金属热加工的作用及变形金属加热时的变化规律

重点内容：金属热加工的作用；变形金属在加热时微观结构、性能和储能的变化。

基本内容：回复与再结晶的概念，变形金属受热时储能的变化，再结晶后的晶粒尺寸，影响再结晶的主要因素性能的变化规律。

变形金属在加热时组织和性能的变化：随着温度升高，金属的硬度和强度下降，塑性和韧性提高。电阻率下降，密度增加。金属的耐腐蚀性能提高，内应力下降。

再结晶：冷变形金属加热到一定温度后，在原变形组织中重新生成新的未畸变晶粒，性能也发生明显变化，恢复到完全软化状态，这一过程称为再结晶。

热加工的主要作用（或目的）有：①把钢材加工成各种所要求的形状，如棒、板、线材等；②使钢锭中的泡焊、缩孔、压实等组织缺陷明显改善，金属材料的致密度增加；③使粗大的柱状晶变细，使合金钢中大的块状碳化物初生晶体破碎，并使其分布均匀；④减轻或消除成分偏析，使化学成分均匀一致等，使材料的性能明显提高。

影响再结晶的主要因素有：①再结晶退火温度：退火温度越高（保温时间一定时），再结晶后的晶粒越粗大；②冷变形量：一般冷变形量越大，完成再结晶的温度越低，变形量达到一定程度后，完成再结晶的温度趋于恒定；③原始晶粒尺寸：原始晶粒越细小，再结晶晶粒也越细小；④微量溶质及杂质原子一般起细化晶粒的作用；⑤第二相粒子：粗大的第二相粒子有利于再结晶，弥散细小的第二相粒子不利于再结晶；⑥变形温度：变形温度越高，再结晶温度越高，晶粒越粗大； ⑦升温速度：升温速度过快或过慢均可能升高再结晶温度。

塑性变形后的金属，随着加热温度的升高，将发生一些变化：

组织经历回复、再结晶、晶粒长大三个阶段，由破碎或纤维组织转变为等轴晶粒，亚晶粒尺寸增加；储能下降，内应力松弛或消除；各种组织缺陷减少；强度和硬度下降，而塑性和韧性提高；电阻率降低，应力腐蚀倾向明显减小。

8. 扩散

重点内容：影响扩散的因素；扩散第一定律的表达。

基本内容：扩散活化能，扩散的驱动力，柯肯达尔效应，扩散第二定律的表达式。

柯肯达尔效应：由于相对扩散速率不同，相互混合的原子发生位移，引起不均匀扩散的现象称为柯肯达尔效应。

影响扩散的因素：

①温度：温度越高，扩散速度越快；

②晶体结构：体心结构的扩散系数大于面心结构的扩散系数；

③固溶体型：间隙原子的扩散速度大于置换原子的扩散速度；

④晶体缺陷：晶体缺陷越多，原子扩散的速度越快；

⑤化学成分：有些元素能加速原子的扩散，而有些元素则能减慢扩散。

第一扩散定律表示如下： 第一扩散定律表示如下：

其中，J为扩散流速；D为扩散系数；为浓度梯度。

扩散的驱动力是化学势梯度，阻力是扩散活化能。

9.钢的热处理原理

重点内容：转变产物（P、B、M）在冷却过程中的特性、性能特点以及热处理的概念。

基本内容：等温和连续C曲线。奥氏体化的四个过程；碳钢回火转变产物的性能特点。

热处理：将钢在固态下加热到预定的温度，在该温度下维持一段时间，然后以一定的速度冷却，以获得所需的组织组织和性能的热处理工艺。

转变产物（P、B、M）的特征及性能特点：对于片层状P体，片层间距越小，强度越高，塑性和韧性越好；对于粒状P体，Fe3C颗粒越细小，分布越均匀，合金强度越高。第二相越多，对塑性的危害越大；与粒状相比，片层强度高，但塑性和韧性较差；上贝氏体呈羽毛状，以位错为亚结构，韧性较差；下贝氏体呈黑色针状或竹叶状，以位错为亚结构，位错密度高于上贝氏体，综合力学性能良好；低碳马氏体呈片层状，以位错为亚结构，综合力学性能良好；高碳马氏体呈片层状，以孪生为亚结构，强度和硬度高，但塑性和韧性较差。

