第4章作业及答案

第四章作业

1.课本P115:2题、4题、5题

2.试归纳马氏体的：含碳量、组织形态、亚结构、Ms点、硬度之间有何关系？

3.如何使钢获得马氏体组织？

4.与钢的珠光体相变相比，马氏体相变有何特点？

5.思考题课本P115：9

参考答案

教材P115:

2题:马氏体转变有哪些主要特点？

答：（1）表面浮凸效应，即马氏体形成时试样表面出现浮凸现象；

（2）切变共格性，马氏体相变过程是通过切变方式进行的，母相的原子协同式的迁移到马氏体新相，由于迁移的距离小于一个原子距离，所以与母相保持共格关系。（3）无扩散性，由于奥氏体被快速冷却，其成分来不及扩撒而被固溶到马氏体中。

（4）新相与母相晶体学关系，（111）

r //（011）

M

（5）转变的不完全性，过冷奥氏体不能100%转变为马氏体。

（6）转变的可逆性，如果加热马氏体的速度达到足够大时，马氏体能转变回奥氏体。4题：简述钢中板条状马氏体和片状马氏体的形貌特征、晶体学特点、亚结构以及机械性能的差异。

答：板条状马氏体形貌为一束束组成的板条状马氏体，晶体为每根马氏体晶体直径约0.1-0.2微米，晶体结构为体心正方，亚结构主要是位错，板条状马氏体强而韧，硬度低于片状马氏体，韧性高于片状马氏体。

片状马氏体的形貌如竹叶，晶体形貌如凸透镜，亚结构主要是孪晶，晶体结构为体心正方，其正方度大于板条状马氏体的正方度，片状马氏体硬而脆，硬度高于条状马氏体，韧性低于条状马氏体。

5题：影响Ms点的主要因素有哪些？

答：（见教材P94-96）有

（1）奥氏体成分的影响：①C含量的影响:C%↑则Ms↓；②合金元素影响:除Co、Al 外，凡溶于奥氏体的合金元素，由于使奥氏体的稳定性增加，则Ms降低，降低Ms的合

金元素由强到弱的大致顺序为C→N→Mn→Ni→Cr→Mo→Cu→W→V→Ti。

（2）奥氏体化条件的影响：

温度T↑，时间t↑，会使C和合金元素更多地溶解到A中，使Ms↓。

（3）应力的影响：拉应力使Ms↑，压应力使Ms↓。

（4）塑性变形的影响：过冷奥氏体的塑性变形使Ms↑。

（5）存在先马氏体的组织影响：如先前已有部分过冷奥氏体转变为珠光体，则使Ms↑，如先前已有部分过冷奥氏体转变为贝氏体，则使Ms↓。

2题：试归纳马氏体的：含碳量、组织形态、亚结构、Ms点、硬度之间有何关系？答：M的形态取决于奥氏体中的含碳量，含碳量＜0.6%的为板条马氏体；含碳量在0.6-1.0%之间为板条和针状混合的马氏体；含碳量大于1.0%的为针状马氏体。低碳马氏体的晶体结构为体心立方。随含碳量增加，逐渐从体心立方向体心正方转变。含碳量较高的钢的晶体结构一般出现体心正方。随含碳量增加马氏体的亚结构从位错型转变为孪晶型、Ms点由高至低，硬度由底至高。

3.如何使钢获得马氏体组织？

答：使钢获得马氏体组织的条件是：钢从奥氏体状态快速冷却使过冷奥氏体来不及发生扩散分解而发生无扩散型的相变，即获得马氏体组织。（也可以这样说：把已奥氏体化的钢件以大于马氏体临界冷却速度，快速冷却至Ms点以下即获得马氏体组织）。

4.与钢的珠光体相变相比，马氏体相变有何特点？

答：珠光体是过冷奥氏体在高温区的扩散型相变，而马氏体是过冷奥氏体在低温区的非扩散型相变，且是共格切变；珠光体相变能完全进行到底，而马氏体相变不能完全进行到底；珠光体相变是铁素体和渗碳体两相组织，而马氏体是碳过饱和的体心正方铁素体。……