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1、态相变习题第一章自测题试卷1、固态相变就是固态金属（包括金属与合金）在（）与（）改变时,（）得 变化。2、相得定义为（）。3、新相与母相界面原子排列方式有三种类型，分别为（）、（）、（）, 其中（）界面能最低,（）应变能最低。4、固态相变得阻力为（）及（）。5、平衡相变分为（）、（）、（）、（）、（）。6、非平衡相变分为（）、（）、（）、（）、（）。7、固态相变得分类按热力学分类:（）、（）；按原子迁动方式不同分类：（）、（）；按生长方式分类（）、（）。8、在体积相同时，新相呈（）体积应变能最小。A.碟状（盘片状）B、针状C、球状9、简述固态相变得非均匀形核。10、简述固态相变得基本特点。第二
2、章自测题试卷1、分析物相类型得手段有（）、（）、（）。2、组织观测手段有（）、（）、（）。3、相变过程得研究方法包括（）、（）、（）。4、阿贝成像原理为（）。5、物相分析得共同原理为（）。6、扫描电镜得工作原理简单概括为:（）。7、透射电子显微镜得衬度像分为（）、（）、（）。第三章自测题试卷1、根据扩散观点，奥氏体晶核得形成必须依靠系统内得（）：A、能量起伏、浓度起伏、结构起伏B、相起伏、浓度起伏、结构起伏C、能量起伏、价键起伏、相起伏5.临界点以上得高温区形成得单一固溶体、碳原子位于y-Fe得八 面体间隙中6、答:a) A形核b) A长大c)剩余渗碳体得溶解d) A均匀化7、答:奥氏体易于在
3、铁素体与渗碳体得相界面处成核得原因就是：在铁素体与渗碳体得相界面处,碳原子浓度相差较大，容易形成较 大得浓度起伏，从而有利于获得形成奥氏体晶核所需得碳浓度;在相界 面处，原子排列不规则,Fe原子有可能通过短程扩散由旧相向新相得点 阵转移，即易于满足结构起伏得要求;在两相界面处，晶体缺陷及杂质较 多,因此有较高得畸变能，易达到新相形成所需得能量起伏，同时新相在这 些部位形核，有可能消除部分晶体缺陷，而使系统得自由能降低。因此在 两相界面处形核能够满足奥氏体晶核得形成所需要得能量起伏、浓度 起伏与结构起伏要求，有利于晶核形成。8、答:连续加热得奥氏体转变得特点为：(1)相变临界点随加热速度增大而增
4、大；(2)转变就是在一个温度范围内进行得；(3)奥氏体形成速度随加热速度增加而加快；(4)奥氏体成分不均匀随加热速度增大而增大；(5)奥氏体起始晶粒度随加热速度增大而细化。9、答:组织遗传得定义与控制方法：合金钢构件在热处理时，常出现由于锻压、轧制、铸造、焊接等工 艺而形成得原始有序粗晶组织。这些非平衡得粗晶有序组织在一定得 加热条件下形成得奥氏体晶粒继承或恢复原始粗大晶粒得现象，成为组 织遗传。控制组织遗传得一般措施包括:采用较快速度或中等速度加热;采用 退火或高温回火，消除非平衡组织;对于铁素体-珠光体得低合金钢，组织 遗传倾向较小,可采用正火来校正过热组织。10、答:从奥氏体等温形成动力
5、学曲线可以观察到珠光体到奥氏体 得转变特征：(1)存在一孕育期，即加热经过一段时间,转变才开始。(2)等温形成动力学曲线成S形，在转变初期，转变速度随时间得延 长而加快,当转变量达到50%时，转变速度达到最大，之后速度下降。（3）随等温温度提高，奥氏体等温形成动力学曲线向左移动，即孕育期 缩短，转变速度加快。第四章自测题答案1）珠光体、屈氏体、索氏体2）特定条件下过冷奥氏体得分解、片状珠光体得低温退火、马氏 体或贝氏体得高温回火、形变球化3）纵向及横向长大分支长大台阶机制长大4）塑性与冲击韧性显著降低钢得脆性转变温度升高5）冷却速度变形道次2、1） D 2） B 3） B3、1）答:这就是因为
6、粒状珠光体比片状珠光体具有较少得相界 面，铁素体中位错易于滑动，故使塑性变形抗力减小;另一方面，由于相界 面少,界面上位错塞积就多，正应力大，易于开裂。这两方面得因素均使强 度降低。（2）渗碳体呈颗粒状，没有尖角，不易产生应力集中，所以粒状珠 光体得塑性好。2）答:派登处理就就是使高碳钢获得细珠光体，再经过深度冷拔，获 得iWj强度钢丝。步骤:高碳钢奥氏体化一铅浴等温（560。得到索氏体一冷拉（就是 铁素体内位错密度提高，强度上升，片间距下降，而使渗碳体不致脆断）。 最终得到强烈变行后得细珠光体，具有很好得强度与韧性得配合。第五章自测题答案1、填空题1） K-S关系、西山关、G-T关系2）低、