等温、连续 C 曲线。

10.钢的热处理工艺

重点内容：退火、正火的目的及工艺方法；淬火、回火的目的及工艺方法。

基本内容：淬硬性、淬硬性、热应力、组织应力、回火脆性、回火稳定性、过冷奥氏体的概念。淬火加热缺陷及其防止措施。

热应力：工件在加热（或冷却）时，由于各部分的温度差异，引起热膨胀（或收缩）不一致而引起的应力称为热应力。

组织应力：工件内部不同部位组织不同步转变而产生的内应力。

淬硬性：它是表征钢在淬火时获得马氏体的能力的性能。

淬硬性：指淬火成马氏体后所能获得的硬度。

回火稳定性：淬火钢对回火过程中发生的软化过程的抵抗能力。

回火脆性：钢在一定温度范围内回火时，其冲击韧性明显下降，这种脆化现象称为钢的回火脆性。

过冷奥氏体：在临界温度以下处于不稳定状态的奥氏体称为过冷奥氏体。

退火的目的：使钢的化学成分和组织均匀一致；细化晶粒；调整硬度，改善钢的成形和切削性能；消除内应力和加工硬化；为淬火做组织准备。

正火的目的：改善钢的切削性能；细化晶粒，消除热加工缺陷；消除过共析钢的网状碳化物，以利于球化退火；提高常用结构件的力学性能。

11.工业用钢

主要内容：材料强化方法；钢材的分类和编号。

基本内容：钢中常见合金元素的主要作用。材料强韧化方法、钢的化学成分、金相组织、热处理工艺与力学性能的关系。

合金钢：在碳钢中故意加入一种或多种合金元素，以改善其使用性能和加工性质的铁基合金称为合金钢。

冶金与热处理练习及解答

1、讨论四种强化类型的强化机理、强化规律、强化方法。

1.变形强化

变形强化：随着变形程度的增加，材料的强度和硬度提高，而塑性和韧性下降的现象称为变形强化或加工硬化。

机理：随着塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动过程中互相交叉加剧，产生固定台阶、位错缠结等阻碍，增加了位错运动的阻力，引起变形抗力增大，使塑性变形难以继续进行，从而提高金属的强度。

规律：随着变形程度的增加，材料的强度和硬度提高，而塑性和韧性下降，位错密度则继续增加。根据公式Δσ=αbGρ1/2可知，强度与位错密度（ρ）的一次方成正比。位错的柏氏矢量（b）越大，强化效果越显著。

方法：冷变形（挤压、轧制、喷丸等）。

形变强化的实际意义（优缺点）：形变强化是强化金属的有效方法，对于一些不能用热处理强化的材料，可采用形变强化来提高材料的强度，可使强度成倍增加。它是某些工件或半成品加工成形的重要因素，使金属均匀变形，使工件或半成品成形成为可能，如冷拉钢丝、零件冲压等。形变强化还可以提高零件或部件在使用过程中的安全性。当零件的某些部位出现应力集中或超载时，该处就会产生塑性变形，由于加工硬化，超载部位的变形就停止，从而提高了安全性。另一方面，形变强化也给材料的生产和使用带来麻烦。变形使强度提高，塑性降低，难以继续变形，中间需进行再结晶退火，增加了生产成本。

2.固溶强化

固溶体随溶质原子含量增加而强度和硬度升高、塑性韧性下降的现象称为固溶强化。强化机理：一是溶质原子溶解使固溶体的晶格发生畸变，对滑移面上的位错运动起阻碍作用；二是位错线上溶质原子偏聚形成的科氏气体团对位错起钉扎作用，增大位错运动阻力；三是层错区中溶质原子的偏聚，阻碍了扩展位错的运动。凡是阻止位错运动、增大位错运动阻力的因素，都可以提高强度。

固溶强化规律：①在固溶体溶解度范围内，合金元素的质量分数越大，强化作用越大；②溶质原子与溶剂原子的尺寸差异越大，强化作用越显著；③形成间隙固溶体的溶质元素的强化作用大于形成置换固溶体的元素的强化作用；④溶质原子与溶剂原子之间的价电子数差异越大，强化作用越大。

