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答：794?C时，某组成的Cu?Ag 合金达到平衡时由?和L两相组成。其平衡组成分别为题所要求的条件。
10.19 Is it possible to have a copper-zinc alloy that, at equilibrium, consists of an ? phase of composition 80 wt% Zn?20 wt% Cu, and also a liquid phase of composition 95 wt% Zn?5 wt% Cu? If so, what will be the approximate temperature of the alloy? If this is not possible, explain why. 答：根据Cu-Zn相图，组成为80 wt% Zn?20 wt% Cu的?相和组成为95 wt% Zn?5 wt% Cu的液相不能平衡共存，与80 wt% Zn?20 wt% Cu的?相平衡共存的液相组成只能是89 wt% Zn?11 wt% Cu。
10.20 A copper-nickel alloy of composition 70 wt% Ni?30 wt% Cu is slowly heated from a temperature of 1300?C. At what temperature does the first liquid phase form? What is the composition of this liquid phase?
At what temperature does complete melting of the alloy occur?
(d) What is the composition of the last solid remaining prior to complete melting? 答：(a) 根据Cu-Ni相图，开始出现液相的温度为1343?C。 (b) 第一次出现的液相的组成为60 wt% Ni?40 wt% Cu。 (c) 刚刚完全熔化时的温度为1371?C。
(d) 刚要完全熔化时固体的组成为78.6 wt% Ni?21.4 wt% Cu。
10.21 A 50 wt% Pb?50 wt% Mg alloy is slowly cooled from 700?C to 400?C. At what temperature does the first solid phase form? What is the composition of this solid phase? At what temperature does the liquid solidify?
(d) What is the composition of this last remaining liquid phase? 答：(a) 根据Pb?Mg相图，开始出现固相的温度为564?C。 (b) 第一次出现的固相的组成为21 wt% Pb?79 wt% Mg。 (c) 刚刚完全固化时的温度为468?C。
(d) 刚要完全固化时最后液体的组成为66.6 wt% Pb?33.4 wt% Mg。
10.22 A 90 wt% Ag?10 wt% Cu alloy is heated to a temperature within the ?+liquid phase region. If the composition of the liquid phase is 85 wt% Ag, determine (a) the temperature of the alloy, (b) the composition of the ? phase, and (c) the mass fractions of both phases. 答：(a) 根据Cu?Ag相图，平衡液相的组成为85 wt% Ag?15 wt% Cu时合金温度为850?C。 (b) 此时?相的组成为95 wt% Ag?5 wt% Cu。
(c) 物系点正好位于两相平衡组成中间，因此两相的质量分数各为50 wt%。
10.24 A 30 wt% Sn?70 wt% Pb alloy is heated to a temperature within the ?+liquid phase region. If the mass fraction of each phase is 0.5, estimate (a) the temperature of the alloy, and (b) the compositions of the two phases.
答：(a) 根据Sn?Pb相图，组成为A 30 wt% Sn?70 wt% Pb的合金，平衡两相质量分数为0.5时的对应合金温度为225?C。 (b) 平衡两相中，?相的组成为16.4 wt% Sn?83.6 wt% Pb，液相的组成为43.6 wt% Sn?56.4 wt% Pb。
10.26由金属A和B元素构成的合金由富含A的?相和富含B的?平衡两相组成。在确定温度下，从下列的两相质量分数数据，确定?、?两相的组成。
合金成分 ? 相分数 ? 相分数 60wt%A?40wt%B 0.57 0.43 30wt%A?70wt%B 0.14 0.86 答：设?相的组成为x wt% B, ?相的组成为y wt% B，则 当合金组成为60wt%A?40wt%B时，根据杠杆定律有： 0.57?(40?x)=0.43?( y?40)
当合金组成为30wt%A?70wt%B时，同理有： 0.14?(70?x)=0.86?( y?70) 联立方程得：x=10；y=80
即?相的组成为 90wt%A?10wt%B， ?相的组成为20wt%A?80wt%B。
10.27组成为55 wt% B?45 wt% A的A-B合金，在某一确定温度下，由质量分数为0.5的?、?两相组成。如果?相的组成为90 wt% B?10 wt% A，则?相的组成为多少？
答：质量分数为0.5，意味着W?=W?
设?相的组成为x wt% B, 根据杠杆定律有： (55-x)? W? =(90-55)? W?
解得：x=20，即?相的组成为 20 wt% B?80 wt% A
10.28 Is it possible to have a copper-silver alloy of composition 50 wt% Ag?50 wt% Cu, which, at equilibrium, consists of ? and ? phases having mass fractions W?=0.60 and W?=0.40? If so, what will be the approximate temperature of the alloy? If such an alloy is not possible, explain why.
