材料科学基础-第12章
无机材料科学基础第十二章相变
1.一级相变：在临界温度、压力时，两相化 学位相等，但化学位的一阶偏导数不相等的 相变。 两相能够共存的条件是化学位相等。μ 1=μ 2
U1 U 2 T P T P
U1 U 2 P T P T
图1 浓度剖面示意图
表1 两种相变机理的主要差别
亚 成 分 形 貌 有 序 界 面 能 量 扩 散 时 间 稳 不 稳
第二相组成不随时间变化 第二相分离成孤立的球形颗粒 颗粒尺寸和位置在母液中是无序的 在分相开始界面有突变 分相需要位垒 正扩散 分相所需时间长 动力学障碍大
第二相组成随时间而连续向两个极端组成 变化，直至达到平衡组成 第二相分离成有高度连续性的非球形颗粒 第二相分布在尺寸上和间距上均有规则 分相开始界面是弥散的逐渐明显 不存在位垒 负扩散 分相所需时间极短 动力学障碍小
第十二章 相
相变概述
相变分类
变
液-固相变热力学
液-固相变动力学 液-液相变
相变概述
一、相（phase）
相-物理性质和化学性质完全相同且均匀的部分。
★相具有的特点
（1）相与相之间有分界面，可用机械方法将它们分开。 （2）系统中存在的相可以是稳定、亚稳或不稳定的。 （3）系统在某一热力学条件下，只有当能量具有最小值
材料体膨胀系数
2U V TP
1 V V T P
所以二级相变时，系统 的化学势、体积、熵无 突变， C P 0 但 0 0 所以热容、热膨胀系数、 压缩系数均不连续变化， 即发生实变。
二级相变：特点： 相变时两相化学势相等，其一级偏微熵也 相等，而二级偏微熵不等。 即： 1＝ 2
旦进入过冷却或过饱和状态，系统就具有结晶的趋 向。 ΔGr=ΔGV（-）+ΔGS（+） (8) ΔGr=V△G+AγLS (9) 式中：V-新相的体积； △G –单位体积中旧相与新 相之间得 自由能之差；A-新相总表面积；γ-新相界 面能。
(完整版)材料科学基础习题及答案
第一章材料的结构一、解释以下基本概念空间点阵、晶格、晶胞、配位数、致密度、共价键、离子键、金属键、组元、合金、相、固溶体、中间相、间隙固溶体、置换固溶体、固溶强化、第二相强化.二、填空题1、材料的键合方式有四类，分别是（），( )，（）,（）.2、金属原子的特点是最外层电子数（），且与原子核引力（），因此这些电子极容易脱离原子核的束缚而变成( ）。
3、我们把原子在物质内部呈( ）排列的固体物质称为晶体，晶体物质具有以下三个特点，分别是（）,（ )，（ ).4、三种常见的金属晶格分别为（）,( ）和（）.5、体心立方晶格中，晶胞原子数为（ ),原子半径与晶格常数的关系为( )，配位数是（）,致密度是( ）,密排晶向为（）,密排晶面为（ )，晶胞中八面体间隙个数为（），四面体间隙个数为（ )，具有体心立方晶格的常见金属有（）。
6、面心立方晶格中，晶胞原子数为（ ),原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是( )，致密度是（），密排晶向为( )，密排晶面为（）,晶胞中八面体间隙个数为( )，四面体间隙个数为（），具有面心立方晶格的常见金属有（）。
7、密排六方晶格中,晶胞原子数为（），原子半径与晶格常数的关系为（），配位数是（），致密度是（），密排晶向为（ ),密排晶面为（），具有密排六方晶格的常见金属有( ）。
8、合金的相结构分为两大类，分别是（）和( ）。
9、固溶体按照溶质原子在晶格中所占的位置分为（）和（）,按照固溶度分为（）和（），按照溶质原子与溶剂原子相对分布分为（）和（）。
10、影响固溶体结构形式和溶解度的因素主要有（）、（）、（）、（）。
11、金属化合物（中间相）分为以下四类，分别是( ），( ），( ），( )。
12、金属化合物(中间相）的性能特点是：熔点（）、硬度（ )、脆性（）,因此在合金中不作为（）相，而是少量存在起到第二相（）作用。
13、CuZn、Cu5Zn8、Cu3Sn的电子浓度分别为（），( )，( ）.14、如果用M表示金属，用X表示非金属，间隙相的分子式可以写成如下四种形式，分别是（ )，（），（ )，( ）.15、Fe3C的铁、碳原子比为（)，碳的重量百分数为（），它是( ）的主要强化相。
材料科学基础课后习题答案
（3） cosφ
=
n3 ⋅ F | n3 || F
|
=
1 3
cosα
=
b⋅F |b || F
|
=
1 2
由 Schmid 定律，作用在新生位错滑移面上滑移方向的分切应力为：
τ 0 = σ cosϕ cos λ = 17.2 ×
1× 3
1 = 7.0 MPa 2
∴作用在单位长度位错线上的力为：
f = τb = aτ 0 = 10 − 3 N/m 2
滑移面上相向运动以后，在相遇处
。
（B
）
A、相互抵消
B、形成一排空位
C、形成一排间隙原子
7、位错受力运动方向处处垂直与位错线，在运动过程中是可变的，
晶体作相对滑动的方向
。
（C
）
A、亦随位错线运动方向而改变 B、始终是柏氏矢量方向 C、始
终是外力方向
8、两平行螺型位错，当柏氏矢量同向时，其相互作用力
。
（B
二、（15 分）有一单晶铝棒，棒轴为[123]，今沿棒轴方向拉伸，请分析：
（1）初始滑移系统； （2）双滑移系统 （3）开始双滑移时的切变量 γ； （4）滑移过程中的转动规律和转轴； （5）试棒的最终取向（假定试棒在达到稳定取向前不断裂）。
三、（10
分）如图所示，某晶体滑移面上有一柏氏矢量为
v b
的圆环形位错环，并受到一均匀
14、固态金属原子的扩散可沿体扩散与晶体缺陷扩散，其中最慢的扩
散通道是：
。
（A）
A、体扩散
B、晶界扩散
C、表面扩散
15、高温回复阶段，金属中亚结构发生变化时，
。
（C）
A、位错密度增大 B、位错发生塞积 C、刃型位错通过攀移和滑移构
