珠光体转变

热处理原理与工艺第二章教案

第二章珠光体转变 共析碳钢加热奥氏体化后，在共析温度以下冷却时，奥氏体可发生三种基本的转变：珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。这三种转变得到的组织中，马氏体硬度最高，贝氏体次高，珠光体最低。 图2-1是实测的共析钢奥氏体等温冷却转变曲线的示意图（也称等温C曲线），图中三条线分别表示转变开始线、转变终了线和马氏体转变开始温度。奥氏体在A1以下不同温度等温冷却时，将发生以下转变：A1~550℃珠光体转变，550℃~Ms之间为贝氏体转变。在Ms以下则发生马氏体转变。珠光体区又分为粗珠光体P、细珠光体 S (也称索氏体)、极细珠光体T (也称托氏体)；贝氏体区分为上贝氏体B上和下贝氏体B下。如将共析钢工件冷至650℃并等温，当等温时间与珠光体转变开始曲线相交时，奥氏体将开始发生珠光体转变，转变为细珠光体S；此后，随等温时间延长，奥氏体不断减少、S不断增多，当等温至与珠光体转变终了曲线相交时，奥氏体全部转变为S。 图2-1 共析碳钢等温转变曲线示意图 本章主要介绍珠光体组织形态、形成过程、影响因素及力学性能等。 第一节珠光体组织形态和力学性能 一、珠光体组织形态 当含碳量为0.77%的奥氏体冷却到A1温度以下时,发生共析转变,分解为片状的铁素体和渗碳体交替重叠组成的共析组织(见图2-2)。这种组织经浸蚀后,在光学显微镜下观察,其金相形态酷似珍珠母产生的光学效果,故而得名珠光体。珠光体组织中铁素体和渗碳体的体积比约为7:1，故铁素体片总是比渗碳体厚。

图2-2 共析碳钢片状珠光体 500X 珠光体的金相组织中有许多片层排列位向大致相同的小区域（见图2-3），称为珠光体领域或珠光体团。在一个原奥氏体晶粒内，可形成几个位向不同的珠光体团。相邻两渗碳体（或铁素体）片中心之间的距离S0，称珠光体片层间距（见图2-3a所示）。片层间距S0是影响珠光体力学性能的一个重要参数。实验表明，珠光体团的尺寸随原奥氏体晶粒尺寸减小而减小。 图2-3 珠光体片层间距和珠光体团示意图 a）珠光体片层间距S。 b）珠光体团 通常所说的珠光体组织粗细，是指组织中渗碳体和铁素体片层厚薄程度不同，也就是珠光体片层间距大小的不同。如前已述及的组织中的珠光体、索氏体和托氏体组织，实质上都是渗碳体和铁素体交替重叠组成的片状组织，只是片层间距大小不同而已（见表2-1）。 由表中数据可以看出，转变温度愈低，片间距愈小（即珠光体组织愈细），硬度愈高。较高温度下，形成的珠光体组织，片间距较大，在通常光学显微镜下观察，就能清楚分辨片层组织形态。在较低温度形成的索氏体组织，在显微镜放大至600倍以上，才能分辨其片层组织形态。如果转变温度更低，形成托氏体组织，其片层组织更细小，即使在高倍的光学显微镜下也分辨不出其片层形态，只能看到其总体是一团黑，必须用高倍率的电子显微镜才能分辨出极薄的渗碳体和铁素体片。 在工业用钢中，还可见到另一种形态的珠光体组织，在铁素体上均匀分布着球粒状碳化物，称为粒状珠光体，见图2-4。粒状珠光体一般是经球化退火后获得的组织。球化退火工艺不同，获得