方法：合金化，即添加合金元素。

3. 第二阶段强化

钢中第二相的形态主要有三种，即网状、层状和粒状。

①沿晶界处析出的连续网状Fe3C，特别是网状结构，降低了钢的力学性能，塑性和韧性急剧下降，强度也下降；

②当第二相以层片状分布时，层片间距越小，强度越高，塑性和韧性越好，符合σs=σ0＋KS0-1/2规律，式中S0为层片间距。

③当第二相以颗粒状分布时，颗粒越细小，分布越均匀，合金的强度越高，且λ粒子间平均间距符合规律。第二相越多，对塑性危害越大；

④与粒状材料相比，片状材料强度较高，但塑性和韧性较差；

⑤沿晶界析出时，无论何种形态，均使晶界强度降低，造成钢的力学性能恶化。

第二相，无论是层状还是颗粒状，都会阻止位错的移动。

方法：合金化，即通过热处理或形变等方法，添加合金元素、改变第二相的形态和分布。

4.细晶强化

细晶强化：随着晶粒尺寸的减小，材料的强度和硬度提高，塑性和韧性也提高，这种现象称为细晶强化。

细化晶粒不仅可以提高钢的强度，而且可以改善塑性和韧性，是提高材料强化效果较好的手段。

机理：晶粒越细小，位错塞簇中的位错数（n）越少，由 可知，应力集中越小，材料强度越高。

细晶强化规律：晶界越多，晶粒越细小。根据Hall-Petch关系σs=σ0+Kd-1/2，晶粒平均直径（d）越小，材料的屈服强度（σs）越高。

细化晶粒的方法：在结晶过程中，可通过增加过冷度、变质、振动、搅拌等方法提高形核速度，细化晶粒。对于冷变形金属，可通过控制变形程度和退火温度来细化晶粒。可用正火、退火等热处理方法细化晶粒；可在钢中添加强碳化物形成元素。

2.提高塑性和韧性的机理

晶粒越细小，晶粒内部与晶界附近的应变差越小，变形越均匀，因应力集中而开裂的机会越小。晶粒越细小，应力集中越小，越不容易产生裂纹；晶界越多，裂纹扩展方向越容易改变，裂纹不容易扩展，因此韧性好。

增加或改善金属材料韧性的途径：①尽量减少钢中第二相的量；②提高基体组织的塑性；③改善组织的均匀性；④添加Ni及细化晶粒的元素；⑤防止杂质在晶界偏聚和防止第二相沿晶界析出。

3. Fe-Fe3C相图、结晶过程分析与计算

1、分析含碳0.53%～0.77%的铁碳合金的结晶过程，画出结晶示意图。

点①以上为液相L；从点①开始，L→γ；在点②处结晶完成；在点②和点③之间为单一相γ；

点③处开始γ→α转变;点④处开始γ→P共晶转变;室温组织为α+P。

结晶图：

2.计算室温下亚共析钢组织成分的相对量（碳含量）。

组织成分为α和P，相对含量为：

或者

3、分析含碳0.77～2.11％铁碳合金的结晶过程。

点①以上为液相L；从点①开始，L→γ；在点①与点②之间为L+γ；在点②处，结晶完成；在点②与点③之间为单相γ；在点③处，开始γ→Fe3C转变；在点④处，开始γ→P共晶转变；室温下组织为P+Fe3C。

结晶过程示意图。

4.计算过共析钢在室温下各组织成分的相对量（碳含量）。

组织成分为P和Fe3CⅡ，相对含量为：

或者

5、分析共析钢的结晶过程，绘制结晶图。

点①以上为液相L，从点①开始，L→γ，在点②处结晶完成，在点②与点③之间为单相γ，在点③处发生γ→P共析转变，室温下组织为P。

结晶图：

6.

计算室温下含碳3.0%铁碳合金的组织组分与相组分的相对量。

含碳3.0%亚共晶白口铸铁室温下的组织由P与Fe3CⅡ组成，其相对含量为：

相成分为F和Fe3C，相对含量为：

7. 相图中渗碳体有哪几种类型？解释它们的来源和形态。

相图中渗碳体有五种类型：Fe3CⅠ、Fe3CⅡ、Fe3CⅢ、Fe3C共析、Fe3C共晶；

Fe3CⅠ：从液相中析出，形貌为连续分布（基体）；Fe3CⅡ：从奥氏体中析出，形貌为网状分布；Fe3CⅢ：从铁素体中析出，呈网状、短棒状、颗粒状，分布于铁素体晶界上；Fe3C共析体：由奥氏体共析转变而得，呈片状；Fe3C共晶：由液相共晶转变而得，呈粗条状。