赵品《材料科学基础教程》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解 第12章 陶瓷材料【圣才出品】
第12章陶瓷材料12.1复习笔记一、陶瓷概述（1）陶瓷①定义传统上“陶瓷”是陶器与瓷器的总称。
后来，发展到泛指整个硅酸盐材料，包括玻璃、水泥、耐火材料、陶瓷等。
②分类陶瓷一般归纳为：工程陶瓷和功能陶瓷。
（2）新型无机材料新型无机材料是指在传统硅酸盐材料的基础上，用无机非金属物质为原料，经粉碎、配制、成型和高温烧结制得的无机材料，如功能陶瓷，特种玻璃，特种涂层等。
（3）新型无机材料与传统硅酸盐材料的比较①从组成上看新型无机材料的组成远远超过硅酸盐的范围，除氧化物和含氧酸盐之外，还有碳化物、氮化物、硼化物、硫化物及其他盐类和单质。
②从性能上看a．新型无机材料不仅具有熔点高，硬度高，化学稳定性好，耐高温，耐磨损等优点；b．一些特殊陶瓷还具有一些特殊性能，如介电性、压电性、铁电性、半导性、软磁性、硬磁性等。
二、陶瓷材料的典型结构陶瓷是指由金属（类金属）和非金属元素之间形成的化合物。
这些化合物的结合键主要是离子键或共价键。
1．离子晶体陶瓷结构（1）分类①NaCl型结构：MgO、NiO、FeO等；②CaF2型结构：等；③刚玉型结构：等；④钙钛矿型结构：。
（2）刚玉型结构（如图12-1-1所示）图12-1-1Al2O3晶体结构刚玉型结构中每晶胞有6个氧离子、4个铝离子。
其中：①氧离子占密排六方结点位置，铝离子配置在氧离子组成的八面体间隙中，但只填2/3如图12-1-1（b）所示；②铝离子的排列要满足铝离子之间的间距最大，因此每三个相邻的八面体间隙，就有一个是有规律地空着，如图12-1-1（a）所示。
（3）钙钛矿型结构（如图12-1-2所示）图12-1-2钙钛矿结构钙钛矿型结构中每个晶胞中有1个钛离子、1个钙离子、3个氧离子。
其中：①原子半径较大的钙离子与氧离子作立方最密堆积；②半径较小的钛离子位于氧八面体间隙中，构成钛氧八面体[TiO6]。
钛离子只占全部八面体间隙的1/4。
2．共价晶体陶瓷结构共价晶体陶瓷多属金刚石结构。
材料科学基础(哈工大版)课件
dislocations climbing and gliding：位错攀移和滑移
⑴相变机制： 固态相变：过饱和固溶体 蠕变：位错 层错 滑移 攀移
⑵晶体学基础： 结构：单晶体 多晶体 原子排列：体心立方 面心立方 密排六方 晶体表征：晶面指数 晶向指数
内容及要求：懂－会－熟（练习）
本章内容
1. 化学键
№1
练习1－2答案
∞、∞、∞、1 №2
（1121） 1、1、－1/2、1
晶帶：相交或平行于某直线的所有晶面
直线：晶带轴 晶帶定理： hu + kv+ lw = 0
晶面间距
面间距的应用－物相鉴定
α ˊ (110)
In ten sity
1000
850(℃ )
800
600
400
200
0
20
Materials Science and Engineering A 454–455 (2007) 461–466
Fig. 5. Dislocation structure of a precompression treatment specimens during creep at 800 ◦C and 600MPa: (a) t = 0, (b) t=10h, (c) t = 50 h and (d) after fail at t = 287 h.
材料科学基础
第一章 材料的结构
前言
材料热处理学报，29（1），99－101， 2008
304 奥氏体不锈钢热诱发马氏体相变研究
杨卓越、王 建、陈嘉砚
摘 要: 借助X射线衍射技术,研究了304 奥氏体不锈钢热诱发 马氏体相变倾向。结果表明:C、Mn、Cr 和Ni接近标准规范下 限,304 不锈钢的稳定性急剧下降,致使液氮内冷却后的奥氏体 转变为α′或ε马氏体,室温拉伸即形成应变诱发ε和α′马氏体,而且 较小的室温变形显著增大随后液氮内冷却的热诱发α′马氏体相 变倾向,但随室温预应变增大快速形成应变诱发α′马氏体,致使 随后在液氮内发生热诱发α′马氏体倾向下降。此外,研究表明ε 马氏体的形成及消失与α′马氏体的累积量有关。
材料科学基础复习题
材料科学基础复习题第三章：晶体的范性形变（crystal plastic deformation）单晶体范性形变的两种基本⽅式：滑移（slip）和孪⽣（twinning）两者都为剪应变。
FCC的滑移⾯都是{111}，滑移⽅向都是<110>，BCC的滑移⾯都有{110}，滑移⽅向都是<111> 滑移⽅向都是最密排的⽅向，⽽滑移⾯则往往是密排⾯Schmid定律：当作⽤在滑移⾯上沿着滑移⽅向的分切应⼒达到某⼀临界值τc时，晶体便开始滑移。
P144.我们把只有⼀个滑移系统的滑移称为单滑移，具有两个或以上的滑移叫做双滑移或者多滑移。
晶粒和晶粒之间的过渡区域就称晶粒边界或称晶界。
晶粒越细，阻碍滑移的晶界便越多，屈服极限也就越⾼。
（细化晶粒不仅可以提⾼⾦属的强度，同时还可以提⾼其韧性）Hall 公式：拉伸应⼒变形（tensile stress deformation）晶体在外⼒作⽤下会发⽣形变，当外⼒较⼩时变形是弹性的，即卸载后变形也随之消失，这种可恢复的变形就称为，弹性变形（elastic deformation）当外⼒超过⼀定值后，应⼒和应变就不在成线性关系，卸载后变形也不能完全消失，⽽会留下⼀定的残余变形或者永久变形，这种不可恢复的变形就称为，塑性变形（plastic deformation）低碳钢的拉伸应⼒——应变曲线（图解计算题）延伸率（elongation）：断裂前的最⼤相对伸长。
断⾯收缩率（reduction in cross-section）：断裂前最⼤的相对⾯积缩减。
晶体的断裂（Crystal fracture）滑移系统（slip system）：⼀个滑移⾯和位于该⾯上的⼀个滑移⽅向便组成了⼀个滑移系统。