珠光体转变动力学

珠光体转变动力学 （一）珠光体转变的形核率N 及线长大速度G 1、形核率N 及长大速度G 与转变温度的关系 过冷奥氏体转变为珠光体的动力学参数-N 和G 与转变温度之间都具有极大值和特征。0.78%C 、0.63%Mn 钢珠光体的成核率和晶体长大速度与温度的关系如下图所示。 产生上述特征的原因，可 以定性地说明如下：在其它条 件相同的情况下，随着过冷度 增大（转变温度降低），奥氏 体与珠光体的自由能差增大。 但随着过冷度的增大，原子活 动能力减小，因而，又有使成 核率减小的倾向。N 与转变温度的关系曲线具有极大值的变化趋向就是这种综合作用的结果。 由于珠光体转变是典型的扩散性相变，所以珠光体的形成过程与原子的扩散过程密切相关。当转变温度降低时，由于原子扩散速度减慢，因而有使晶体长大速度减慢的倾向，但是，转变温度的降低，将使靠近珠光体的奥氏体中的C 浓度差增大，亦即C r-cem 与C r-a 差值增大，这就增大了C 的扩散速度，而有促进晶体长大速度的作用。 共析钢（0.78%C 、0.63%Mn ）的成核率（N ） 和晶体长大速度（G ）与转变温度的关系

从热力学条件来分析，由于能量的原因，随着转变温度降低，有利于形成薄片状珠光体组织。当浓度差相同时，层间距离越小，C原子动力距离越短，因而有增大珠光体长大速度的作用。综合上述因素的影响，长大速度与转变温度的关系曲线也具有极大值的特征。 2、形核率N和长大速度G与转变时间的关系 研究表明等温保持时间对珠光体的长大速度无明显的影响。 当转变温度一定时，珠光体转变的形核与等温温度有一定的关系，随着转变时间的延长形核逐渐增加，当达到一定程度后就急剧下降到零，即所谓的位置饱和。 （二）珠光体等温转变动力学图 珠光体等温转变动力学图，一般都是用实验方法来测定的。由于其形状具有字母“C”的形状，通常称为C曲线，或TTT（Time Temperature Transformation）曲线。 1、C曲线的建立 以共析碳钢C曲线的建立过程，说明建立C曲线的建立过程。 （1）试样，φ10×2mm小圆片；（2）每个试样都具有相同的原始组织状态；（3）在相同的条件下进行奥氏体化（具有相同的奥氏体状态）；（4）选择一系列转变温度；（5）在每一个选定的温度下确定一系列等温时间；（6）到达规定的

第三章习题

第三章习题 (1) 片状珠光体的片层位向大致相同的区域称为______。 （a）亚结构（b）魏氏组织（c）孪晶（d）珠光体团 (2) 珠光体团中相邻的两片渗碳体(或铁素体)中心之间的间距的距离称为珠光体 的____。 （a）直径（b）片间距（c）珠光体团（d）点阵常数 (3) 由于形成F与C的二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要在A1下保 持足够长时间，就会得到____的二相混合物P。 （a）A+P （b）A+C （c）F+C （d）A+F (4) 一般认为共析钢的珠光体转变的领先相是____。 （a）渗碳体（b）铁素体（c）奥氏体（d）渗碳体和铁素体 (5) P相变时，Fe3C形核于____或A晶内未溶Fe3C粒子。 （a）P晶界（b）珠光体团交界处（c）A晶界（d）Fe3C/P 界面 (6) 共析成分的奥氏体发生珠光体转变时，会发生碳在___和__中的扩散。 （a）F和A （b）F和P （c）P和A （d）F和Fe3C (7) 在A1温度以下发生的P转变，奥氏体与铁素体界面上的碳浓度___奥氏体与 渗碳体界面上碳浓度，从而引起了奥氏体中的碳的扩散。 （a）低于（b）高于（c）等于（d）小于等于