8. 计算室温下合金相中碳的相对含量。

相成分为α和Fe3C，相对含量为：

9. Fe3CІ相对含量：

当x=6.69时，Fe3CІ含量最高，最高百分比为：

10、过共析钢中Fe3CⅡ的相对含量：

当x=2.11时，Fe3CⅡ含量最高，最高百分比为：

11、Fe3CⅢ相对量的计算：

当x=0.0218时，Fe3CⅢ含量最高，最高百分比为：

12.共析渗碳体的相对百分比是：

13.共晶渗碳体的相对百分比是：

14. 述说奥氏体和铁素体之间的相同点和不同点。

相同点：都是由铁和碳形成的间隙固溶体；强度和硬度较低，但塑性和韧性较高。

不同点：铁素体为体心结构，奥氏体为面心结构；铁素体的最大碳含量为0.0218%，奥氏体的最大碳含量为2.11%；铁素体是由奥氏体直接转变而来，或由奥氏体共析转变而来，奥氏体是由包晶相或液相直接析出；存在的温度范围不同。

15、述二次渗碳体与共析渗碳体的异同。

相同点：都是渗碳体，成分、结构和性质相同。

不同点：来源不同，二次渗碳体从奥氏体中析出，共析渗碳体由共析转变获得；形态不同，二次渗碳体为网状，共析渗碳体为层片状；对性能的影响不同，层片状的起到强化基体、提高强度的作用，网状的则降低强度。

16.举例说明成分、组织和力学性能之间的关系

以亚共析钢为例，亚共析钢在室温下的平衡组织为F+P。F的强度较低，塑性和韧性较好。P与F相比，强度和硬度较高，但塑性和韧性较差。随着碳含量的增加，F的量减少，P的量增加（组织成分相对量可利用杠杆定律计算）。因此，对于亚共析钢，随着碳含量的增加，强度和硬度提高，而塑性和韧性降低。

17.解释三种等温转变并绘制转变特性图

包晶转变（LB+δHγJ）碳含量在0.09%~0.53%范围内的铁碳合金，在HJB水平线（1495℃）处将发生包晶转变，形成单相奥氏体。

共晶转变（LCγE+Fe3C）碳含量在2.11%~6.69%范围内的铁碳合金将在ECF平面（1148℃）发生共晶转变，形成奥氏体和渗碳体的共晶混合物，称为莱氏体（Ld）。

共析转变（γSαP+Fe3C）；含碳量超过0.02%的铁碳合金，在PSK水平（727℃）会发生共析转变，形成铁素体和渗碳体的共析混合物，称为珠光体（P）。

变换特征图

包晶转变：

共晶转变：

共析转变：

各点成分为（C%）：B：0.53；H：0.09；J：0.17；C：4.3；E：2.11S：0.77；P：0.0218。

18. 描述室温下Fe-Fe3C相图的微观结构

工业纯铁（

亚共析钢（0.0218%~0.77%C）室温组织：P+α；

共析钢：0.77%C；室温结构：P

过共析钢：0.77%~2.11%C 室温组织：P＋Fe3CⅡ

亚共晶白口铸铁：2.11%～4.30%C；室温组织：

共晶白铸铁：4.30%C；室温组织：

过共晶白口铸铁：4.30%~6.69%C。室温组织：

4.晶面指标和晶向指标

1）标记出图①、图②中晶面的晶面指数和图③中所示晶向（AB、OC）的晶向指数。

雙方

夢呀呀呀

XXX

① ② ③

① ： ②：（012）

AB：OC：[101]

2）标记出图①、图②中晶面的晶面指数和图③中所示晶向（AC、OB）的晶向指数。

郑州建材有限公司

姝姝

XXXB

① ② ③

①： ②：（112）

交流电： OB： [120]

3）画出下列指标的晶向或晶面

（111） （0 21） [1 1 0]

雙方

（021）

是

（111） （110） 第二十 [110]

[001]

5、图中所示为固态不混溶三元共晶相图的投影图。

1.描述图中各点（M，N，P，E）在室温下的微观结构。

M：B + (B + C) + (A + B + C)；N： (A + B) + (A + B + C)；

P：C+（A+B+C）；E：（A+B+C）。

2.计算室温下合金在E点处结构组分与相组分的相对量。

室温下E点处合金组织成分（A+B+C）的相对量为100%

相位分量的相对量为：

WA=Ea/Aa×100%

白平衡=Eb/Bb×100%

碳碳比=Ec/Cc×100%

乙1cB%B

· 没有

% E· ·MC%

是

E3·P

3、分析M点处合金的结晶过程。

首先B组份从液相中结晶出来，当液相组成为K时，发生二元共晶转变，转变产物为（B+C），当液相组成为E时，发生三元共晶转变，转变产物为（A+B+C），室温下组织为：B+（B+C）+（A+B+C）。