孪⽣系统（twinning system）：⼀个孪⽣⾯和该⾯上的⼀个孪⽣⽅向组成⼀个孪⽣系统。
加⼯硬化（work hardening）：⾦属在冷加⼯过程中，要想不断地塑性变形，就需要不断增加外应⼒。
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第一章材料的结构1．1材料的键合方式1离子键 2共价 3金属键4二次键 5混合键 6材料的结合键与性能1．2晶体学基本知识1晶体的特征 2空间点阵与晶胞 3晶系和布拉菲点阵 4空间点阵与晶体结构的关系5晶体的对称性概念 6晶面指数和晶向指数 7晶面间距 8晶面及晶向间的夹角 9晶带1．3纯金属的晶体结构1典型纯金属的晶体结构 2点阵常数与原子半径r的关系 3配位数和致密度 4 晶体中原子堆垛方式 5晶体结构中的间隙 6同素异构现象 7原子半径 8其他晶体结构1．4合金相结构1固溶体 2金属间化合物1．5陶瓷材料的晶体相结构1离子键结合的陶瓷晶体结构 2共价键结合的陶瓷晶体结构1．6非晶态金属(金属玻璃)1．6．1金属玻璃的获得与分类1．6．2金属玻璃结构模型1．7准晶体1．7．1准晶体的结构模型1．7．2准晶的稳定性1．8高分子材料的结构1．8．1高分子链结构1．8．2高分子的聚集态结构第2章空位与位错2．1 空位1空位的热力学分析 2空位的迁移 3材料中空位的实际意义2．2位错的基本类型及特征1刃型位错 2螺型位错 3混合位错2．3柏氏矢量2．3．1确定柏氏矢量的方法2．3．2柏氏矢量的特征和意义2．4位错的运动1位错滑移的晶格阻力 2刃型位错的运动 3螺型位错的运动 4混合位错的运动2．5位错的应变场和应力能2．5．1位错的应变能2．5．2位错的应力场2．6位错的受力2．6．1作用在位错上的力2．6．2位错的线张力2．7位错与晶体缺陷的交互作用1位错与点缺陷之间的交互作用 2位错之间的交互作用 3位错的塞积2．8位错的萌生与增殖2．8．1晶体中位错的萌生2．8．2晶体中位错的增殖2．9实际晶体中的位错组态1 FCC，BCC，HCP晶体中单位位错的柏氏矢量 2层错 3不全位错 4位错反应与扩展位错5位错的实际观察第三章材料的表面与界面3．1材料的表面3．1．1表面晶体学3．1．2表面热力学3．1．3实际表面3．2材料的界面3．2．1界面的定义和种类3．2．2晶界3．2．3相界3．2．4多晶材料中的界面第4章材料的凝固4．1金属液态结构与性能特点4．1．1液态金属与固态金属的比较4．1．2金属液态结构4．2金属结晶的基本规律4．2．1金属结晶的微观现象4．2．2金属结晶的宏观现象4．3晶核的长大4．3．1晶核长大的条件4．3．2液一固界面的微观结构4．3．3晶体长大的机制4．3．4纯金属长大的形态4．4结晶理论的应用4．4．1铸锭的组织及控制4．5聚合物的凝固第5章二元合金相图及合金的凝固和组织5．1二元相图的表示方法5．1．1二元合金中存在的相5．1．2二元相图的表示含义和杠杆定律5．1．3用实验方法测绘二元相图5．2匀晶相图及固溶体合金的凝固和组织1 相图分析2 固溶体合金的平衡凝固和组织3 固溶体合金的非平衡凝固和组织4 固溶体合金凝固过程中的溶质分布5 区域熔炼6 成分过冷及其对晶体成长形状和铸锭组织的影响5．3共晶相图及共晶系合金的凝固和组织1相图分析 2共晶系合金的平衡凝固和组织 3共晶组织及其形成机理 4共晶系合金的非平衡凝固和组织5．4包晶相图及其合金的凝固和组织1相图分析 2包晶系合金的平衡凝固和组织 3包晶系合金的非平衡凝固和组织4包晶转变的实际应用5．5偏晶相图及其合金的凝固和组织5．6形成化合物的二元相图5．6．1形成稳定化合物的二元相图5．6．2形成不稳定化合物的二元相图5．7具有固态转变的二元相图1 具有共析转变的相图 2具有包析转变的相图 3具有偏析转变的相图 4具有熔晶转变的相图 5具有无序一有序转变的相图 6具有固溶度变化的相图 7具有磁性转变的相图5．8如何分析和使用二元相图1 相图中的线条和相区分析 2结合Fe—Fe，c相图分析合金的平衡凝固过程及其组织变化 3 Cu—Sn合金系相图 4 M92Si04一Si02系相图 5 Zr02一Si02系相图5．9相图热力学基础1 吉布斯自由能与成分的关系 2克劳修斯一克莱普隆方程 3相平衡条件4吉布斯自由能曲线与相图第6章三元相图及合金的凝固组织6．1三元相图的成分表示法6．2三元相图的杠杆定律和重心法则6．2．1杠杆定律6．2．2重心法则6．3匀晶三元相图1 相图的空间模型 2合金的凝固过程及组织 3等温截面(或水平截面)4 变温截面(或垂直截面)6．4简单共晶三元相图1 相图的空间模型2合金的凝固过程和组织 3等温截面 4变温截面6．5 固态有限溶解的三元共晶相图1 相图的空间模型 2合金的凝固过程和组织3等温截面 4变温截面6．6具有包共晶反应的三元相图1 相图的空间模型 2合金的凝固过程和组织 3等温截面 4变温截面 5 固相具有固溶度时的相区界面投影图6．7具有三元包晶反应的三元相图6．8形成稳定化合物的三元相图6．8．1形成一个稳定化合物的三元相图简化法6．8．2形成几个稳定化合物的三元相图简化法6．9三元相图总结1 三元系的两相平衡 2三元系的三相平衡 3三元系的四相平衡 4液相面投影图5三元相图中的相区接邻规则6．10三元相图实例分析1Pb—Sn—Bi系2AI—Cu—Mg系 3W—C—Co系4Ire—Cr—C系 5Mgo—A1203一Si02系第7章固体材料中的扩散7．1扩散方程7．1．1菲克第一定律7．1．2菲克第二定律7．1．3菲克第二方程的解7．2扩散的微观机制1交换机制2间隙机制 3空位机制 4其他扩散机制7．3扩散系数7．3．1扩散系数的测定方法7．3．2影响扩散系数的因素7．4扩散的热力学分析7．4．1扩散驱动力7．4．2上坡扩散7．