(8) 生产中广泛应用的球化处理，通过___A化温度，短的保温时间，以得到较 多的未溶渗碳体粒子。 （a）低的（b）高的（c）很高的（d）中等的 (9) 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 (10) 试述球化过程中，由片状粒状转变的机制。 (11) 试述块状、网状和片状先共析铁素体的析出的原理。 (12) 珠光体转变的形核率I及长大速度V随过冷度的增加____。 （a）先减后增（b）不变化（c）增加（d）先增后减 (13) 珠光体转变的形核率随转变时间的增长而___，珠光体的线长大速度V与保 温时间____。 （a）减少，减少（b）增大，增大 （c）不变，增大（d）增大，无明显变化 (14) 珠光体等温转变动力学图有一鼻尖，鼻尖对应了形核率和转变速度 的_____。 （a）最大处（b）最小处（c）平均值处（d）次大处 (15) 亚(过)共析钢的TTT曲线左上方有一___。 （a）等温线（b）共析线（c）A1 （d）先共析 (16) 在A1下，共析钢的A_____ 。

第四章 钢的组织转变习题

第四章习题 一、填空题 1）、钢中的珠光体转变是一种典型的共析转变，产物由（）状态的（）相和（）相组成。与贝氏体和马氏体转变相比，只有珠光体类型转变产物的相组成与组织构成可以依据（）图和（）定律进行计算。 2）、碳含量为0.4%的钢发生珠光体类型转变，其组织组成大致为（），而碳含量为1%的钢发生珠光体类型转变，其组织组成大致为（）。 3）、珠光体类型产物根据其中碳化物形态不同可以分为（）和（）。相同碳含量时，通常（）的强硬度稍高，（）的塑性较好。 4、片状珠光体根据片间距不同可以分为（）、（）和（），随片间距的减小，强硬度（），塑韧性（）。 二、选择题 (1) 片状珠光体的片层位向大致相同的区域称为______。 （a）亚结构（b）魏氏组织（c）孪晶（d）珠光体团 (2) 珠光体团中相邻的两片渗碳体(或铁素体)中心之间的间距的距 离称为珠光体的____。

（a）直径（b）片间距（c）珠光体团（d）点阵常数 (3) 由于形成F与C的二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要 在A1温度以下保持足够长时间，就会得到____的二相混合物P。 （a）A+P （b）A+C （c）F+C （d）A+F (4) 一般认为共析钢的珠光体转变的领先相是____。 （a）渗碳体（b）铁素体（c）奥氏体（d）渗碳体和铁素体 (5) P相变时， Fe3C形核于____或A晶内未溶Fe3C粒子。 （a）P晶界（b）珠光体团交界处（c）A晶界（d）Fe3C/P界面 (6) 共析成分的奥氏体发生珠光体转变时，会发生碳在___和__中的扩散。 （a）F和A （b）F和P （c）P和A （d）F和Fe3C (7) 在A1温度以下发生的P转变，奥氏体与铁素体界面上的碳浓度 ___奥氏体与渗碳体界面上碳浓度，从而引起了奥氏体中的碳的扩散。 （a）低于（b）高于（c）等于（d）小于等于(8) 生产中广泛应用的球化处理，通过___A化温度，短的保温时间， 以得到较多的未溶渗碳体粒子。 （a）低的（b）高的（c）很高的（d）中等的(9) 球化处理由片状向粒状转变，可____，属自发过程。

材料焊接性答案--第三章

第三章：合金结构钢 1．分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？ 答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接。 2．分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不

需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移，使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，Q345钢经过600℃×1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显减小。；焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂SJ501，焊丝H08A/H08MnA.电渣焊：焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。CO2气体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100～150℃。焊后热处理：电弧焊一般不进行或600～650℃回火。电渣焊900～930℃正火，600～650℃回火 3 .Q345与Q390焊接性有何差异？Q345焊接工艺是否适用于Q390焊接，为什么？ 答：Q345与Q390都属于热轧钢，化学成分基本相同，只是Q390的Mn含量高于Q345，从而使Q390的碳当量大于Q345，所以Q390的淬硬性和冷裂纹倾向大于Q345，其余的焊接性基本相同。Q345的焊接工艺不一定适用于Q390的焊接，因为Q390的碳当量较大，一级Q345的热输入叫宽，有可能使Q390的热输入过大会引起接头区过热的加

