《金属热处理原理》课程考试复习大纲(08级)

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先共析铁素体、无碳化物贝氏体和魏氏体铁素体组织 粒状珠光体和片状珠光体 上临界冷却速度和下临界冷却速度 第I类内应力、第II类内应力、第III类内应力 回火抗力、二次硬化和二次淬火 索氏体和回火索氏体、粒状珠光体 马氏体、回火马氏体和下贝氏体 固溶强化、相变强化和时效强化 珠光体、索氏体和屈氏体 固溶处理和时效(析出) 板条马氏体和片状马氏体 第一类回火脆性和第二类回火脆性 原位析出和离位析出 回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体 上贝氏体和下贝氏体 温时效和冷时效
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复习与考试 • （3）淬火钢（包括低碳钢、中碳钢、高碳钢）回火时力学性能（包 括硬度、强度、弹性极限、塑性、韧性和回火脆性、淬火裂纹）的如何 变化？ 何谓回火脆性？回火脆性分为哪两类？各有什么特征？回火脆性受 哪些因素的影响？如何减小或防止回火脆性？ 简述淬火钢回火过程中，组织和力学性能的变化过程。 （4）合金元素对钢的回火过程（包括组织转变和力学性能的变化） 有什么影响？ 合金钢回火时为何有可能发生二次淬火现象？ 合金钢回火时为何有可能发生二次硬化现象？ （5）回火转变产物与过冷奥氏体分解产物在组织形态、性能等方面的 区别。包括： 回火马氏体、马氏体 回火马氏体、下贝氏体 回火索氏体、索氏体 回火屈氏体、屈氏体 回火索氏体、粒状珠光体 回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体 奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体 授课 朱世杰
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（4）简述粒状珠光体的形成条件和形成过程（形成机制）。 获得粒状珠光体的方法。 （5）分析珠光体转变动力学图并说明珠光体转变动力学的特点。 珠光体形核率和长大速度与转变温度之间的关系。 影响珠光体转变动力学的因素有哪些？如何影响？ 非共析钢的珠光体形成和转变动力学图与珠光体转变共析钢的 有何差异？ （6）珠光体的力学性能有什么特点？影响珠光体的力学性能的 因素有哪些？如何影响？ （为什么珠光体片间距越小，珠光体的强度和塑性越高？ ） （从形态、力学性能上对片状珠光体和粒状珠光体加以比较）。 （7）说明先共析相的析出条件、组织形态特征。 （8）什么是派登处理？组织是什么？解释
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复习与考试 第1章 固态相变概论 （1）固态相变、热处理的定义。按状态图，固态相变的主要类型有哪 些？金属固态相变按原子迁移情况分为哪几类？ （2）主要有哪些变化？ （3）金属固态相变有哪些特点（六个）？金属固态相变与金属的结晶 有何不同？ （4）固态相变的驱动力和阻力包括什么？ （5）说明下列符号的物理意义及加热速度和冷却速度对他们的影响？ Ａc1、Ａr1、Ａc3、Ａr3、Ａccm、Ａrcm （6）金属固态相变热力学条件； （7）金属固态相变的形核的类型，形核率受哪些因素影响？什么是传 质过程和界面过程？ （8）金属固态相变晶核的长大. （9）概念：固态相变、热处理、平衡转变、不平衡转变、平衡脱溶沉 淀、伪共析转变、马氏体转变、贝氏体转变、块状转变、不平衡脱溶沉 淀、扩散型相变、非扩散型相变、半扩散型相变、惯习面、位向关系、 应变能、界面能、界面过程、传质过程。 授课 朱世杰
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第9章 合金的时效
• • （1）合金固溶处理、时效、时效硬化等基本概念。时效的 实质。 （2）Al-Cu合金的时效过程中组织的变化过程。
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（3）Al-Cu合金的时效过程和淬火钢的回火转变过程有何
共同点和不同点？ （4）合金时效过程中时性能的变化规律及影响因素；
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第5章 珠光体转变
• • （1）珠光体的形态、结构；片状珠光体可分为哪几类？试说明
形成温度、片间距和力学性能上的特点。
（2）何谓珠光体片间距？片状珠光体片间距与过冷度有什么关 系？解释为什么？影响珠光体片间距的因素有哪些？如何影响？