6、图中所示为固态不混溶三元共晶相图的投影图。

乙%乙

%E ·

e3 e2

C％

1、在E点处确定合金A、B、C三组分的化学成分。

2. 计算E点处合金成分的相对量

3. 计算E点处合金相组分的相对量

4. E点处合金的化学成分与各相组分的相对含量有何关系？为什么？

AB D E1 B％B

%E · c

跳频

e3a e2

C％

1、A、B、C三组分的化学组成为：A=Ca%、B=Ab%、C=Bc%

2、E点处合金成分相对含量为：W(A+B+C)=100%

3、E点处合金相组分相对量为：

4、E点处合金的化学成分及各相组分相对量相等，即Ca=EH/AH，Ab=EF/BF，

Bc=ED/CD。由于三种组分在固态下不互相溶解且以纯金属的形式存在，因此三相（A、B、C）的相对量应等于它们各自的化学成分。

7、锻造或轧制的作用是什么?为什么锻造或轧制温度选择在高温奥氏体区?

锻造或轧制的作用是对材料进行成形，通过锻造或轧制，钢锭中的气泡焊合、缩孔、压实等组织缺陷得到明显改善，使金属材料的致密度增加；粗大的柱状晶变细；合金钢中的大块状碳化物初生晶体被打碎，分布更加均匀；成分变得均匀，从而使材料的性能得到明显提高。

奥氏体在高温区稳定存在，随着温度升高，材料的强度、硬度下降，而塑性和韧性提高，有利于变形。奥氏体为面心组织，塑性较其他组织好，有利于变形。奥氏体为单相组织，强度低，塑性和韧性好，有利于变形。变形是材料的硬化过程，变形金属在高温下发生回复和再结晶，消除加工硬化，属于动态回复和再结晶，适用于变形量较大的变形。

8.什么是柯肯达尔效应？如何解释柯肯达尔效应？

由于相对扩散速率不同，相互混合的原子发生位移，从而引起扩散不均匀的现象，称为柯肯达尔效应。

铜镍

分析表明，向左侧扩散的Ni原子数量多于向右侧扩散的Cu原子数量，且Ni的原子半径大于Cu的原子半径，过剩的Ni原子使左侧晶格膨胀，而右侧原子减少处晶格收缩，这必然导致界面向右漂移。

9.影响扩散的因素有哪些？

①温度：温度越高，扩散速度越快；

②晶体结构：体心结构的扩散系数大于面心结构的扩散系数；

③固溶体型：间隙原子的扩散速度大于置换原子的扩散速度；

④晶体缺陷：晶体缺陷越多，原子扩散的速度越快；

⑤化学成分：有些元素能加速原子的扩散，而有些元素则能减慢扩散。

10. 写出扩散第一定律的数学表达式，并解释各符号的含义。

扩散第一定律表示为：

其中，J为扩散流速；D为扩散系数；为浓度梯度。

扩散的驱动力是化学势梯度，阻力是扩散活化能。

11.写出扩散系数的数学表达式，并解释各符号的含义及影响因素。

扩散系数D可表示为：

式中，D0为扩散常数，Q为扩散活化能，R为气体常数，T为热力学温度。从上式可以看出，扩散系数D与温度呈指数关系，随着温度的升高，扩散系数急剧增大。

12.固体金属扩散的条件是什么？

①温度要足够高，温度越高，原子的热振动越剧烈，原子被激活而迁移的概率就越大。②时间要足够长，经过相当长的时间，物质的宏观迁移才会发生。③扩散原子必须是固溶体，扩散原子必须扩散到基质晶格中形成固溶体，才能发生固态扩散。④扩散需要驱动力，没有动力，扩散就不能进行，扩散的驱动力就是化学势梯度。

13、为什么晶体滑移通常发生在密排晶面上和沿密排晶向？

晶体滑移的本质是滑移平面上的脱位的结果汉堡矢量和近距离包装的汉堡矢量是最小的。

14.晶界的特征是什么？

①晶界的能量较高，并且具有自发的趋势，使界面平坦以减少晶界的原子的扩散速率； IE很容易腐蚀并氧化；在室温下，晶界可以防止位错的运动并改善材料的强度。

15.简要描述位错，可塑性和强度之间的关系。

位错：一种特殊的结构构型，其中原子在晶体中的排列定期在一定范围内。

有两种晶体塑性变形的方法：滑动以滑动的形式进行。

脱位的结果导致晶体的宏观塑性变形，导致材料的产量更容易。因此，材料的强度。

16.讨论为什么钢化钢通常发生在奥斯丁岩地区（930-950°C），并且需要很长时间。

尽管α-FE中的碳原子的扩散系数大于γ-FE（1分），但在奥氏体区域中通常进行钢化的渗透率，因为可以获得较大的碳化力层深度，因为：①根据：根据温度越高，扩散率越高（d）越高（d）越高（d）越高。原子被激活和迁移，并且扩散速率更高；高温，奥氏体的碳溶解度很大，最大值可以达到2.11％，在1148℃中，这比铁矿大得多（727℃碳原子的宏观迁移可能会发生相当长的一段时间。