材料科学 复习题

材料相变原理 复习题 第一章： 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。 2 试述金属固态相变的主要特征。 3 哪些基本变化可以被称为固态相变？ 4 简述固态相变过程中界面应变能产生的原因。 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， 6 扩散型相变和无扩散型相变各有哪些主要特点？ 第二章： 1 试述钢中奥氏体和铁素体的晶体结构、碳原子可能存在的部位以及碳原子在奥氏体和铁素体中的最大理论含量和实际含量。 2 以共析钢为例说明奥氏体的形成过程，并说明为什么在铁素体消失的瞬间还有部分渗碳体未溶解。 3 试述影响奥氏体晶粒长大的因素。 4 解释下列概念： 惯习面，非均匀形核，奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度和本质晶粒度，钢在加热时的过热现象，钢的组织遗传和断口遗传。 第三章：

1 试述影响珠光体转变动力学的因素。 2 试述钢中相间沉淀长生条件和机理。 3 概念解释：伪共析组织，魏氏组织，“派敦”处理。 第四章： 1 试述马氏体的晶体结构及其产生原因。 2 简述马氏体异常正方度的产生原因。 3 试述马氏体转变的主要特点。 4 试述钢中板条状马氏体和片状马氏体的形貌特征和亚结构并说明它们的性能差异。 5 Ms点的定义和物理意义。 6 试述影响Ms点的主要因素。 7 试述引起马氏体高强度的原因。 8 概念解释：奥氏体的热稳定化，奥氏体的机械稳定化，马氏体的逆转变，伪弹性，相变冷作硬化，形状记忆效应。 第五章： 1 试述贝氏体转变的基本特征。 2试述钢中上贝氏体和下贝氏体的形貌特征和亚结构并说明它们的性能差异。 3 试述影响贝氏体性能的基本因素。 4 试比较贝氏体转变与珠光体转变和马氏体转变的异同。

工程材料-习题1

习题一材料的结构与性能 （二）填空题 1．金属晶体中最主要的面缺陷是___晶界____。 2．γ-Fe、α-Fe的一个晶胞内的原子数分别为__4_、___2_。 （三）选择题 1．晶体中的位错属于____ c ___。 a．体缺陷b．面缺陷c．线缺陷d．点缺陷 2．两组元组成固溶体，则固溶体的结构____ a ___。 a．与溶剂相同b．与溶剂、溶质都不相同 c．与溶质相同d．是两组元各自结构的混合 3．间隙固溶体与间隙化合物的___ d ______。 a．结构相同，性能不同b．结构不同，性能相同 c．结构相同，性能也相同d．结构和性能都不相同 （四）是非题 1．金属多晶体是由许多结晶方向相同的多晶体组成。× 2．形成间隙固溶体的两个元素可形成无限固溶体。× 3．间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。√ 三、金属材料的性能 （二）填空题 1．材料常用的塑性指标有____断后伸长率(δ)___和_断面收缩率(ψ)______两种， 2．检测淬火钢成品件的硬度一般用__HRC_____硬度，检测退火件、正火件和调质件的硬度常用__HRB_____硬度。 3．材料的工艺性能是指_铸造性能______、_锻压性能______、_焊接性能______、_切削加工性能______、_热处理工艺性能______。 （三）选择题 1．在作疲劳试验时，试样承受的载荷为__ c ____。 a．静载荷b．冲击载荷c．交变载荷 2．洛氏硬度C标尺使用的压头是___ b ___。 a．淬硬钢球b．金刚石圆锥体c．硬质合金球 （四）是非题 1．材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。× 2．碳的质量分数越高，焊接性能越差。√ 3．钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。× 第二章金属材料的组织与性能的控制 二、填空题 1．结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的。这两个过程是__形核___ 和__长大___ 。 2．当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是_促使非自发形核(细化晶粒)____ 。 3．过冷度是指_理论结晶温度与实际结晶温度之差____ ，其表示符号为__△T___ 。 4．固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度__高___ 。 5．固溶体出现枝晶偏析后可用_扩散退火____ 加以消除。