5固溶体中的扩散7．5．1固溶体中的自扩散7．5．2 固溶体中的互扩散——Kirkendall效应7．6反应扩散7．6．1反应扩散的概念7．6．2反应扩散的速率7．7离子晶体中的扩散7．8非晶体中的扩散7．8．1长链聚合物中的扩散7．8．2无机玻璃中的扩散7．9材料中扩散问题的几个实例1粉体材料的烧结 2渗碳 3铸锭的均匀化 4金属表面的氧化第8章材料塑性变形8．1单晶体金属的塑性变形8．1．1单晶体的滑移8．1．2扭折8．1．3孪生8．2多晶体的塑性变形8．2．1晶粒边界8．2．2晶界对多晶体塑性变形的影响8．2．3多晶体塑性变形的微观特点8．3单相固溶体合金塑性变形特点8．3．1屈服现象8．3．2应变时效8．4复相合金的塑性变形8．5金属冷加工后的组织与性能的变化8．5．1金属塑性变形后的组织变化8．5．2加工硬化8．5．3变形后金属中的残余应力8．5．4多晶体材料的织构(择优取向)8．6陶瓷材料的塑性变形8．7聚合物的变形8．7．1热塑性聚合物的变形8．7．2热固性塑料的变形第9章冷变形金属的回复再结晶与热加工9．1概述9．2冷变形金属的回复9．2．1回复动力学9．2．2回复过程的组织变化与回复机制9．3冷变形金属的再结晶1再结晶的形核 2再结晶动力学 3再结晶温度 4再结晶后的晶粒大小及再结晶全图5再结晶织构 6退火孪晶9．4晶粒长大9．4．1正常晶粒长大9．4．2反常晶粒长大(二次再结晶)9．5金属热加工9．5．1动态回复与动态再结晶9．5．2热加工后金属的组织与性能9．5．3超塑性第10章固态相变10．1固态相变概述1固态相变的分类 2固态相变的特点 3固态相变的热力学条件 4固态相变的形核5新相的长大 6相变动力学10．2过饱和固溶体的脱溶10．2．1脱溶的驱动力10．2．2脱溶顺序10．2．3脱溶方式及显微组织的变化10．2．4调幅分解10．3共析转变10．3．1 Fe—C合金中的共析转变10．3．2珠光体的形成过程10．3．3珠光体的组织特点及力学性能10．3．4有色合金中的共析转变10．4马氏体转变1 马氏体转变的特点 2马氏体转变热力学 3马氏体转变动力学 4马氏体转变晶体学 5热弹性马氏体和马氏体转变的可逆性 6有色合金中的马氏体 7非金属材料中的马氏体转变10．5贝氏体转变10．5．1贝氏体转变的特点10．5．2贝氏体的类型与组织形态10．5．3贝氏体转变的机制10．5．4贝氏体的性能10．6块型转变10．6．1纯金属中的块型转变10．6。
材料科学基础-简答题12
《材料科学基础》简答题——答案要点第二章1.硅酸盐晶体结构有何共同特点？2.简述硅酸盐晶体的分类依据是什么？可分为几类，每类的结构特点是什么？3.什么是同质多晶？简述同质多晶转变的类型及其各自的特点。
4.为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多？5.钛酸钡是一种重要的铁电陶瓷，其晶型是钙钛矿结构，试问：(a)属于什么点阵？(b)这个结构中离子的配位数为多少？(c)这个结构遵守鲍林规则吗？请做讨论。
6.石棉矿如透闪石Ca2Mg5[Si4O11]（OH）2具有纤维状结晶习性，而滑石Mg2[Si4O10]（OH）2却具有片状结晶习性，试解释为什么？7.石墨、滑石和高岭石都具有层状结构，请说明他们结构的区别及由此引起的性质的差异。
8.在硅酸盐晶体中，Al3+为什么能部分置换硅氧骨架中的Si4+？该置换对硅酸盐组成有何影响？第三章9.什么是刃位错、螺旋位错？他们的基本区别是什么？10.什么是肖特基缺陷、弗兰克尔缺陷？他们属于何种缺陷？发生缺陷时位置数各发生何种变化？11.说明非化学计量化合物与无限固溶体的异同12.TiO2-x和Fe1-x O分别为具有阴离子空位和阳离子空位的非化学计量化合物。
试说明其导电率和密度随氧分压PO2变化的规律。
（以缺陷方程帮助说明）13.简述形成置换型固溶体的条件是什么？并举一实例。
14.简述形成间隙型固溶体的条件是什么？并举一实例。
15. 说明为什么只有置换型固溶体的两个组分之间才能相互完全溶解，而间隙型固溶体则不能。
16. 试分析形成固溶体后对晶体性质的影响。
17. 判断下列系统是否能形成固溶体，如果能，则形成什么固溶体？为什么？(1)MgO-CaO (2)MgO-CoO(3)MgO-Al 2O 3 (4)PbZrO 3-PbTiO 3已知：nm r Mg 072.02=+ nm r Ca 100.02=+ nm r Co 070.02=+nm r Al 039.03=+ nm r Ti 061.04=+ nm r O 140.02=-nm r Zr 072.04=+18. 试比较固溶体与化合物、机械混合物的差别。
材料科学基础12章相变
二,按相变方式分类 Gibbs(吉布斯)将相变过程分为两种不同方式: 一种是由程度大,但范围小的浓度起伏开始发生相变, 并形成新相核心称为成核 长大型相变 成核–长大型相变 成核 长大型相变;另一种却由程 度小,范围广的浓度起伏连续地长大形成新相,称为 连续型相变, 连续型相变,如 Spinodal分解. 三,按质点迁移特征分类 根据相变过程中质点的迁移情况,可将相变分为: 扩散型和无扩散型两大类. 扩散型和无扩散型两大类. 扩散型相变的特点是相变依靠原子( 或离子)的 扩散型相变的特点是相变依靠原子 ( 或离子 ) 扩散来进行的.如晶型转变,熔体中析晶, 扩散来进行的.如晶型转变,熔体中析晶,气–固,液 固 –固相变和有序 无序转变. 固相变和有序–无序转变 固相变和有序 无序转变. 无扩散型相变主要是低温下进行的纯金属( 无扩散型相变主要是低温下进行的纯金属 ( 锆 , 钴等) 同素异构转变以及一些合金( 钛 , 钴等 ) 同素异构转变以及一些合金 ( Fe–C, Fe– , Ni,Cu–Al等)中的马氏体转变. , 等 中的马氏体转变.