7、中碳钢与不锈钢中、位错、K-S关系、1113）相变就是以共格切变得方式进行、相变得无扩散性4）超弹性、形状记忆效应5）热稳定化、力学稳定化2、1） B 2） A 3） B、D3、简答题1）答:形变诱发马氏体就是指在To与Ms之间，由于奥氏体收到塑 性变形而形成得马氏体,马氏体得量与形变温度有关，温度越高，形变能诱 发马氏体得量越少,Md点得物理意义表示能获得形变诱发马氏体得最高温度，此温度介于To与Ms之间，当 温度高于Md后,形变就不能在诱发马氏体。在Md点以上对奥氏体进行塑性变形，当形变量足够大时，可以引起 奥氏体稳定性提高,使冷却时马氏体难以进行,Ms点下降，残余奥氏体量 增强。这种现象
8、称为力学稳定化。2)答:马氏体转变得动力学按相变得驱动力大小与形成方式分为变 温、等温、爆发型与热弹性相变。变温马氏体相变得特点Ms点以下不断降温马氏体核才能继续 形成，且形核速度极快，瞬时形成;长大速率极夬马氏体单晶长大到一定大小后不在长大，要 继续发生转变则需进一步降温;转变速度取决于形核率，与长大速度无关。(2)等温马氏体相变得特点:形核需要孕育期，但长大速度极快;形核 率随过冷度增加先增加，当过冷度增加到一定值后又随之减小;转变一般 都不能进行到底，只有部分奥氏体可以转变成等温马氏体，完成一定转变 量后即停止了，若要继续发生转变，需要更低得温度。(3)爆发式转变:Ms温度低于零度得合金
9、经冷至Mb,瞬间剧烈形成 大量马氏体;爆发停止后，卫视转变继续进行，必须继续降低温度。(4)热弹性马氏体转变:马氏体片可随温度降低而长大,随温度升高而 缩小;产生得形状变化始终依靠相邻母相得弹性变形协调,保持界面得共 格性。(5)表面马氏体:在温度稍高于Ms点温度等温,在试样表面形成马氏 体，内部仍为奥氏体。第六章自测题答案1、贝氏体就是钢铁奥氏体化后，过冷到珠光体转变温度区域与Ms 之间得中温区等温,或连续冷却通过这个中温区时形成得组织2、上贝氏体、下贝氏体、无碳化物贝氏体3、羽毛状、针状或针叶状4、切变机制、台阶机制5、细晶强化、固溶强化、第二相强化、位错强化6、变细、增加、增加7、下贝氏
10、体、上贝氏体、提高、提高8、答:1）等温温度愈高，转变量愈少。2）有孕育期3）转变速度先增后减9、答:1）转变温度2）化学成分:碳含量及合金元素得影响3）晶粒大小与奥氏体化温度:随A晶粒增大,B转变孕育期增长，转变 速度变慢。A化T升高，时间延长,B转变速度先降后增。4）应力影响:拉应力加快B转变。5）塑性变形:在较高温度得形变，使B转变变慢;在较低温度得形变, 使B转变加快。6）冷却时在不同温度下得停留时间得影响。10、答：1）形核与长大过程;B形核需要一定得孕育期,转变得领先相 就是F;B转变速度远比M慢；2） B形成时会产生表面浮凸；3）B转变有一上限温度Bs与下限温度Bf;4）B转变具
11、有不完全性，随转变温度升高，不完全性愈强；5）B转变时新相与母相A间存在一定得晶体学关系；6）转变过程中有C得扩散。第七章自测题答案1、1）B2）D3）A、B4） C2、1）贝氏体2）缩短、左3）改善切削加工性能、为最终热处理做好组织准备4）调制处理3、1）2）钢得淬透性就是指钢在淬火时能够获得M组织得倾向（即钢被淬 透得能力）,就是钢固有得属性。表示方法为J（HRC/d）其中d为至水冷 端距离;HRC为该处得硬度值）。第八章自测题答案1、1）B 2）A C 3）C 4）D2、1）双相分解、单相分解、自回火2）热稳定化、重新加热3）脆性相析出理论、杂质元素偏聚理论4）低、高温回火、中温回 火3
12、、1）答:马氏体中过饱与得碳将以碳化物得形式析出，初期析出得 就是亚稳碳化物，后期将转变为稳定得碳化物;同时，残余奥氏体发生相 变,a-Fe基体还将随温度得升高发生回复与再结晶等过程而消除体内晶 体学缺陷。可以将回火过程中得组织变化过程大致分为以下五个阶段：（1）马氏体中碳原子偏聚，发生于室温到200;（2）马氏体分解及-碳化物（亚稳碳化物）得沉淀，发生于 100250;（3）残余奥氏体转变,发生于200300;（4）碳化物类型变化（由-碳化物向渗碳体转变）,发生于250400;（5）碳化物聚集长大、合金碳化物得形成以及a-Fe得变化（回复再 结晶），发生于400700o2）答:淬火钢在回火时