17.与滑动相比，双胞胎的特征是什么？

twinning发生时，将晶体的一部分沿着晶体的另一部分剪切到剪切期间的距离。 twinning是均匀的剪切。

18.影响重结晶的主要因素是什么？

①退火温度：退火温度越高（固定时间是恒定的），重结晶后的晶粒越来越高：通常晶粒;痕量溶质和杂质在精炼中的作用：较粗大的第二相颗粒有利于重结晶，而良好的第二相颗粒则有助于再结晶的速度较高；再结晶温度。

19.讨论间质原子，替代原子，脱位和晶界对材料机械性能的影响。

间质原子，替代原子和脱位相互作用，以增加对脱位的电阻，这会导致溶质的溶质变形，增加对位错的摩擦力，这是固定溶液的强度较小，这是较小的晶粒。晶粒的材料的屈服强度越高。易于传播，因此韧性很好。

脱位密度越高，脱位在运动过程中相交，形成台阶，导致纠缠和其他障碍物的脱位移动，从而难以继续塑性变形，从而提高了金属的强度，从而增加了∆σ =ABGρ1/2的脱位。

20.重结晶温度是什么？

重结晶温度：严重冷的金属（变形程度超过70％）可以在固定时间的重结晶温度大约在物理常数的情况下完成重结晶（> 95％的转化量），因为晶格类型和化学成分在固定阶段之前和后期都没有变化。

影响重结晶温度的因素：纯度越高，变形的程度越高；

21.随着加热温度升高，塑性变形后金属会发生一些变化：

微观结构经历了三个恢复，重结晶和晶粒的生长，从纤维上或纤维结构转变为晶格，储存能量会增加，内部应力降低；

22.什么是间间距？

平面间距（D）：两个平行的晶体之间的垂直距离。

对于简单的立方晶格dhkl = a·（H2＋K2＋L2）－1/2

FCC：，，，

BCC：，

23.什么是过冷的？

过冷：理论结晶温度和实际结晶温度之间的差异称为超冷。

液体金属结晶的过程是从热力学的角度来看的成核和核的过程，没有过冷的能力，当超冷的能力是临界核radius rk时，临界核的核心是关键的核心（）临界核的核心。形成，因此液体不能结晶。

24.简要描述了铸锭中三个晶体区域的形成机理。

表面晶体区域：将高温液体倒入霉菌中，从模具壁附近的液体开始了。 ，霉菌温度迅速上升，液体金属的冷却速度会减慢，并且在结晶的前面冷却很小，因此可以产生新的晶体核，在持续到霉菌壁的方向上，热量耗散是最快的溶质原子的重新分布，成分过冷发生在固液界面的前部。 组成超冷区的膨胀促进了由于液体的流动而形成的新晶体核形成等均状晶体。

25.哪些因素会影响替代固体溶液的溶解度？

1.原子尺寸因子：尺寸差异越小，溶解度越大。

2.负电荷因子：当形成实心溶液时，溶解度随着负电荷差的减少而增加。

3.电子浓度因子：电子浓度越小，形成无限固体溶液就越容易。

4.晶体结构因子：晶格类型相同时溶解度更大。

26.退火和正常化的目的是什么？

退火的目的：使钢的化学成分和结构改进晶粒，以改善钢的形成和切割性能；

归一化的目的：提高钢的切割性能；

27.固体溶液和金属化合物之间有什么相似性和差异？

相似之处：两者都有金属的特性；

差异：不同的结构：固定溶液的结构与溶剂的结构相同，而金属化合物的结构与任何组件不同；材料中的不同作用：实心溶液主要是材料的基质，而金属化合物是加强阶段。

28.合金元件CR，MN，NI和钢中强碳化物元素的主要功能是什么？

钢中的主要功能是：溶解在基质中，改善固体溶液，形成第二阶段的强度和硬度；

钢中的主要功能是：溶解在固定性的情况下，固体溶液的增强;