正应力为主—一些多形型相变
连续有序 连续型相变 化 Spinodal分解
扩散型相变 成核-长大型相变
沉淀 析 晶 反 应 包 析 反 应序一无序相 有 变氏体相变 贝
三.马氏体相变 1.马氏体相变的概念 . 一个晶体在外加应力的作用下通过晶体的一个分立体积的 剪切作用以极迅速的速率而进行的相变称为马氏体相变. 2.马氏体相变的特征 . ①结晶学特征 a.奥氏体和马氏体平行,并发生剪切状错动; 把母相奥氏体和转变相马氏体之间连接起来的平面称为 习性平面(A′1B′1C′1D′1 和A2B2C2D2平面). b.相变后奥氏体,马氏体是连续的,并且有严格的取向; c.习性平面与马氏体晶面保持平行.
材料科学基础智慧树知到答案2024年西南科技大学
材料科学基础西南科技大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.选用材料应该遵循（）原则。
A:工艺性能 B:使用性能 C:环境协调性 D:经济性答案:ABCD2.耐火材料是指耐火度不低于（）℃的无机非金属材料。
A:1300 B:1000 C:1800 D:1580答案:D3.材料按其化学作用（或基本组成）分为：A:无机非金属材料 B:复合材料 C:金属材料 D:高分子材料（聚合物）答案:ABCD4.传统的无机非金属材料主要是指由ＳｉＯ２及其硅酸盐化合物为主要成分制成的材料，包括：A:陶瓷 B:耐火材料 C:水泥 D:玻璃答案:ABCD第二章测试1.如果等大球体在空间形成密排六方结构，则按如下方式（）的层序堆积。
A:ABBABB•••••• B:AABAAB•••••• C:ABCABC•••••• D:ABAB••••••答案:D2.在一个面心立方晶胞中，共存在（）。
A:4个四面体空隙，8个八面体空隙 B:8个四面体空隙，4个八面体空隙C:8个四面体空隙，8个八面体空隙 D:4个四面体空隙，4个八面体空隙答案:B3.在一个密排六方晶胞中，晶胞的质点数为（）。
A:2 B:8 C:6 D:4答案:C4.当6个等大的球体作面心立方堆积时，每个球周围形成的四面体空隙个数为( )。
A:12 B:6 C:2 D:18答案:C5.离子晶体的配位数决定主要取决于正、负离子半径比，当配位多面体为八面体时，正负离子的半径比（）。
A:正负离子半径比应处于0.155~0.225范围 B:正负离子半径比应处于0.732~1.0范围 C:正负离子半径比应处于0.225~0.414范围 D:正负离子半径比应处于0.414~0.732范围答案:D6.在某MX离子晶体中，若其中的阴离子易被极化，则下列说法正确的是：（）。
A:阴阳离子间距增大、配位数增加。
B:阴阳离子间距增大、配位数降低。
C:阴阳离子间距降低、配位数降低。
D:阴阳离子间距降低、配位数增加。
材料科学基础 第二版
材料科学基础第二版(张联盟) 武汉理工大学出版社内容简介“材料科学基础”是高等学校材料科学与工程一级学科专业课程体系中一门重要的学科基础课程。
《材料科学基础》是教育都高等教育百门精品课程教材建设计划立项研究项目教材，是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是“材料科学基础”国家级精品课程教材。
本书主要从一级学科层次上阐述材料的组成与结构、制备与加工、性质、使用性能等材料科学与工程主要要素之间的相互关系及其制约规律。
全书主要包括12章内容：材料引言、晶体结构、晶体结构缺陷、非晶态结构与性质、表面结构与性质、相平衡与相图、基本动力学过程——扩散、材料中的相变、材料制备中的固态反应、烧结、腐蚀与氧化、疲劳与断裂等。
本书可供高等学校材料科学与工程一级学科（本科）专业的学科基础课程教学使用，也可作为二级学科专业的学科基础课程教材使用，同时还可作为材料类相关专业工程技术人员的阅读参考书。
1 材料引言本章提要1.1 材料类型1.1.1 金属材料1.1.2 无机非金属材料1.1.3 有机高分子材料（聚合物）1.1.4 复合材料1.2 材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系1.2.1 材料结构层次1.2.2 工程材料常见性质与性能1.2.3 材料的加工工艺1.2.4 材料性能的环境效应1.3 材料的选择本章小结思考题与习题2 晶体结构本章提要2.1 结晶学基础2.1.1 空间点阵2.1.2 结晶学指数2.1.3 晶向与晶面的关系、晶带轴定理2.2 晶体中质点的结合力与结合能2.2.1 晶体中质点间的结合力2.2.2 晶体的结合力与结合能2.3 晶体中质点的堆积2.3.1 最紧密堆积原理与最紧密堆积方式2.3.2 內在因素对晶体结构的影响——化学组成与晶体结构的关系2.3.3 外在因素对晶体结构的影响——同质多晶与类质同晶及晶型转变2.4 单质晶体结构2.4.1 金属晶体的结构2.4.2 非金属元素单质的晶体结构2.5 无机化合物结构2.5.1 AX型结构2.5.2 AX2型结构2.5.3 A2X3型结构2.5.4 AX3型和A2X5型结构2.5.5 ABO3型结构2.5.6 ABO4型（白钨矿型）结构及声先效应2.5.7 AB2O4型（尖晶石，Spinelle）结构2.5.8 石榴（Garnet）结构2.5.9 无机化合物结构与鲍林规則（Pauling's Rule）2.6 硅酸盐晶体结构2.6.1 硅酸盐晶体的组成表征、结构特点及分类2.6.2 岛状结构2.6.3 组群状结构2.6.4 链状结构2.6.5 层状结构2.6.6 架状结构2.7 高分子材料结构2.7.1 高分子的链结构2.7.2 高分子的聚集态结构本章小结思考题与习题3 晶体结构缺陷本章提要3.1 晶体结构缺陷的类型3.1.1 按缺陷的几何形态分类3.1.2 按缺陷产生的原因分类3.2 点缺陷”3.2.1 点缺陷的符号表征——Kroger-Vink符号3.2.2 缺陷反应表示法3.2.3 热缺陷浓度的计算3.2.4 热缺陷在外力作用下的运动3.2.5 热缺陷与晶体的离子导电性3.3 线缺陷3.3.1 晶体的塑性和强度3.3.2 位错的类型3.3.3 位错的伯格斯矢量及位错的性质3.3.4 位错的应力场与应变能3.3.5 位错的运动3.3.6 位错所受的力3.3.7 位错的反应3.3.8 位错与点缺陷的交互作用……4 非晶体结构与性质5 表面结构与性质6 相平衡和相图7 基本动力学过程——扩散8 材料中的相变9 材料制备中的固态反应10 烧结11 腐蚀与氧化12 疲劳与断裂参考文献附录。