13、得冲击韧性并不一定随回火温度升高而单调 地增高，许多钢可能在两个温度区域内出现韧性下降得现象，这种随回火 温度升高，冲击韧性反而下降得现象，称为回火脆性。在250400。：之间出现得回火脆性称为第一类回火脆性，也称低温 回火脆性。第一类回火脆性不可逆。第一次回火脆性与回火后得冷却 速度无关，即在产生回火脆性得温度保温后，不论随后就是快冷还就是慢 冷,钢件都会产生脆化。产生第一类回火脆性得工件，其断口大多为晶间 （沿晶界）断裂，而在非脆化温度回火得工件一般为穿晶（沿晶粒内部）断裂。 在出现第一类回火脆性时，沿板条马氏体得条界、束界与群界或片状马 氏体得李晶带与晶界上有碳化物薄壳形成，沿晶界形成脆
14、性相能引起脆 性沿晶断裂。此外还有晶界偏聚理论,即认为奥氏体化时杂质元素P、S、 As、Sn、Sb等在晶界、亚晶界偏聚导致晶界弱化就是引起第一类回 火脆性得原因。可以采取以下措施来减轻第一类回火脆性: 降低钢中杂质元素得含量用AI脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素以细化奥氏体晶粒。加入Mo、W等能减轻第一类回火脆性得合金元素。加入Cr、Si以调整发生第一类回火脆性得温度范围，使之避开所 需得回火温度。采用等温淬火工艺代替淬火加回火工艺。在450600之间出现得回火脆性称为第二类回火脆性，也称高温 回火脆性。第二类回火脆性对回火后得冷却速度敏感。第二类回火脆 性就是可逆性得。处于第二类回火脆性状
15、态得钢,其断口呈晶间断裂。 第二类回火脆性得形成机制有脆性相析出理论与杂质元素偏聚理论。可以采取以下措施来防止或减轻第二类回火脆性：选用高纯度钢,降低钢中杂质元素得含量；加入能细化奥氏体晶粒得合金元素（如Nb、V、Ti等）以细化奥 氏体晶粒,增加晶界面积，降低单位晶界面积杂质元素得含量。加入适量能抑制第二类回火脆性得合金元素（如M。、W等）；避免在450600温度范围内回火，在600以上温度回火后应采取快冷;对亚共析钢采用亚温淬火方法,在淬火加热时，使P等元素溶入残 留得a相中，降低P等元素在原奥氏体晶界上得偏聚浓度。采用形变热处理方法，细化奥氏体晶粒并使晶界呈锯齿状,增大晶 界面积，减轻回火
16、时杂质元素向晶界得偏聚。第九章自测题答案1、2、5）弥散3、1）B 2）A 3）C 4）B 5）D1）固溶2）沉淀强（硬）化或时效强（硬）化3）无析出区4）有限互溶 1）答:将经过时效处理得合金放在低于固溶处理温度以下比较高得某一温度下短时间加热（几分之一秒至若干秒），并迅速冷却，那么时效 硬化现象会立即消除，硬度基本上恢复到固溶处理状态，而塑性得指标 （伸长率与截面收缩率）则上升。2）答:分为自然时效与人工时效;自然时效就是在室温下进行，人工时 效则就是室温以上某一温度。第十章自测题答案1、就是将塑性变形同热处理有机结合在一起，获得变强化与相变 强化综合效果得工艺方法。2、低温形变热处理、高
17、温形变热处理、等温形变热处理、形迹时 效与形变化学热处理。2007 2008学年第二学期期末考试试卷合金固态相变（A卷共2页）（考试时间:2008年6月19日）一、名称解释Q0分，每题2分）1 .珠光体2 .回火脆性3 .相间析出4 .伪共析转变5 .形变诱发马氏体二、填空：（20分，每空0、5分）L固相界面根据其共格性有，,其中界面得弹性应变能最 小。2 .奥氏体就是固溶体，碳原子位于位置，钢中马氏体就是固溶 体，具有点阵。3 .奥氏体转变得四个阶段就是,。4 . A转变时，转变温度与临界点A1之差称为，它随加热速度得增 大而。5 .影响钢得Ms点得最主要因素就是,Ms随升高而。6 .M转变