钢中Ni的主要功能是：溶解到基质中，改善了坚固的溶液，并增强了固体溶液；

强大的碳化物元素（Ti，NB，ZR，V）的主要功能是：形成碳化物以增加硬度，强度和耐磨性，提高回火稳定性，改善晶粒并防止晶间腐蚀。

29.讨论热处理期间钢的含量的主要原因和解决方案。

答案：当钢的CO-分析速度较慢时，钢的脆性是增加的，而在低温恢复的空间上，两次碳均在空间上分配。温度，然后韧性降低了韧性。

三十，20克氏菌，40crnimo，60si2mn，t12钢质中合金元件的主要作用是哪种钢？

20 Crmnti的碳含量为0.2％，最终是淬火过程和低温恢复。

40 Crnimo是一种质量的钢，碳含量为0.4％，最终的热处理过程和高温恢复。

60si2mn是碳含量为0.6％的弹簧钢，最终的热处理过程是Quence的，它具有高度的弹性。

T12钢是一种碳钢钢，含有碳的1.2％，最终的热处理过程是淬火和较低的温度和射击。

三十一个，是计算体结构的原子密度，立方立方体结构以及滑动方向方向的线密度。

身体心脏立方体结构的滑动表面为{110}，表面密度

滑动的方向<111>，线密度

面部立方结构的滑动表面为{111}，面部密度

滑动的方向为<110>，线密度

32.比较Bechyzen和High -carbon Matselin之间的主要区别

①不同的微型特征是黑色或竹叶形的，高碳纤维叶子是薄的。

三十三个。

钢淬灭温度的总分析为AC1 + 30°C 50°C。当加热温度超过ACCM时，温度很高，并且容易氧化和脱氧化。

三十四个，与大会的反火的退火相比，哪个是高度的？

积极的火灾是通过燃烧的火灾获得的。

三十五个。

①积极的烈火：消除网状形状的次级渗碳体，同时改善锻造组织，消除锻造应力，获得薄片形的珍珠体，薄板形的珍珠光很高，塑料韧性很差。

②芭芭尔退火：薄片形状的珍珠体变成颗粒状珍珠，以减少硬度和促进机械加工。

③淬火：提高硬度，耐磨性；肉胶 +颗粒状碳化物 +残留的甲酸盐；

④低温恢复：减少或消除淬火压力，改善塑形和韧性；

三十个 - 淬火的目的是什么？

将钢加热到临界点（AC1或AC3）或以上是用来冷却的，而不是临界冷却速度（VC），以获得Martensite或Lintel的轴承组织的热处理过程。

淬火目的：改善工具的硬度，强度和磨蚀性，渗透零件和其他高强度磨损的机器零件可在淬火和恢复后获得良好的综合机械性能；

特定的技术是：单个淬灭方法；

淬灭加热温度主要根据钢的相变点（例如速度，冷却介质和冷却方法）确定。

三十七个，是车床（45钢）处理路线的主轴：

设置→锻造→MASA -FIRE→机械加工→淬火（淬火）→高温恢复→花键高频表面淬火→低温恢复→人工际序列→细胞磨碎，淬火，高温恢复和高频表面淬火和低温恢复的人工时间？