武汉理工大学材料科学基础(第2版)课后习题和答案
武汉理工大学材料科学基础（第2版）课后习题和答案第一章绪论1、仔细观察一下白炽灯泡，会发现有多少种不同的材料？每种材料需要何种热学、电学性质？2、为什么金属具有良好的导电性和导热性？3、为什么陶瓷、聚合物通常是绝缘体？4、铝原子的质量是多少？若铝的密度为2.7g/cm3，计算1mm3中有多少原子？5、为了防止碰撞造成纽折，汽车的挡板可有装甲制造，但实际应用中为何不如此设计？说出至少三种理由。
6、描述不同材料常用的加工方法。
7、叙述金属材料的类型及其分类依据。
8、试将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜钢筋混凝土橡胶氯化钠铅-锡焊料沥青环氧树脂镁合金碳化硅混凝土石墨玻璃钢9、Al2O3陶瓷既牢固又坚硬且耐磨，为什么不用Al2O3制造铁锤？第二章晶体结构1、解释下列概念晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面指数）、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应.2、（1）一晶面在某、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求出该晶面的米勒指数；（2）一晶面在某、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的米勒指数。
3、在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向：（001）与[210]，（111）与[112]，（110）与[111]，（322）与[236]，（257）与[111]，（123）与[121]，（102），（112），（213），[110]，[111]，[120]，[321]4、写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。
5、已知Mg2+半径为0.072nm，O2-半径为0.140nm，计算MgO晶体结构的堆积系数与密度。
6、计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。
7、从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能。
MgO的熔点为2800℃，NaC1为80l℃,请说明这种差别的原因。
材料科学基础复习提纲(下)
材料科学基础(下)复习提纲第六章 金属与合金的塑性变形与断裂1、常温和低温下金属塑性变形的两种主要方式为（ ）和 （ ）。
2、体心、面心、密排六方晶格金属的主要滑移系，详见表6-2。
解释体心立方的金属的塑性为什么比面心立方金属差？3、了解施密特定律，并会做相应的计算（见第六章作业）4、晶体的滑移的实质（是位错在切应力的作用下沿着滑移面逐步移动的结果）。
了解位错的交割和塞积对金属的力学性能的影响。
5、掌握塑性变形对金属组织和性能的影响。
第七章 金属及合金的回复与再结晶1、了解回复过程的组织结构和性能的变化？2、了解再结晶过程的组织结构和性能的变化？3、从金属学角度，金属的热加工和冷加工是如何划分的？ 第八章 扩散1、固态下原子扩散的机制主要有哪两种？扩散的本质原因是什么？2、掌握扩散第二定律的误差函数解，并会做相应计算。
（见作业题型）3、了解影响扩散的因素。
第九章 钢的热处理原理 1、钢的奥氏体化过程？ 2、钢在冷却过程中的转变。
高温转变⎪⎩⎪⎨⎧︒︒︒，托氏体，索氏体，珠光体C C C A 550~600600~650650~1 解释珠光体、索氏体和托氏体的力学性能与片间距的关系。
（详见P246）中温转变⎩⎨⎧︒，下贝氏体，上贝氏体S M C ~350350~600 了解下贝氏体的力学性能及生产方式（详见P261）低温转变 {下，马氏体转变、，快冷至f S C M M V V ≥（1） 什么是马氏体？马氏体的晶体结构、组织形态、性能特点？ （2） 马氏体转变的特点？3、淬火钢的回火转变过程？（一）~（五）P268~272，淬火钢回火时力学性能的变化？4、了解第一类和第二类回火脆性及解决办法？ 第十章 钢的热处理工艺1、了解退火和正火的目的？各种退火工艺的目的和适用对象。
正火工艺适用的四个主要方面。
2、淬火的加热温度的选择？原因？淬火常用的介质有哪几种？淬火常用方法？3、什么是淬透性、淬硬性？它们的差别？（详见P289）4、低温、中温、高温回火各获得什么组织？其性能有何特征？5、了解感应加热表面淬火的工作原理？淬硬层深度与电流频率的关系？5、渗碳的适用材料、主要方法、渗碳温度及渗碳介质？渗氮的适用材料、主要方法、渗氮温度及渗氮介质？第十一章 工业用钢1、 合金元素在钢里的存在方式？合金元素对铁-渗碳体相图的影响？合金元素对钢热处理过程的影响？2、 什么时回火稳定性和二次硬化？3、 造成金属腐蚀的原因？耐磨钢耐磨的原因？耐热钢的抗氧化型和热强性？ 第十二章 铸铁1、 铸铁石墨化过程？铸铁的组织？影响铸铁石墨化的因素？ 第十三章 有色金属及其合金1、 铝合金的分类及铝合金的强化方法？（重点掌握铝合金的沉淀强化P384）2、 铜合金的分类？黄铜的力学性能与含锌量的关系？锡青铜的力学性能与含锡量的关系。
《材料科学基础》习题及参考答案
形核功，还是可以成核的。
答案
(7)测定某纯金属铸件结晶时的最大过冷度，其实测
值与用公式ΔT=0.2Tm计算值基本一致。
答案
(8) 某些铸件结晶时，由于冷却较快，均匀形核率N1
提高，非均匀形核率N2也提高，故总的形核率为N=
N1 +N2。
答案
返回
53
(9) 若在过冷液体中，外加10 000颗形核剂，则结晶
❖ ②比较Cu-10% Sn合金铸件和Cu-30%合金铸件的铸造性能 及铸造组织，说明Cu-10% Sn合金铸件中有许多分散砂眼的 原因。
③ω(Sn}分别为2%，11%和15%的青铜合金，哪一种可进行 压力加工?哪种可利用铸造法来制造机件?