18、得切变模型有,。7 .M回火加热时，回火转变过程依次为,。8 .由淬火时造成得三类内应力在回火时,随着回火温度得升高，三类 应力消失或减小得顺序与原因为:第类应力,原因就是;第类应力, 原因就是;第类应力,原因就是。9 .高碳钢为了改善其切削加工性能，淬火后进行，工业中也称为 处理。10时效硬化机制有，。11 .通常亚共析钢得淬火加热温度就是在，过共析钢为了减少变 形开裂，其淬火加热温度通常就是在。12 .马氏体转变时K-S关系就是指(晶面关系),(晶向关系)。三、选择(20分，每题1分)1 .由铁碳相图可知,CA-F-CA-C,碳原子向F 一侧扩散,有利于 A得长大、(a) (c) (d)=
19、2 .奥氏体得长大速度随温度升高而、(a)减小(b)不变(c)增大(d)无规律3 .亚共析钢在AC3下加热后得转变产物为、(a) F (b) A (c) F+A (d) P+F4 .亚共析钢得先共析铁素体就是在以上向奥氏体转变得、(a) AC1 (b) TO (c) Al (d) AC35 .选出过冷奥氏体向贝氏体转变时得相变阻力a)新相与母相得自由能差,b)两相间得表面能,c)弹性应变能,d)塑 性应变能6 .由于形成F与Fe3C得二相平衡时，体系自由能最低,所以A只要 在A1下保持足够长时间，就会得到一得二相混合物P。(a)A+P (b)A+Fe3c (c)F+Fe3C (d)A+F7 .
20、一般认为共析钢得珠光体转变得领先相就是一。(a)渗碳体(b)铁素体奥氏体(d)渗碳体与铁素体8 .发生P转变时,Fe3C形核于一或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9 .共析成分得奥氏体发生珠光体转变时，会发生碳在与中得扩 散。(a)F 与 A (b)F 与 P (c)P 与 A (d)F 与 Fe3C10 .在Al温度以下发生得P转变,奥氏体与铁素体界面上得碳浓 度奥氏体与渗碳体界面上碳浓度,从而引起了奥氏体中得碳得扩散。（a）低于（b）高于（c）等于（d）小于等于11 .随着贝氏体形成温度得降低，强度逐渐,韧性。a）降低,降低,b）
21、增加,增加,c）降低,增加,d）增加，降低12 .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13 .珠光体转变得形核率I及长大速度V随过冷度得增加一。先减后增（b）不变化（c）增力口（d）先增后减14 .要想改善碳钢在加工过程中得切削加工性能，宜采取得中间热处 理工艺为。（a）退火（b）淬火回火（d）正火15 .珠光体等温转变动力学图有一鼻尖,鼻尖对应了形核率与转变 速度得 0（a）最大处（b）最小处（c）平均值处（d）次大处16 .亚（过）共析钢得TTT曲线左上方有一。等温线（b）共析线（c）Al （d）先共析17 .奥氏体化温度越
22、高，保温时间越长,珠光体得形核率与长大速度（a）越小（b）越大（c）不变（d）先增后减18 .上贝氏体转变得形成温度范围就是：a） 550以上,b） 350550, c） 350以下,d Ms 点以下19 .在成分相同得情况下,粒状珠光体得强度与硬度比片状得 塑性。（a）较高,较好（b）较低,较低较高，较低（d）较低,较好20 .在Ms点以上由变形产生得马氏体为。（a）应力促发马氏体（b）形变诱发马氏体（c）淬火马氏体（d）热弹性 马氏体四、简答题:（20分，每题4分）21 说明钢得淬火、回火得目得。22 珠光体中球状碳化物形成得途径。23 简述派登处理在高碳钢强韧化方面得应用。24 M转变需
23、要很大得过冷度,为什么？五、论述题（30分）：1 .（10分）试从转变热力学,动力学，组织，性能方面论述钢中珠光体转 变与马氏体转变得异同点。2 .（8分）试画出共析钢过冷奥氏体等温转变动力学图。并标出:1）各 相区得组织与临界点（线）代表得意义;（2）分别获得M,RB下,P + B组织得冷却速度曲线。3 .（6分）30 #钢齿轮在工作时发生了开裂，现要对其开裂原因进行失 效分析。据了解，其热处理工艺为850c淬火,350C回火,根据您所学得 固态相变研究得方法得基本知识，请提出失效分析得方案,并分析其失效 得具体原因。4 .（6分）碳钢在进行不同热处理工艺后会具有不同硬度。在进行以 下热处理