珠光体转变产物的力学性能

珠光体转变产物的力学性能 钢中珠光体的机械性能，主要决定于钢的化学成分和热处理后所获得的组织形态。 （一）共析成分珠光体的力学性能 共析成分的碳钢，经珠光体转变后，即可以获得片状珠光体，也可以得到粒状珠光体。 1、片状珠光体的力学性能 共析碳钢在获得单一片状珠光体的情况下，其机械性能与珠光体的层间距离、珠光体团的直径、珠光体中铁素体片的亚晶粒尺寸和原始奥氏体晶粒大小有着密切的关系。通常原始奥氏体晶粒粗大，将使珠光体团的直径增大，但对片间距离影响较小。这是由于珠光体团的直径是由其成核率与晶体长大速度之比决定的。在比较均匀的奥氏体中，片状珠光体主要以晶界成核，因而表征单位体积内晶界面积的奥氏体晶粒大小，对珠光体团直径产生了明显影响。珠光体的片间距离主要由相变时能量的变化和C的扩散决定，所以与奥氏体晶粒大小的关系不大。 珠光体的片间距离主要决定于，珠光体的形成温度，而珠光体团的直径不仅取决于珠光体的形成温度，还与奥氏体的晶粒大小有关，而奥氏体的晶粒大小与奥氏化条件有关。因此，可以说，共析钢片状珠光体的性能主要取决于奥氏体化温度及珠光体的形成温度。

（1）规律 随着珠光体团直径以及片间距离的减小，珠光体的强度、硬度和塑性均升高。 （2）原因 其原因主要是由于铁素体与渗碳体片薄时，相界面增多，在外力作用下，抗塑性变形能力增高。而且由于铁素体、渗碳体片很薄，会使塑性变形能力增大。珠光体团直径减小，表明单位体积内珠光体片层排列方向增多，每一有利塑性变形的尺寸减小，使局部发生大量塑性变形引起应力集中的可能性减少，因而既增高了强度又提高了塑性。 （3）应用 工业上，片状珠光体作为使用的组织状态，比较重要的是“派敦”（Patenting）处理的绳用钢丝、琴钢丝和某些弹簧钢丝。所谓派敦处理，就是使高碳钢获得细片状珠光体（索氏体）组织，而后再进行深度冷拔。这是目前工业上具有最高强度的组织形态之一。 派敦处理，也叫铅淬冷拔工艺。就是将高碳钢奥氏体化后，淬入铅浴（600~650℃）中进行索氏体化，然后再进行深度冷拔。 （4）片间距离对冲击韧性的影响 片间距离对冲击韧的影响比较复杂。因为片间距离的减小，将使冲击性能变坏，而渗碳体变薄又有利于改善冲击韧