阳性处理是要获得正确的硬度，以便它可以切割和改善锻造组织并消除原始的锻造应力。

三十八点，退火的目的是什么？

加热偏离平衡状态到适当温度的金属或合金，保持一定的时间，然后慢慢冷却以达到接近平衡平衡的加热过程。

退火的目的是统一的化学组成，改善机械性能和过程性能，消除或减少内部压力，并为零件的最终热处理准备适当的内部组织。

特定过程是：扩散，退火，完全退火，退火不完整，退火，火的结晶和消除应力退火。

三十九岁，积极的火和退火过程的原则是什么？

含有低于0.25％的钢。当没有其他热处理过程时，可以使用阳性的火力来增加强度。

40.说到低碳钢（15、20），中碳钢（40、45）和普通钢（T8），这是最终的热处理过程和良好综合机械性能的组织。

低碳钢：淬火和低温恢复，组织是产生的吉祥马。

40-比较Sori的Sorn和Sori的精子之间的主要区别。

同一点是机械机械和碳体的机械混合物。

不同的点：carburizer的形状是不同的。

四十二，珍珠，婴儿，马氏体的特征和性能特征是什么？

薄板的俯仰较小，强度越高，颗粒型较小；在IS板中，子结构是错误的，并且具有良好的全面机械性能。

四十 - 三个，W18CR4V的主要性能特征是什么？

W18CR4V是高速钢。

钢中合金元素的主要功能是：①淬灭性的提高。

目的是使钢质中的碳化物溶解在奥氏体中，并在淬火后，碳和合金元素的高碳纤维在合金碳纤维中获得较大的量子，以使其散发出较大的温度，使碳和合金元素充分发挥作用。

火灾恢复过程为：560°C每次三次，1小时。

金属科学和热处理原理的试用问题

金属科学的第一部分

1.解释以下术语并解释其性能特征（这个大问题中有2个小问题，每个小问题3分，总共6分）

1.渗透尸体2.爱尔尼亚的身体

2.问题和答案（这个主要问题中的5个小问题，总计40分）

·编写CCP分析和常见晶体转化公式的Fe-FE3C相图，并解释碳含量和温度的量。

·写第一定律和第二定律的表达，并解释范围，差异和联系。

·图标并解释什么太冷（4分）（4分）

·什么是处理硬化？

·不管替代固体溶解或间隙固体解决方案如何，强度都会增加，并且分析原因。

3.计算问题（这个主要问题中有2个小问题，每个小问题5分，总计10分）

1.计算Laijones中Fe3c的相对含量。

2. CU的熔点为1083°C。

4.实验问题（这个主要问题中有2个小问题，每个小问题3分，总共6分）

1.试验图包含铁碳合金金相微型复合体的示意图，碳量为0.45％；

2.在组织和机械性能方面，0.20％，0.45％和0.65％的碳合金如何分别不同？

I.名词的解释（这个大问题中的3个小问题，每个小问题的2分，总计6分）

1.热处理2. Martenne 3，实际晶粒尺寸

2.填写空旷的问题（这个大问题中有16个空的问题，每个空的1分，总共16分）

1.马氏体的基本形式是和平的，此外，通常由低碳钢形成的马氏体，而由高碳钢形成的马丁岩是。

2.根据不同的火灾温度，点火通常分为和平；

火灾恢复温度分别是和谐的。

第三，是什么是，简要地描述了奥氏体转化的形成过程以及影响草栅栏的因素。

4.问题和答案：（这个大问题中有2个小问题，每个问题的5分，总计10分）

将钢的分析加热到780°C。隔热后，请回答：

1.如果V1，V2，V3，V4，V5和V6的速度冷却，它们会得到哪些组织？

2.如果将V1的钢芦苇冷却至530°C，冷却后会得到什么组织？

回答

一，

1. FE3C是复杂的晶体结构的间隙。

2.由α-FEES中的可溶性元素组成的固体溶液仍然保持α-FE体内的心脏立方体。

二，

1.A0.77（F0.0218+FE3C）L4.3（A2.11+Fe3c）公共晶体的分析；

2.稳态

非稳态状态

第一次扩散的定律是第二扩散定律的特殊情况。

3.

ΔT= t0 -t1

感冒是从液体界面前面的实际温度分布与平衡固化温度之间的差异，这被称为热太冷。

4.在冷处理变形之后，金属材料强度降低和可塑性的降低被称为加工硬化，同时，抗变形性的增加，必须迅速降低抗性，并降低裂缝。

5.首先，溶解度原子的溶解度导致晶格变形，这阻碍了滑动表面的上部位置的运动。

第二个是脱位原子在错误线上的指甲效应，形成了“ ke的qi guan”，以放错了指甲效果。

3.计算问题

1.

2.T再次=ΔTM= 0.35（1083+273）= 474.6K，即201.6 oc

第四，实验问题

1.铁碳合金金相微型复合图的0.45％；

2.使用碳含量↑，F↓，FE3C↑。

I.名词的解释（这个大问题中的3个小问题，每个小问题的2分，总计6分）

1.热处理：在固态下加热，绝缘和冷却以改变其组织以获得所需的性能。

2.矩形：C是α-FE中的饱和固体溶液。

3.实际晶粒尺寸：在特定加热条件下获得的实际AOBODO晶粒尺寸（实际热处理）。

2.填写空旷的问题（这个大问题中有16个空的问题，每个空的1分，总共16分）

1.板 - 类似壳形，但蝴蝶，薄片和εmart-。

2.低温，高温； 150 ～250℃，350-500℃，500-650℃

三，

奥斯丁岩：C溶解在γ -FEES中的实心溶液中。

形成过程：体积核，长大，残留的碳溶解和均匀性的均匀性。

影响因素：加热温度，隔热时间，加热速度，碳含量，合金元素，冶炼方法，原始组织等。

四、

1. V1：M+A残基V2：T+M，V3：S+T+M+A残基，V4：S+T，V5：S，V6：S。

2. s，硬度有所下降，可塑性和韧性正在增加，并改善了全面的机械性能。