24、后请画出其硬度随含碳量得变化得曲线示意图。并说明其原 因。1）完全淬火冷却到室温,2）不完全淬火冷却至室温,3）完全淬火后深 冷处理。5 .下图为两类相图,a）为匀晶相图，两组元无限互溶b）为有共晶转变 得相图，两组元有限互溶。说明成份为B0得合金分别可以通过什么方 式进行强化,为什么？2007 2008学年第二学期期末考试试卷合金固态相变B卷 试卷一、名称解释Q0分，每题2分）1 .珠光体2 .回火脆性3 .相间析出4 .伪共析转变5 .形变诱发马氏体二、填空：（20分，每空0、5分）1.固相界面根据其共格性有，,其中界面得弹性应变能最D、浓度起伏、价键起伏、结构起伏2、奥氏体所具有得性能包
25、括：（）A、高强度、顺磁性、密度高、导热性差；B、高塑性、顺磁性、密度高、导热性差；C、较好热强性、高塑性、顺磁性、线膨胀系数大；D、较好热强性、高塑性、铁磁性、线膨胀系数大。3、影响奥氏体转变得影响因素包括（）、（）、（）、（）。4 .控制奥氏体晶粒大小得措施有:（）,（）,（）,（）。5 .奥氏体就是Fe-C合金中得一种重要得相，一般就是指（）,碳原子 位于（）o6、绘图说明共析钢奥氏体得形成过程。7、奥氏体易于在铁素体与渗碳体得相界面处成核得原因就是什 么？8、简述连续加热时奥氏体转变得特点。9、说明组织遗传得定义与控制方法。10、从奥氏体等温形成动力学曲线出发说明珠光体到奥氏体得转 变
26、特征。第四章自测题试卷1、填空题1）根据片层间距得大小，可以将珠光体分为 2）获得粒状珠光体得途径有 3）珠光体得长大方式有、o4）粗大得魏氏组织对钢得力学性能得影响一般有5）影响纳米相析出得因素有-与 o2、选择题1）下列哪种元素会增加碳在奥氏体中得扩散速度，进而增加珠光体小。2 .奥氏体就是固溶体,碳原子位于位置,钢中马氏体就是固溶体，具有点阵。3 .奥氏体转变得四个阶段就是,。4 . A转变时，转变温度与临界点A1之差称为，它随加热速度得增 大而。5 .影响钢得Ms点得最主要因素就是,Ms随升高而。6 、M转变得切变模型有，。7 .M回火加热时，回火转变过程依次为,。8 .由淬火时造成得
27、三类内应力在回火时,随着回火温度得升高，三类 应力消失或减小得顺序与原因为:第类应力,原因就是;第类应力, 原因就是;第类应力,原因就是。9 .高碳钢为了改善其切削加工性能，淬火后进行，工业中也称为 处理。10 .时效硬化机制有，。11 .通常亚共析钢得淬火加热温度就是在，过共析钢为了减少变 形开裂，其淬火加热温度通常就是在。12 .马氏体转变时K-S关系就是指(晶面关系),(晶向关系)。三、选择(20分，每题1分)1 .由铁碳相图可知，CA-FCA-C,碳原子向F一侧扩散,有利于 A得长大。(a) (c) (d)=2 .奥氏体得长大速度随温度升高而o(a)减小(b)不变(c)增大(d)无规律
28、3 .亚共析钢在AC3下加热后得转变产物为(a) F (b) A (c) F+A (d) P+F4 .亚共析钢得先共析铁素体就是在以上向奥氏体转变得。(a) AC1 (b) TO (c) Al (d) AC35 .选出过冷奥氏体向贝氏体转变时得相变阻力(a)新相与母相得自由能差(b)两相间得表面能(c)弹性应变能(d) 塑性应变能6 .由于形成F与Fe3C得二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要 在A1下保持足够长时间,就会得到一得二相混合物Po(a)A+P (b)A+Fe3C (c)F+Fe3C (d)A+F7 .一般认为共析钢得珠光体转变得领先相就是一。(a)渗碳体(b)铁素体奥氏体(d)
29、渗碳体与铁素体8 .发生P转变时,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9 .共析成分得奥氏体发生珠光体转变时，会发生碳在一与中得扩 散。(a)F 与 A (b)F 与 P (c)P 与 A (d)F 与 Fe3C10 .在Al温度以下发生得P转变，奥氏体与铁素体界面上得碳浓度 奥氏体与渗碳体界面上碳浓度,从而引起了奥氏体中得碳得扩散。(a)低于(b)高于(c)等于(d)小于等于11 .随着贝氏体形成温度得降低，强度逐渐,韧性。(a)降低，降低(b)增加，增加(c)降低，增加(d)增加，降低12 .球化处理由片状向粒状转变，