答案
返7回8
❖ 9.如下图所示，已知A，B，C三组元固态完全不互溶，质量 分数分别84%A,，10%B，10%C的O合金在冷却过程中将进 行二元共晶反应和三元共晶反应，在二元共晶反应开始时， 该合金液相成分(a点)为60%A，20%B，20%C，而三元共 晶反应开始时的液相成分(E点)为50%A，10%B，40%C。
答案
返回
6
❖ 6.位错受力后运动方向处处垂直于位错线，在运动
过程中是可变的，晶体作相对滑动的方向应是什么
方向？
答案
❖ 7.位错线上的割阶一般如何形成？
答案
❖ 8.界面能最低的界面是什么界面？
答案
❖ 9. “小角度晶界都是由刃型位错排成墙而构成的”这
种说法对吗？
答案
返回
7
三、综合题
❖ 1. 作图表示立方晶体的（123）（0 -1 -2） （421）晶面及[-102][-211][346]晶向。 答案
❖ 9. 在Fe中形成1mol 空位的能量为104. 67kJ，
材料科学基础习题答案
材料科学基础习题答案《材料科学基础》习题参考答案第一章原子结构与键合★考前复习范围概念：4个量子数、3个准则、金属键、离子键、共价键1．原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？答：1).主量子数n＝1、2、3、4（K、L、M、N）决定原子中电子能量以及与核的平均距离，即电子所处的量子壳层。
2).轨道角量子数li＝0～(n-1),(s,p,d,f,g)给出电子在同一量子壳层内所处的能级。
（亚层）3).磁量子数mi，给出每个轨道角动量量子数的轨道数或能级数，每个li下的磁量子总数为2li+1。
(能级)4).自旋角量子数si=±1/2, 反映电子不同的自旋方向。
（电子数）Pauli不相容原理：在同一个原子中没有四个量子数完全相同的电子。
能量最低原理：电子在原子中所处的状态，总是尽可能分布到能量最低的轨道上。
Hund规则：电子分布到能量相同的等价轨道上时，总是尽先以自旋相同的方向，单独占据能量相同的轨道。
2．在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？答：同一周期元素具有相同原子核外电子层数，但从左到右，核电荷依次增多，原子半径逐渐减小，电离能增加，失电子能力降低，得电子能力增加，金属性减弱，非金属性增强；同一主族元素核外电子数相同，但从上到下，电子层数增多，原子半径增大，电离能降低，失电子能力增加，得电子能力降低，金属性增加，非金属性降低。
3．何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？答：在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同位素。
由于各同位素的含中子量不同（质子数相同），故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。
4．铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。
《材料科学基础》各章习题
图2-1 第一章 金属的晶体结构1. 试证明四方晶系中只有简单四方和体心四方两种点阵类型。
2. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵？3. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标，并判断]101[是否位于(111)面上，然后计算]101[方向上的线密度。
4. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a) 立方晶系)421(,)231(,)130(,[]112,[]311；b) 六方晶系 )1112(，)0111(，)2123(，]1112[，]1321[。
5. 在立方晶系中画出{}111晶面族的所有晶面，并写出{123}晶面族和﹤221﹥晶向族中的全部等价晶面和晶向的密勒指数。
6. 在立方晶系中画出以]001[为晶带轴的所有晶面。
7. 试证明在立方晶系中，具有相同指数的晶向和晶面必定相互垂直。
8. 已知纯钛有两种同素异构体，低温稳定的密排六方结构Ti -α和高温稳定的体心立方结构Ti -β，其同素异构转变温度为882.5℃，计算纯钛在室温（20℃）和900℃时晶体中（112）和（001）的晶面间距（已知a a 20℃=0.2951nm, c a 20℃=0.4679nm, a β900℃=0.3307nm ）。
9. 试计算面心立方晶体的（100），（110），（111）等晶面的面间距和面致密度，并指出面间距最大的面。
10. 平面A 在极射赤平面投影图中为通过NS 极和点0°N ，20°E 的大圆，平面B 的极点在30°N ，50°W处，a)求极射投影图上两极点A 、B 间的夹角；b)求出A绕B 顺时针转过40°的位置。
11. a)说明在fcc 的（001）标准极射赤面投影图的外圆上，赤道线上和0°经线上的极点的指数各有何特点？b)在上述极图上标出)101(、)011(、)112(极点。
12. 由标准的（001）极射赤面投影图指出在立方晶体中属于[110]晶带轴的晶带，除了已在图2-1中标出晶面外，在下列晶面中那些属于[110]晶带？)212(),231(),131(),210(),211(。
材料科学基础课后习题答案
《材料科学基础》课后习题答案第一章材料结构的基本知识4. 简述一次键和二次键区别答：根据结合力的强弱可把结合键分成一次键和二次键两大类。
其中一次键的结合力较强，包括离子键、共价键和金属键。
一次键的三种结合方式都是依靠外壳层电子转移或共享以形成稳定的电子壳层，从而使原子间相互结合起来。
二次键的结合力较弱，包括范德瓦耳斯键和氢键。
二次键是一种在原子和分子之间，由诱导或永久电偶相互作用而产生的一种副键。
6. 为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体为高？答：材料的密度与结合键类型有关。
一般金属键结合的固体材料的高密度有两个原因：（1）金属元素有较高的相对原子质量；（2）金属键的结合方式没有方向性，因此金属原子总是趋于密集排列。
相反，对于离子键或共价键结合的材料，原子排列不可能很致密。
共价键结合时，相邻原子的个数要受到共价键数目的限制；离子键结合时，则要满足正、负离子间电荷平衡的要求，它们的相邻原子数都不如金属多，因此离子键或共价键结合的材料密度较低。
9. 什么是单相组织？什么是两相组织？以它们为例说明显微组织的含义以及显微组织对性能的影响。
答：单相组织，顾名思义是具有单一相的组织。
即所有晶粒的化学组成相同，晶体结构也相同。
两相组织是指具有两相的组织。
单相组织特征的主要有晶粒尺寸及形状。
晶粒尺寸对材料性能有重要的影响，细化晶粒可以明显地提高材料的强度，改善材料的塑性和韧性。
单相组织中，根据各方向生长条件的不同，会生成等轴晶和柱状晶。
等轴晶的材料各方向上性能接近，而柱状晶则在各个方向上表现出性能的差异。
