms点影响不大。另外，几种合金元素同时存在时，对Ms点的影响比较复杂

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。

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。

22形状记忆效应：某些金属材料进行变形后加热至某一特定温度以上时，能自动恢复原来形状的一种效应。

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随等温温度的降低或冷速的提高，分别转变为P、B、M。