课后习题（简答题）整理
习题一：金属固态相变基础
（注：此内容仅供参考，如有疑义请自行查证)
1、金属固态相变有哪些主要特征？
①相界面特殊（不同类型，具有不同界面能和应变能）②新旧相之间存在一定位向关系与惯习面③相变阻力大（弹性应变能作用）4.易产生过渡相（降低形核功）5.晶体缺陷的影响（提供驱动力） 6.原子的扩散
2、哪些因素构成固态相变阻力？哪些构成相变驱动力？
固态相变的阻力：弹性应变能和界面能；相变驱动力：新旧两相的自由能差和新相自由能较低
3、金属固态相变主要有哪些变化？
内部组织或结构；有序化程度
4、固态相变的过程中形核和长大的方式是什么？ 形核：均匀形核；非均匀形核：① 晶界形核②位错形核③空位形核。新相晶核的长大，实质是界面向母相方向的迁移。
5、固态相变的长大速度受什么控制？
无扩散型相变受控于界面过程；扩散型相变成分不变时长大速度主要受控于界面过程，成分改变时长大速度取决于扩散过程
6、C曲线为何呈“C”型（存在鼻点）？
①过冷奥氏体转变速度取决于转变驱动力和扩散能力，而△T↑， △G ↑ ，D↓。
②在A1～550℃区间,随过冷度增大,原子扩散较快,转变速度较快。
③550℃以下,随过冷度增大,原子扩散速度越来越慢,因而转变速度减慢。
7.影响C曲线的因素有哪些？
1.含碳量；2.合金元素；3.奥氏体晶粒尺寸；4.原始组织、加热温度和保温时间；5. 奥氏体塑性变形
习题二：钢中奥氏体的形成
1.热处理的条件：（1）有固态相变发生的金属或合金（2）加热时溶解度有显著变化的合金 为什么钢可以进行热处理？
① α→ γ 固态相变﹄有相变重结晶 ② C溶解度显著变化﹄可固溶强化
2.钢在加热和冷却时临界温度的意义？
Ac1——加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度； Ar1——冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度；
Ac3——加热时先共析铁素体全部转变为奥氏体的终了温度；
Ar3——冷却时奥氏体开始析出先共析铁素体的温度； Accm加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度 Arcm——冷却时奥氏体开始析出二次渗碳体的温度。
3.以共析钢为例，说明奥氏体的形成过程及碳的扩散？
1.奥氏体形核2.奥氏体的长大3. 残余碳化物的溶解4.奥氏体的均匀化
4.解释钢的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度？
接触时的晶粒大小。
起始晶粒度：在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚相互
实际晶粒度：在某一加热条件下所得到的实际晶粒大小。
本质晶粒度：在930?10℃保温足够时间（3-8小时）后测得奥氏体晶粒大小。
5.影响奥氏体形成速度的因素有那些？有何影响？
1、加热温度的影响：T↗，I ↗，G↗，且I ↗> G↗；2、碳含量的影响：C％↗，A形成速度↗；3、原始组织的影响：片状P转变速度>粒状P；4、合金元素的影响：（1）对A形成速度的影响：改变临界点位置，影响碳在A 中的扩散系数，合金碳化物在A中溶解难易程度的牵制对原始组织的影响（2）对A均匀化的影响：合金钢需要更长均匀化时间
习题三：钢的珠光体转变
1.以共析钢为例，试述片状珠光体的转变机制，并用铁碳相图说明片状珠光体形成时碳的扩散。
共析成分的奥氏体，在临界点以下发生如下转变： A → F + Fe3C
片状珠光体形成依赖于扩散，以得到所需要的浓度变化以及结构变化，转变也是一个形核和长大的过程。
由于各相间的碳浓度差，造成了如下扩散：（a）界面扩散（b）由远离P区扩散（c）铁素体中C的扩散
2.片状珠光体和粒状珠光体生成条件有何不同？决定片层间距的主要因素是什么？
片状珠光体生成条件是过冷奥氏体缓冷，粒状珠光体是通过片状珠光体中渗碳体的球状化而获得的；决定片层间距的主要因素是过冷度ΔT
3.什么是伪共析组织？
非共析成分的Ａ被过冷到ES延长线SE’与GS延长线SG’ ，可以不先析出先共析相而直接分解为F与Fe3C混合物,即为伪共析组织。
习题四：钢的马氏体转变
1.试叙述马氏体相变的主要特征 ？
切变共格性和表面浮凸现象；无扩散性；具有特定的位向关系和惯习面；非恒温性；可逆性
2.简述钢中板条马氏体和片状马氏体的形貌特征、晶体学特点、亚结构及其力学性能的差异？
板条马氏体：扁条状或薄片状，亚结构为位错；片状马氏体：呈针状或竹叶状，亚结构主要是孪晶