对于两相组织，如果两个相的晶粒尺度相当，两者均匀地交替分布，此时合金的力学性能取决于两个相或者两种相或两种组织组成物的相对量及各自的性能。
如果两个相的晶粒尺度相差甚远，其中尺寸较细的相以球状、点状、片状或针状等形态弥散地分布于另一相晶粒的基体内。
如果弥散相的硬度明显高于基体相，则将显著提高材料的强度，同时降低材料的塑韧性。
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第12章－3
Materials Science
合金元素对钢中基本相的影响
1. 非碳化物形成元素Ni、Si、Al、Co等形成合金铁素体； 2. 碳化物形成元素Cr、W、Mo、V、Nb等形成合金渗碳体； 3. Mn与C亲和力较弱，一部分溶于渗碳体，一部分溶于铁素体； 4. 高碳高合金钢中形成稳定性较高的合金碳化物（Mn3C,Cr7C3）
3. 缩小并封闭区，与α-Fe无限互溶 如Cr、V 组织：室温只有铁素体，如Cr17
4. 缩小并封闭区，与α-Fe有限互溶 如Mo、Sn、W、P、Ti、Al、Ge、Si、As
5. 缩小区 如B、Nb、Ta、Zr
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第12章－5
Materials Science
第12章 合金钢
14.04.2020
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第12章－1
第一节 概论
Materials Science
• 主要内容： 1. 合金钢的定义 2. 合金元素对钢中基本相的影响 3. 合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 4. 合金元素对钢在加热和冷却时转变的影响 5. 合金元素对回火转变的影响
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第12章－2
合金钢的定义
Materials Science
• 合金化
合金化是指在冶炼时特意在钢中加入一些合金元素，其 目的在于提高钢的力学性能、工艺性能或物理与化学性能 等。
• 合金钢
合金钢是通过对碳钢合金化后获得的。
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第12章－9
Materials Science
第二节 合金钢的分类与编号
• 合金钢按其用途可分为三类： – 合金结构钢 – 合金工具钢 – 特殊性能钢
14.04.2020
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第12章－10
合金结构钢
Materials Science
• 特点： 在碳素结构钢基础上适当添加一种或多种合金元素。
• 定义
合金元素一般能提高残余奥氏体转变的温度范围。在碳化物形 成元素含量较高的高合金钢中，淬火后残余奥氏体＋分稳定，甚 至加热至500~600℃仍不分解，而是在冷却过程中部分转变为马 氏体，使钢的硬度反而增加的现象。
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• 合金钢的意义
碳钢主要通过控制含碳量和采用不同的热处理工艺来改 善性能以满足生产需要，但在某些场合其应用受到限制， 应选用合金钢。
• 常见合金化元素
合金钢中常见的合金元素：Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、 V、Ti、Nb、Zr、RE（Rare Earth，稀土）
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实例：40Cr、60Si2Mn、20Cr2Ni4A、GCr15
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第12章－11
分类
Materials Science
• 普通低合金钢（低合金高强度钢） • 易切钢
加S、Pb、Ca、P等改善切削加工性，用于自动机床加工的零 件，如Y20、Y40Mn、Y40CrSCa等 • 渗碳钢
• 用途： 制造各种机械零件以及建筑工程结构。
• 编号原则： 用平均含碳量和合金元素平均含量的百分之几表示；
1) 数字＋化学元素＋数字； 2) 小于1.5%，只标元素符号； 3) 大于1.5%、2.5%、3.5%分别以2、3、4表示； 4) S、P含量低的高级优质合金钢在钢号最后加“A”； 5) 表示用途在钢前面加字母，合金元素含量以千分之几表示。
和特殊碳化物（WC等）。
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第12章－4
Materials Science
合金元素对Fe-Fe3C相图的影响
1. 扩大区，并与-Fe无限互溶 如Mn、Co、Ni 组织：室温只有奥氏体，如MnB
2. 扩大区，与-Fe有限互溶 如C、N、Cu
用于制造渗碳零件的钢，通常含Cr、Ni、Mn和B主要分类有 – 低淬透性合金渗碳钢：15Cr、20Mn2 – 中淬透性合金渗碳钢：20CrMnTi、20MnV13 – 高淬透性合金渗碳钢：12Cr2Ni4A、18Cr2Ni4W
• 调质钢 淬火＋高温回火后使用的结构钢，含碳量为C%：0.27~0.50%C
• 对冷却转变的影响
– 除Co外，其余元素溶入奥氏体后，可增大奥氏体稳定性，使 C曲线右移；
– 除Co、Al外，大多数合金元素总是降低马氏体转变温度，增 加残余奥氏体量。
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第12章－6
Ma对回火转变的影响
• 合金元素会抑制钢中的组织分解，降低转变速度，增加回火抗 力，提高回火稳定性，使钢的硬度随回火温度升高而下降的程 度减弱，甚至出现“二次硬化”；
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第12章－7
二次硬化
Materials Science
Materials Science
合金元素对钢在加热和冷却时转变的影响
• 对加热转变的影响
– 合金钢的室温平衡组织：合金铁素体＋碳化物
– 加热至Ac1或Ac1以上后：奥氏体化 – 合金元素的影响：强碳化形成元素抑制奥氏体转变；非碳化
物形成元素加速奥氏体转变。
– C、P、Mn等促进奥氏体长大；Al、Ti、Nb、Zr、V等阻碍奥 氏体晶粒长大。
第12章－8
回火脆性
Materials Science
• 定义 合金元素能提高钢的回火稳定性，但会增加回火脆性，影响力
学性能，使钢的韧性显著降低。
• 种类 – 第一类回火脆性：250~400℃出现，不可逆回火脆性； – 第二类回火脆性：550~650℃出现，可逆回火脆性。
14.04.2020
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