热处理各章习题

热处理各章习题

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第一章金属固态相变概论 1、名词解释 固态相变平衡转变惯习面取向关系 2、填空题 1) 理论是施行金属热处理的理论依据和实践基础。 2)固态金属发生的平衡转变主要有。 3)固态金属发生的非平衡转变主要有。 ４)金属固态相变的类型很多，但就相变的实质来说,其变化不外乎以下三个方面:①； ②;③。 5)相变时，(举一种）只有结构上变化; 只有成分上的变化；只有有序化程度 的变化；（举一种)兼有结构和成分的变化。 6)根据界面上两相原子在晶体学上匹配程度的不同，可分为等三类。 7）一般说来，当新相与母相间为界面时，两相之间必然存在一定的晶体学取向关系; 若两相间无一定的取向关系，则其界面必定为界面。 3、金属固态相变有哪些主要特征？哪些因素构成相变阻力?哪些因素构成相变驱动力? 第二章钢的加热转变 1、名词解释 奥氏体相变临界点(Aｃ1,Ａc3,Acｃm,Ar1，Ａr3,Aｒcｍ) 晶粒度起始晶粒度本质晶粒度实际晶粒度 2、填空题 1)、奥氏体的形成遵循相变的一般规律,即包括和两个基本过程。 2）、晶粒长大是一个自发进行的过程,因为 3)、晶粒长大的驱动力是。 4)、影响奥氏体晶粒长大的因素主要有。 5)．大多数热处理工艺都需要将钢件加热到以上。 6）．奥氏体是碳溶于所形成的固溶体。 ８)．奥氏体晶粒度有三种: 晶粒度、晶粒度、晶粒度。 9).在相同加热条件下，珠光体的片层间距越小,则奥氏体化的速度。 3、选择题 （１) 奥氏体是碳溶解在__________中的间隙固溶体. (a)γ－Fｅ (b）α-Fｅ（c)Ｆe (d)立方晶系 （2) 奥氏体形成的热力学条件为奥氏体的自由能_＿_＿_＿珠光体的自由能. (a）小于 (b)等于(c）大于（d)小于等于 (３) 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 (4) 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 ____. (ａ）长大（ｂ）转变(c）均匀化 (d) 溶解 (5) 奥氏体的长大速度随温度升高而_＿_＿. (a）减小(ｂ) 不变(c) 增大 (ｄ) 无规律 (６) 连续加热的奥氏体转变温度与加热速度有关.加热速度逾大, 转变温度___＿，转变温度范围越小, 奥氏体_＿_．

珠光体转变

干大致平行的铁素体与渗碳体片组成一个珠光体领域，或称珠光体团，在一个奥氏体晶粒内，可以形成几个珠光体团。 珠光体中渗碳体θ与铁素体α片厚之和称为珠光体的片问距，用S 0表示。 片间距是用来衡量片状珠光体组织粗细程度的一个主要指标 片状珠光体一般在两个奥氏体γ1与γ2的晶界上形核，然后向 与其没有特定取向关系的奥氏体γ2晶粒内长大形成珠光体团。 珠光体团中的铁素体及渗碳体与被长入的奥氏体晶粒之间不存在位向关系，形成可动的非共格界面；但与另一侧的不易长人的奥氏体γ1晶粒之间则形成不易移动的共格界面，并保持一定的位向关系。片状珠光体形成机制： 相转变：γ → α + Fe 3C 成分变化： 0.77% 0.021% 6.67% 片状珠光体的转变机理：形核＋长大因为是两相混合物，因此有一个领先相的问题 1、领先相 ：与化学成分有关亚共析钢：α过共析钢：Fe 3C 共析钢：两者均可。过冷度小时，渗碳体为领先相；过冷度大时，铁素体为领先相。 如果共析钢的领先相是渗碳体，珠光体形成时渗碳体的晶核通常优先在奥氏体晶界上形成 --成分起伏、结构起伏和能量起伏 与铁素体接壤的奥氏体的含碳量为，高于与渗碳体接壤的奥氏体的含碳量， 原因片状珠光体形成过程中，渗碳体晶核形成后长大时，将从周围吸取碳原子 渗碳体与铁素体均随着碳原子的扩散同时往奥氏体晶粒纵深长大，从而形成片状珠光体。 渗碳体主干分枝长大的原因之一，很可能是前沿奥氏体中塞积位错引起的。 在某些情况下，在过共析钢中片状珠光体形成时，渗碳体和铁素体不一定交替配合长大。 粒状珠光体的形成机制： 形成粒状珠光体的条件：保证渗碳体的核能在奥氏体晶内形成。 达到形成粒状珠光体的转变条件，需要特定的奥氏体化工艺条件和特定的冷却工艺条件。 普通球化退火工艺条件：所谓特定的奥氏体化工艺条件是：奥氏体化温度很低(一般仅比Ac1高10～20℃)，保温时间较短。 等温球化退火工艺条件：所谓特定的冷却工艺条件是：冷却速度极慢(一般小于20℃／h)，或者过冷奥氏体等温温度足够高(一般仅比Ac1低20～30℃)，等温时间要足够长。 球化条件：加热时：γ化温度低，保温时间短冷却时：P 化温度高，保温时间长 片状渗碳体的表面积大于同样体积的粒状渗碳体，从能量角度考虑，渗碳体的球化是一个自C γαγ-C γθγ-