30、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13 .珠光体转变得形核率I及长大速度V随过冷度得增加。先减后增(b)不变化增加(d)先增后减14 .要想改善碳钢在加工过程中得切削加工性能，宜采取得中间热处 理工艺为。(a)退火(b)淬火回火(d)正火15 .珠光体等温转变动力学图有一鼻尖,鼻尖对应了形核率与转变速 度得。(a)最大处(b)最小处平均值处(d)次大处16 .亚(过)共析钢得TTT曲线左上方有一_。(a)等温线(b)共析线(c)Al (d)先共析线17 .奥氏体化温度越高，保温时间越长,珠光体得形核率与长大速度（a）越小（b）越大（c）不变（d）先增后
31、减18 .上贝氏体转变得形成温度范围就是。a） 550以上 b） 350 550 c） 350以下 d） Ms 点以下19 .在成分相同得情况下，粒状珠光体得强度与硬度比片状得一，塑 性一（a）较高，较好（b）较低,较低较高，较低（d）较低，较好20 .在Ms点以上由变形产生得马氏体为。（a）应力促发马氏体（b）形变诱发马氏体淬火马氏体（d）热弹性 马氏体四、简答题：（20分，每题4分）1、说明钢得淬火、回火得目得。2、珠光体中球状碳化物形成得途径。21 简述派登处理在高碳钢强韧化方面得应用。4、M转变需要很大得过冷度，为什么？5、过共析钢一般应该在什么温度下淬火？为什么？五、论述题（30分）
32、：L （10分）试从转变热力学,动力学，组织，性能方面论述钢中珠光体 转变与马氏体转变得异同点。2、（8分）试画出共析钢过冷奥氏体等温转变动力学图。并标出:1） 各相区得组织与临界点（线）代表得意义;（2）分别获得M,RB下,P + B组 织得冷却速度曲线。22 （6分）30 #钢齿轮在工作时发生了开裂，现要对其开裂原因进行失 效分析。据了解，其热处理工艺为850T淬火,350（回火,根据您所学得 固态相变研究得方法得基本知识，请提出失效分析得方案,并分析其失效 得具体原因。23 （6分）碳钢在进行不同热处理工艺后会具有不同硬度。在进行以下热处理后请画出其硬度随含碳量得变化得曲线示意图，并说明
33、其原因。1）完全淬火冷却到室温,2）不完全淬火冷却至室温,3）完全淬火后深 冷处理。2008 2009学年第二学期期末考试试卷合金固态相变A卷 试卷一、名称解释（10分，每题2分）1 .回火马氏体2 .回火脆性3 .组织遗传4 .时效5 .形状记忆效应二、填空：（20分，每空0、5分）1、马氏体转变时K-S关系就是指（晶面关系）,（晶向关系）。2、奥氏体就是点阵。固溶体，碳原子位于位置，钢中马氏体就是。3、固相界面根据其共格性有，一其中非共格界面得弹性应变能最 小。4、M回火加热时，回火转变过程依次为 11105、由淬火时造成得三类内应力在回火时,随着回火温度得升高，三 类应力消失或减小得顺序
34、与原因为:第类应力，原因就是；第类应力，原因 就是；第类应力，原因就是。6、时效硬化机制有，7、A转变时，转变温度与临界点A1之差称为过热度，它随加热速 度得增大而。8、奥氏体转变得四个阶段就是,，9、影响钢得Ms点得最主要因素就是,Ms随升高而。10、高碳钢为了改善其切削加工性能，淬火后进行，工业中也称为 处理。11、一般退火采取得冷却方式为，正火得冷却方式为，正火后强度 略于退火后得强度。12、分析物相组成得手段主要有三种,请举出其中得两种:三、选择题(20分，每题1分)1 .由铁碳相图可知，奥氏体转变时,CA-F_CA-C,碳原子向F一侧 扩散,有利于A得长大。(a) (c) (d)=2