3.钢中马氏体高强度高硬度（强化机制）的本质是什么？为什么钢中板条马氏体具有较好的强韧性，而片状马氏体塑韧性较差？
本质：1.相变强化2.固溶强化3.时效强化4. 马氏体的形变强化特性5.孪晶对马氏体强度的贡献6.原始奥氏体晶粒大小和马氏体板条群大小对马氏体强度的影响。
马氏体的韧性主要取决于马氏体的亚结构：位错型马氏体具有良好的韧性
孪晶马氏体的韧性较差
4.马氏体转变动力学的方式，各种方式的特点？
1. 降温瞬时形核、瞬时长大，特点:①Ms以下必须不断降温，M核才能不断形成，形核速度极快，瞬时形成②长大速度极快，在极低温下仍能高速长大③M单晶长大到一定大小后不再长大；2. 等温形核、瞬时长大，特点：①M核可以等温形成，有孕育期，形核率随过冷度增加，先增后减②转变速度随过冷度的增加、时间的延长先增后减③快冷可抑制M转变④转变不能进行到底，只有部分
A可以等温转变为M；3．自触发形核、瞬时长大，特点：当第一片M形成后，会激发出大量M而引起爆发式转变，爆发转变停止后，为使M转变继续进行，必须继续降低温度；4．表面马氏体相变，特点：①等温转变②有孕育期，长大速度极慢，惯习面 {112}γ，位向关系为西山关系，形态呈条状。
5.奥氏体的热稳定化？
淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中停留引起奥氏体稳定性提高，而使马氏体转变迟滞的现象称为奥氏体的热稳定化。
6. Ms点很低的原因？马氏体形成的两个条件？影响Ms点的主要因素有那些？
Ms点很低的原因：若To点一定，Ms点越低，则相变所需的驱动力就越大；
马氏体的形成条件：（1）快冷 V > Vc（Vc为临界淬火冷却速度）避免奥氏体向P、B转变（2）深冷 T < MS 提供足够的驱动力；影响Ms点的主要因素：（1）化学成分（最主要影响因素）（2）形变与应力的影响（3）奥氏体化条件的影响（4）淬火冷却速度的影响（5）磁场的影响
7.什么是形变诱发马氏体，Md点的物理意义是？
形变诱发马氏体：在Ms温度以上，Md温度以下对奥氏体进行塑性变形将会诱发马氏体转变的现象。
Md称为形变诱发马氏体相变开始点，是可获得形变诱发马氏体的最高温度；
习题五：贝氏体转变
1.比较比较上贝氏体和下贝氏体的组织特征（形态特征、立体特征、形成温度、组成、铁素体的形态及分布、碳化物的形态及分布、亚结构）与性能特点？
上贝氏体：由铁素体和碳化物（主要为渗碳体）组成的二相非层片状混合物；在贝氏体转变的较高温度区域内形成，对于中、高碳钢，此温度约在550～350℃温度区间；铁素体呈大致平行的成束的板条状，自奥氏体晶界的一侧或两侧向奥氏体晶内伸展；渗碳体呈断续的、短杆状分布于铁素体板条之间，其主轴方向与铁素体板条方向平行，呈非层片状；显微镜下的特征呈羽毛状；亚结构为位错；铁素体的惯习面为{111}A，与奥氏体之间的位向接近K-S关系， 碳化物惯习面
为{227} A，与奥氏体有确定位向关系。 下贝氏体：由铁素体和碳化物（为ε- FexC）组成的二相非层片状混合物；在贝氏体转变的低温转变区形成，大致在350℃（共析钢在350℃～Ms温度区间）；光学显微镜下的特征，在低碳钢（低碳低合金钢）中，下贝氏体呈板条状，在高碳钢中，大量的在奥氏体晶粒内部沿某些晶面单独的或成堆的长成竹叶状（黑色片状或针状），立体形态呈双凸透镜状；碳量低时铁素体呈板条状，碳量高时，呈片状；铁素体片内存在细小碳化物，碳化物为ε- FexC，上部为渗碳体＋ε- FexC，呈细片状或颗粒状分布于铁素体片内；亚结构为位错；
2.分析贝氏体转变的动力学图，说明贝氏体转变的动力学特点和影响因素？
动力学特点：等温转变动力学图也呈“C”，主要受碳的扩散所控制。影响贝氏体等温转变动力学的因素：化学成分，奥氏体晶粒大小和奥氏体化温度，应力和塑性变形，奥氏体冷却时在不同温度停留
3.比较珠光体、贝氏体、马氏体转变的主要特征？
转变T（上限T) 形成过程 领先相 是否有孕育期？ 形核部位 转变速度 切变共格性、浮凸效应 C原子扩散 Fe与Me原子 等温转变的完全性 转变产物及组成 转变产物形态 转变产物的硬度 P 转 变 A1～550℃（A1） 形核与长大 F 或 Fe3C 有 晶界 慢 无 有 有 完全 P（F +Fe3C） 片状 低 B 转 变
M 转 变 Ms～Mf（Ms） 形核与长大 无 无 晶体缺陷 极快 有 无 无 不完全 M(单相） 板条、片状 高 550℃～Ms（Bs） 形核与长大 F 有 晶界、晶内 快 有 有 无 不完全 B（ F +Cem ） 羽毛、针叶状 中 4.简述上贝氏体、下贝氏体形成过程。
上贝氏体形成过程如下：(1) 在奥氏体中贫碳区形成铁素体核；(2) 碳越过铁