答：设?和?两相达到平衡时的组成分别为x wt% Ag、y wt% Ag， 要使两相的质量分数各为0.6和0.4，则根据杠杆定律， 必须满足如下关系：
(50-x)?0.6 =(y-50)?0.4， 整理得：2y+3x=250 当x=0时y=125 此结果没有意义。
x最大值为8，此时y=113 此结果也没有意义。 因此，不可能达到题中的条件。
10.29 For 11.20kg of a magnesium?lead alloy of composition 30 wt% Pb?70 wt% Mg, is it possible, at equilibrium, to have ? and Mg2Pb phases having respective masses of 7.39kg and 3.81kg? If so, what will be the approximate temperature of the alloy? If such an alloy is not possible, explain why.
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答：设?和Mg2Pb两相达到平衡时?相组成为x wt% Pb、形成Mg2Pb化合物所需Pb的质量百分数是 81 wt% Pb，根据杠杆定律， 必须满足如下关系：
(30-x)?7.39 =(81-30)?3.81， 整理得：x=3.7
根据相图可以看出，3.7 wt% Pb的组成位于?+Mg2Pb两相平衡区，此时的平衡温度为191?C。 11.30 At 700?C, what is the maximum solubility (a) of Cu in Ag? (b) of Ag in Cu? 答：(a) Ag中Cu的最大溶解度是6 wt% Cu (b) Cu中Ag的最大溶解度是5 wt% Ag。
10.41 What is the principal difference between congruent and incongruent phase transformations? 答：两者之间本质的区别在于相变时两相之间是否有组成的变化。
Congruent phase transformation 中相变前后两相成分都没有改变，例如同素异形转变，纯物质的相变等属于这种相变。而incongruent phase transformation中相变前后两相的成分各发生改变，例如共晶、共析、包晶转变都属于这种相变。 10.50 Compute the mass fractions of ? ferrite and cementite in pearlite. 答：题没给物系点，因此无法给出精确答案。具体解法是： 1、求出总的?铁素体和渗碳体的质量分数。 2、求出先共析?铁素体和珠光体的质量分数。
3、1中求得的?铁素体质量分数减去2中求得的?铁素体质量 分数，就是珠光体中存在的共析?铁素体的质量分数。
4、最后经过简单的计算，就可以求出珠光体中?铁素体和渗碳体的质量分数。 10.51相和组织的区别是什么？ 答：相是物理化学性质均匀的部分
组织表示的是材料的微观结构，它可以由一个相或若干相组成。
10.52 (a), hypoeutectoid-consider a composition C0 to the left of the eutectoid, between 0.022 and 0.76wt% C;Hypereutecoid alloy-those containing between 0.76 and 2.14wt%C.
(b) The ferrite that is present in the pearlite as called eutectoid ferrite, whereas the other, that formed above Te, is termed proeutectoid (meaning pre-or before eutectoid) ferrite, as labeled in Fig.10.31. 10.52 (a) 亚共析钢和过共析钢的区别是什么？
(b) 在亚共析钢中存在共析和先共析铁素体。解释两者之间的差别。两者中碳的浓度将为多少？
答：(a) 亚共析钢和过共析钢的区别在于两者中的C浓度不同，由此造成先共析成分不同。以共析成分为界，前者C的浓度低于共析成分，范围在0.022 wt% ? C ? 0.76 wt%，先共析成分是 ?铁素体。后者C的浓度高于共析成分，范围在 0.76 wt% ? C ? 4.3 wt%，先共析成分是渗碳体。
(b) 共析铁素体和先共析铁素体之间的区别是两者的组织不同。先
共析铁素体是单相组织，在基体中以基底形式分布，而共析铁素体与渗碳体构成两相组织，它们是以隔层排列。 先共析铁素体中的碳的浓度达到0.022 wt%，共析铁素体中碳有减少的趋势，但浓度变化不大。 11.53 简要解释为什么先共析相是沿着奥氏体晶粒间界形成的？提示：参考 5.8节 答：奥氏体晶界的能量高，不稳定，所以先共析相首先是沿着晶界线形成和长大。 10.54总的铁素体质量分数为0.94的Fe?C合金中碳浓度为多少？ 答：设铁碳合金中的碳浓度为x wt% C，则根据杠杆定律： W?=(6.7?x)/(6.7?0.022)=0.94；解得x=0.42
10.55 某一浓度的Fe?C合金中总的铁素体和总的渗碳体的质量分数各为0.92和0.08，则合金的先共析相是什么？ 答：设铁碳合金中的碳浓度为x wt% C，则根据杠杆定律： W?=(6.7?x)/(6.7?0.022)=0.92；解得x=0.55