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（3）共析钢的奥氏体向片状珠光体转变属于何种转变？片状珠
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（5）马氏体的形成的热力学条件； M0、Ms、Mf、Md点有什么物 理意义？ MS点为什么很低？马氏体转变的驱动力是什么？马氏体的形成 条件是什么？影响钢的MS点因素有哪些？如何影响？马氏体转变 量与温度的关系是什么？自回火的概念。 （6）马氏体转变的动力学主要有哪几种方式？各种方式有什么 特征？ （7）马氏体的力学性能有何显著特点？ 钢中马氏体具有高硬度、高强度的本质是什么(强化机制）? 淬火钢的硬度与马氏体的硬度是否相同？为什么? 马氏体的性能与形态、亚结构有什么关系？ 低碳钢马氏体的组织形态和力学性能特点。 高碳钢马氏体的组织形态和力学性能特点。 （8）奥氏体稳定化的概念。热稳定化和机械稳定化的区别。
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复习与考试 • • • • • • • （6）共析碳钢奥氏体等温形成动力学（TTA图）有什么特点？ 非共析钢和共析碳钢奥氏体等温形成动力学图有什么异同？ 影响奥氏体等温形成的形核率和长大速度的因素有哪些？ （7）如何计算形核率和A线长大速度（经验公式）（为什么温度升高， 奥氏体转变速度加快？） ？ （8）影响奥氏体转变速度的因素有哪些？如何影响？ 合金钢的奥氏体转变有什么特点？为什么？ （9）奥氏体晶粒度的概念，晶粒度级别与晶粒大小的关系式。如何显示 和评定晶粒度级别？何谓起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度？试加以 比较。 （10）奥氏体晶粒长大的类型？长大的驱动力是什么？影响奥氏体晶粒 长大的因素有哪些？如何影响 脱氧方法和合金元素对奥氏体晶粒长大有何影响？ 加热温度和保温时间对奥氏体晶粒长大有何影响？ 如何控制奥氏体晶粒长大（获得细小的奥氏体晶粒的途径）？ 授课 朱世杰
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时效强化的机制；影响时效强化的因素。
时效硬化曲线、温时效和冷时效，解释温时效时时效硬化 曲线的变化，为什么？
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综合分析
• 1. 比较奥氏体转变、珠光体转变、马氏体转变和贝氏体转变的主要 特征【形成温度范围、领先相、转变过程（包括有无孕育期、形核的部 位、长大的速度）、有无表面浮凸、点阵的切变共格性、转变时的晶体 学关系、转变时的扩散性(碳的再分布、铁和合金元素的扩散)、等温转 变的转变的完全性、转变的产物、产物的形态和组成、产物的性能】 • 2. 碳和合金元素、奥氏体化条件（奥氏体的晶粒、加热速度、加热 温度、保温时间、原始组织）、应力和塑性变形等对奥氏体转变、珠光 体转变、马氏体转变、贝氏体转变的影响。
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3. 材料中可能存在多种类型的固态相变（A、P、M、B、回火转变），
钢在加热、冷却及回火时的组织转变的规律、性能变化的规律，组织和 性能之间的关系。
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比较概念
• • • • • • • • • • • • • • • 平衡转变和不平衡转变 平衡脱溶沉淀和不平衡脱溶沉淀 协同型方式长大和非协同型方式长大 扩散型相变、非扩散型相变和半扩散型相变 传质过程和界面过程 TTA图和TTT图 奥氏体、过冷奥氏体和残余奥氏体 奥氏体起始晶粒度、本质晶粒度和实际晶粒度 Ac1、A1、Ar1； Ac3、A3、Ar3； Accm、Acm、Arcm 重结晶和再结晶 共析组织和伪共析组织（珠光体和伪珠光体） 片状铁素体、网状铁素体和块状铁素体 先共析铁素体和共析铁素体 TTT图和CCT图 先共析相和领先相 授课 朱世杰
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复Hale Waihona Puke 与考试第7章 贝氏体转变• • （1）贝氏体转变的主要特征（七个主要特征）。 （2）贝氏体的组织形态有哪几种？比较比较无碳化物贝氏体、上贝 氏体和下贝氏体的组织特征（金相形态特征、电镜形态特征、立体形态 特征、形成温度、组成、铁素体的形态及分布、碳化物的形态及分布、 亚结构）和力学性能。 （3）分析贝氏体转变的动力学图，说明贝氏体转变的动力学特点。 影响贝氏体转变的动力学因素。 （4）贝氏体的形成包括哪两个基本过程？ 贝氏体转变的扩散性有什么特点？领先相是什么？ （5）简述上贝氏体、下贝氏体和无碳化物贝氏体形成机理。 （6）贝氏体力学性能有何特点？影响贝氏体强度和韧性的因素有哪 些？ 上贝氏体和下贝氏体在组织形态和力学性能上有什么差异？ （试从组织结构和力学性能的角度来分析在实际生产中希望得到下贝 氏体组织的原因。） 授课 朱世杰