35、 .珠光体得片层间距随着过冷度得增加而_(a)减小(b)不变(c)增大(d)无规律3 .合金时效时随时间得延长硬度发生下降就是发生了 _(a)冷时效(b)过时效(c)温时效(d)自然时效4 .亚共析钢得先共析铁素体就是在_ _以上向奥氏体转变得。(a) AC1 (b) TO (c) Al (d) AC35 .球化处理由片状向粒状转变，可一属自发过程。(a)降低结合能(b)降低体积降低表面能(d)降低碳浓度6 .淬火钢在温度之间出现得回火脆性称为第一类回火脆性,几乎所 有得钢均存在第一类回火脆性。(a)250 400 (b)450 600 (c)100 300 (d)350 6507 .发生P转
36、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8 .共析成分得奥氏体发生珠光体转变时，会发生碳在_与_ _中得扩 散。_(a)F 与 A (b)F 与 P (c)P 与 A (d)F 与 Fe3C9 .在Al温度以下发生得P转变，奥氏体与铁素体界面上得碳浓度 奥氏体与渗碳体界面上碳浓度,从而引起了奥氏体中得碳得扩散。(a)低于(b)高于(c)等于(d)小于等于10 .随着贝氏体形成温度得降低，强度逐渐,韧性。(a)降低，降低(b)增加，增加(c)降低，增加(d)增加，降低11 .与上贝氏体相比，下贝氏体具有得强度与得韧性。(a
37、)较低，较高(b)较高，较高(c)较低，较高(d)较高，较低12 .珠光体转变得形核率I及长大速度V随过冷度得增加一。先减后增(b)不变化增加(d)先增后减13 .亚共析钢在AC3下加热后得转变产物为_ _。(a) F (b) A (c) F+A (d) P+F14 .珠光体等温转变动力学图有一鼻尖,鼻尖对应了形核率与转变速 度得。(a)最大处(b)最小处平均值处(d)次大处15 .选出过冷奥氏体向马氏体转变时得相变阻力。(a)新相与母相得自由能差(b)两相间得表面能(c)弹性应变能(d) 塑性应变能16 .亚(过)共析钢得TTT曲线左上方有一_ _。(a)等温线(b)共析线(c)Al (d)
38、先共析线17 .奥氏体化温度越高，保温时间越长,珠光体得形核率与长大速度(a)越小(b)越大(c)不变(d)先增后减18 .在Ms点以上由变形产生得马氏体为。(a)应力促发马氏体(b)形变诱发马氏体淬火马氏体(d)热弹性 马氏体19 .几乎所有得钢均存在第一类回火脆性。第一类回火脆性出现温 度范围就是。(a) 450 600 (b) 250 400 (c) 20CTC以下(d) Ms 点以下20.在成分相同得情况下，粒状珠光体得强度与硬度比片状得，塑 性一(a)较高,较好(b)较低，较低较高,较低(d)较低,较好四、答题(20分，每题5分)1、说明钢得淬火、回火得目得。2、简述影响Ms点得因素
39、有哪些？3、试分析弹簧钢丝经派登处理后具有高强度、高塑性得原因。4、M转变需要很大得过冷度，为什么？五、论述题(30分,1与2题为必做题;3、4与5题中任选两题)1、(10分)试从转变热力学,动力学，组织，性能方面论述钢中珠光体 转变与马氏体转变得异同点。2、（8分）试画出共析钢过冷奥氏体等温转变动力学图。并标出:1） 各相区得组织与临界点（线）代表得意义;（2）临界冷却曲线;（3）分别获得 M,RB下,P + B,B下+M组织得冷却速度曲线。3、（6分）碳钢在进行不同热处理工艺后会具有不同硬度。在进行 以下热处理后请画出其硬度随含碳量得变化得曲线示意图，并说明其原 因。1）完全淬火冷却到室温
40、,2）不完全淬火冷却至室温,3）完全淬火后深 冷处理。4、（6分）30 #钢齿轮在工作时发生了开裂，现要对其开裂原因进 行失效分析。据了解，其热处理工艺为85CTC淬火,350（回火，根据您所 学得固态相变研究得方法得基本知识,请提出失效分析得方案,并分析其失效得具体原因。5、（6分）下图为两类相图而为匀晶相图，两组元无限互溶,b）为有 共晶转变得相图，两组元有限互溶。说明成份为B0得合金分别可以通 过什么方式进行强化，为什么？2008 2009学年第二学期期末考试试卷合金固态相变B卷 试卷一、名称解释Q0分，每题2分）1 .回火马氏体2 .回火脆性3 .二次硬化现象4 .晶粒度5 .形状记忆