珠光体转变习题

习题——珠光体转变 (1) 片状珠光体的片层位向大致相同的区域称为______。 （a）亚结构（b）魏氏组织（c）孪晶（d）珠光体团 (2) 珠光体团中相邻的两片渗碳体(或铁素体)中心之间的间距的距离称为珠光体的____。 （a）直径（b）片间距（c）珠光体团（d）点阵常数 (3) 由于形成F与Fe3C的二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要在A1下保持足够长 时间，就会得到____的二相混合物P。 （a）A+P （b）A+Fe3C （c）F+Fe3C （d）A+F (4) 一般认为珠光体转变的领先相是____。 （a）渗碳体（b）铁素体（c）奥氏体（d）渗碳体和铁素体 (5) P相变时，Fe3C形核于____或A晶内未溶Fe3C粒子。 （a）P晶界（b）珠光体团交界处（c）A晶界（d）Fe3C/P界面 (6) 共析成分的奥氏体发生珠光体转变时，会发生碳在___和__中的扩散。 （a）F和A （b）F和P （c）P和A （d）F和Fe3C (7) 在A1温度以下发生的P转变，奥氏体与铁素体界面上的碳浓度___奥氏体与渗碳体界 面上碳浓度，从而引起了奥氏体中的碳的扩散。 （a）低于（b）高于（c）等于（d）小于等于 (8) 生产中广泛应用的球化处理，通过___A化温度，短的保温时间，以得到较多的未溶渗 碳体粒子。 （a）低的（b）高的（c）很高的（d）中等的 (9) 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 (10) 试述球化过程中，由片状粒状转变的机制。 (11) 试述珠光体转变机制；珠光体转变动力学图的实验绘制。 (12) 珠光体转变的形核率I及长大速度V随过冷度的增加____。

工程材料第二章知识点

工程材料 第二章金属材料组织和性能的控制 一、名词解释。 一次结晶过冷度二次结晶自发晶核非自发晶核同素异构转变变质处理相图 支晶偏析扩散退火变质处理共晶反应组织（组成物）变形织构加工硬化 再结晶临界变形度热处理过冷奥氏体退火马氏体淬透性淬硬性调质处理滑移再结晶冷加工热加工过冷度实际晶粒度本质晶粒度淬火回火正火 一次结晶：通常把金属从液态转变为固体晶态的过程称为一次结晶 过冷度：理论结晶温度与开始结晶温度之差叫做过冷度，它表明金属在液体和固态之间存在一个自能差 二次结晶：金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态的过程称为二次结晶或重结晶 （或金属的同素异构转变） 自发晶核：从液体结构内部由金属原子本身自发长出的结晶核心叫做自发晶核 非自发结晶：杂质的存在常常能够促进晶核形成，依附于杂质而生成的晶核叫做非自发结晶同素异构转变：金属在固态下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为同素异构转变 变质处理：指在液体金属中加入孕育剂或变质剂，增加非自发晶核的数量或者阻止晶核的长大，以细化晶粒和改善组织 相图：是表明合金系中各种合金相的平衡条件和相与相之间关系的一种简明示意图，也称为平衡图或状态图 支晶偏析：固溶体在结晶过程中冷却过快，原子扩散不能充分形成成分不均匀的固溶体 的现象 扩散退火：为减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀性，将其加热到略低于固相线的温度，长时间保温并进行缓慢冷却的热处理工艺，称为扩散退火或均匀化退火 共晶反应：有一种液相在恒温下同时结晶出两种固相的反应 组织（组成物）：指合金组织中具有确定本质、一定形成机制的特殊形态的组成部分。组织组成物可以是单相，或是两相混合物 变形织构：金属塑性变形很大（变形量达到70%以上）时，由于晶粒发生转动，使各晶粒的位向趋于一致，这种结构叫做形变织构