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第七章 淬火钢的回火时的转变
• （1）回火的定义和目的。为什么说淬火组织为亚稳组织？ • 为什么说淬火钢一定要进行回火？ • （2）淬火钢回火分为哪几个阶段？ • 简述淬火钢回火时的组织转变过程。（马氏体中碳的偏聚和马氏体分 解，残余奥氏体转变，碳化物类型的转变，碳化物聚集长大，基体α相 回复再结晶）。 • 何谓回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体？ • 低、中和高碳钢的回火组织转变各有什么特点？ • 说明回火各阶段回火的温度范围、回火后的产物、产物的性能特点？ • 碳化物有哪些类型（区别淬火钢回火过程中出现的碳化物ε－FexC、 χ－Fe5C2、θ－Fe3C）？淬火钢回火过程中碳化物的转变方式有哪几种？ 试举例说明。碳化物聚集长大方式是什么？ • 淬火内应力分为哪几类？淬火钢回火时淬火内应力如何变化？
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第3章 钢中奥氏体的形成
• • • （1）奥氏体的晶体结构、组织形态和性能的特点 ; （2）奥氏体形成的热力学条件是什么？共析钢的珠光体（平衡 态组织）向奥氏体转变属于何种转变？ （3）钢在实际热处理加热和冷却过程时的临界点为什么偏离相 图上的临界点？实际的临界点如何表示？实际的临界点与加热和冷却 速度有什么关系？ （4）奥氏体形成包括哪几个过程（四个过程：形核、长大，剩 余渗碳体溶解、A成分均匀化）？能叙述珠光体向奥氏体的转变过程 （奥氏体形成是以C扩散为基础并受碳扩散控制的）。 为什么有剩余渗碳体溶解过程？ （5）非共析钢的奥氏体的形成与共析钢的奥氏体的形成有哪些 异同？
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第4章 过冷奥氏体转变动力学图
（1）TTT图（C曲线） • 能绘制共析钢的TTT图，标注并分析各线、区的意义； • 随过冷度增加，过冷奥氏体发生的哪三种转变？转变产物和转变 类型。 • TTT图为何呈“C”字形？ • 非共析钢的TTT图与共析钢的TTT图的异同？ • 影响TTT图的因素有哪些？如何影响？ • 采用金相硬度法测定共析钢TTT图的原理和过程。 （2）CCT图 • 能绘制共析钢CCT图分析：线、区的意义； • 不同的冷却速度下奥氏体发生的转变；共析钢的 CCT图没有贝氏 体转变？ • CCT图有何特点？何谓淬火临界冷却速度？ • 采用金相硬度法测定CCT图的原理和过程。 • 会分析亚共析钢的CCT图各线、区的意义； （3）钢的TTT图和CCT图的区别？
光体的形成包括哪两个基本过程？ 简述奥氏体向片状珠光体的转变过程（为什么说珠光体转变是以 C扩散为基础并受C扩散控制的相变）（试说明珠光体转变是以 C扩 散为基础并受C扩散控制的相变 ）。
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片状珠光体长大方式有哪些？（分枝长大） 非共析钢的片状珠光体形成过程与共析钢的片状珠光体形成过程 有何不同？
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第6章 马氏体转变
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（1）马氏体和马氏体转变的含义。 （2）马氏体的晶体结构的类型。 （3）马氏体转变的主要特征(五个特征的内容：非恒温性、 切变共格性和表面浮凸效应、无扩散性、与奥氏体存在着严格的 晶体学关系、可逆性）。 哪些实验现象可以说明马氏体转变具有无扩散性？ （4）马氏体有哪两种基本形态？它们在亚结构以及力学性能 上有什么差异? 影响马氏体形态及其内部亚结构的因素有哪些？ （两种基本形态是板条马氏体和片状马氏体（其他的定义）：形 成的钢和合金、形成温度、组织特征、金相形态、立体形态、晶 体类型、亚结构、与奥氏体的晶体学关系、形成过程、残余奥氏 体、力学性能） 板条马氏体和片状马氏体的组织特征。
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