41、效应二、填空：（20分，每空0、5分）L M转变得切变模型有2 .奥氏体转变得四个阶段就是,3 .固相界面根据其共格性有,，其中界面得弹性应变能最小。4、A转变时，转变温度与临界点A1之差称为，它随加热速度得增 大而。5 .奥氏体就是固溶体，碳原子位于位置，钢中马氏体就是 固溶体，具有点阵。6.影响钢得Ms点得最主要因素就是,Ms随升高而。7、一般退火采取得冷却方式为，正火得冷却方式为，正火后强度略 于退火后得强度，组织更。8、M回火加热时,回火转变过程依次为，9 .时效硬化机制有10 .高碳钢为了改善其切削加工性能，淬火后进行，工业中也称为处 理。11 .马氏体转变时K-S关系就是指(晶面关
42、系),(晶向关系)。13.常用得淬火介质中，淬火时伴随有物态变化得介质有:，等;没有 物态变化得介质有,等。三、选择(20分，每题1分)1、亚共析钢在AC3下加热后得转变产物为(a) F (b) A (c) F+A (d) P+F2、由于形成F与Fe3C得二相平衡时，体系自由能最低，所以A只 要在A1下保持足够长时间,就会得到一得二相混合物Po(a)A+P (b)A+Fe3c (c)F+Fe3C (d)A+F3 .合金时效时随时间得延长硬度发生下降就是发生了(a)冷时效(b)过时效(c)温时效(d)自然时效4 .选出过冷奥氏体向马氏体转变时得相变阻力(a)新相与母相得自由能差(b)两相间得表面
43、能(c)弹性应变能(d) 塑性应变能5 .亚共析钢得先共析铁素体就是在以上向奥氏体转变得。(a) AC1 (b) TO (c) Al (d) AC36 .要想改善碳钢在加工过程中得切削加工性能，宜采取得中间热处 理工艺为。(a)退火(b)淬火回火(d)正火7 .由于形成F与Fe3C得二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要 在A1下保持足够长时间,就会得到一得二相混合物Po(a)A+P (b)A+Fe3c (c)F+Fe3C (d)A+F8 .在Al温度以下发生得P转变，奥氏体与铁素体界面上得碳浓度 奥氏体与渗碳体界面上碳浓度,从而引起了奥氏体中得碳得扩散。(a)低于(b)高于(c)等于(d)小
44、于等于9 .要想获得综合力学性能好得钢，最适宜且经济得热处理方式为 淬火加低温回火(b)退火(c)正火(d)贝氏体等温淬火10 .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11 .发生P转变时,Fe3c形核于一或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12 .随着贝氏体形成温度得降低，强度逐渐,韧性。(a)降低，降低(b)增加，增加(c)降低，增加(d)增加，降低13 .珠光体转变得形核率I及长大速度V随过冷度得增加0(a)先减后增(b)不变化增加(d)先增后减14 .共析成分得奥氏
45、体发生珠光体转变时，会发生碳在与中得 扩散。(a)F 与 A (b)F 与 P (c)P 与 A (d)F 与 Fe3C15 .珠光体等温转变动力学图有一鼻尖,鼻尖对应了形核率与转变速 度得。(a)最大处(b)最小处平均值处(d)次大处16 .亚(过)共析钢得TTT曲线左上方有一_ _。(a)等温线(b)共析线(c)Al (d)先共析线17 .奥氏体化温度越高，保温时间越长,珠光体得形核率与长大速度(a)越小(b)越大(c)不变(d)先增后减18 .在Ms点以上由变形产生得马氏体为。(a)应力促发马氏体(b)形变诱发马氏体淬火马氏体(d)热弹性 马氏体19 .上贝氏体转变得形成温度范围就是。(
46、a) 550以上(b) 350550 (c) 350以下(d) Ms 点以下20.在成分相同得情况下，粒状珠光体得强度与硬度比片状得，塑性一较高,较好（b）较低,较低较高，较低（d）较低,较好四、简答题：（20分，每题5分,*注:任选其中四题）L简述珠光体中球状碳化物形成得途径。2、说明钢得淬火、回火得目得。3、简述相间析出与珠光体转变得异同点。4、过共析钢一般应该在什么温度下淬火？为什么？5、试分析弹簧钢丝经派登处理后具有高强度、高塑性得原因。 五、论述题（30分）1、（8分）某电站汽轮发电机转子，由30CrNi制成，热处理工艺为: 淬火与550T回火（回火后缓慢冷却到室温），长期运行后转子发生沿晶