说明Fe?C合金为亚共析钢。因此先共析相是?铁素体。 10.56含有1.15 wt%C,的1.0kg奥氏体冷却到727?C. (a) 先共析相是什么？
(b) 总的铁素体和渗碳体的质量各为多少？ (c) 珠光体和先共析相的质量各为多少？ (d) 画出相应的显微组织的示意性草图
答：(a) 因为1.15 wt%C ? 0.76 wt%C，所以先共析相是渗碳体。 (b) W(Fe3C)=(1.15?0.022)/(6.7?0.022)=0.169 析出的渗碳体的质量为1.0kg?0.169=0.169kg 析出的铁素体的质量是：1kg?0.169kg=0.831kg (c) WP=(6.7?1.15)/(6.7?0.76)=0.93
先共析渗碳体的质量分数为1-0.93=0.07
?形成的珠光体的质量和先共析渗碳体的质量各为0.93kg和 0.07kg
10.57 含有0.65 wt% C的2.5kg奥氏体，冷却至低于727?C。 (a) 先共析相是什么？
(b) 总的铁素体和渗碳体的质量各为多少？ (c) 珠光体和先共析相的质量各为多少？ (d) 画出相应的显微组织的示意性草图
答：(a) 0.65 wt% C ? 0.76 wt% C，因此先共析相是?铁素体。 (b) W?=(6.7?0.65)/(6.7?0.022)=0.91 m?=2.5kg?0.91=2.275kg
m(Fe3C)=2.5kg?2.275kg=0.225kg
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(c) WP=(0.65?0.022)/(0.76?0.022)=0.85 mP=2.5kg?0.85=2.125kg m??=2.5kg?2.125kg=0.375kg (d)
10.58含有0.25 wt% C的Fe?C合金中，计算先共析铁素体和珠光体的质量分数。 答：W?=(0.76?0.25)/(0.76?0.022)=0.69 WP=1?0.69=0.31
10.59 Fe?C合金的显微组织由先共析铁素体和珠光体组成，两者的质量分数各为0.286 and 0.714。确定这一合金中碳的浓度。 答：设Fe?C合金中碳的浓度为x wt% C，则根据杠杆定律： W?=(0.76?x)/(0.76?0.022)=0.286，解得：x=0.55
10.60 Fe?C合金中总的铁素体和总的渗碳体的质量分数各为0.88和0.12。 问它是亚共析合金还是过共析合金？ 答：设Fe?C合金中碳的浓度为x wt% C，则根据题意， 利用杠杆定律：
W?=(6.7?x)/(6.7?0.022)=0.88，解得：x=0.82
因为0.82 wt% C ? 0.76 wt% C，?此Fe?C合金为过共析合金。
10.61 Fe?C合金的显微结构由先共析铁素体和珠光体组成；这些显微成分的质量分数各为0.20和0.80。确定在此合金中碳的浓度。 答：设Fe?C合金中碳的浓度为x wt% C，则根据题意，利用杠杆 定律，有：W?=(0.76?x)/(0.76?0.022)=0.2，解得：x=0.61
10.62 2.0kg的99.6 wt% Fe?0.4 wt% C合金冷却至温度刚好低于共析温度。 (a) 形成先共析铁素体的质量为多少？ (b) 形成共析铁素体的质量为多少？ (c) 形成渗碳体的质量为多少？
答：(a) 根据杠杆定律，有：W?? =(0.76?0.4)/(0.76?0.022)=0.49 ? m?? =2.0kg?0.49=0.98kg
(b) W? =(6.7?0.4)/(6.7?0.022)=0.94，
则共晶铁素体的质量分数W?e = W?? W??=0.94-0.49=0.45 ? m?e=2.0kg?0.45=0.90kg
(c) 形成渗碳体的质量分数为： W(Fe3C)=(1? W?)=1?0.94 =0.06 ? m(Fe3C)= 2.0kg?0.06=0.12kg
10.63 对于过共析Fe?C合金，计算最大可能的先共析渗碳体的质量分数。 答：W(Fe3C)=(2.14?0.76)/(6.7-0.76)=0.23
10.64 总铁素体和先共析渗碳体的质量分数各为0.846和0.049的Fe?C合金能否存在？解释其原因。 答：设Fe?C合金中当总铁素体的质量分数为0.846时，合金中碳的浓度为x wt% C时，有： W?=(6.7? x)/(6.7?0.022)=0.846，解得：x=1.05
设Fe?C合金中当先共析渗碳体的质量分数为0.049时，合金中 碳的浓度为x? wt% C时，有：
W(Fe3C)=( x? ?0.76)/(6.7?0.76)=0.049 解得：x?=1.05 x=x? ?题给出的Fe?C合金能够存在。
10.65 总渗碳体和珠光体的质量分数各为0.039和0.417的Fe?C合金能否存在？解释其原因。 答：设Fe?C合金中当总渗碳体的质量分数为0.039时，合金中碳的浓度为x wt% C时，有： W(Fe3C)=(x?0.022)/(6.7?0.022)=0.039 解得：x=0.28
设Fe?C合金中当珠光体的质量分数为0.417时，合金中碳的浓度为x? wt% C时，有： WP=(x??0.022)/(0.76?0.022)=0.33，解得：x?=0.33
同一个合金中x? x?，表明题给出的Fe?C合金不能够存在。
10.66 含有0.43 wt% C的 Fe?C合金中，计算共析铁素体的质量分数。 答：题所给的合金为亚共析合金，它先析出铁素体。
先共析铁素体的质量分数为：W?? =(0.76?0.43 )/(0.76?0.022)=0.44 计算总的铁素体的质量分数：W?=(6.7?0.43 )/(6.7?0.022)=0.94 则共析铁素体的质量分数为：W?e= W?? W?? =0.94?0.44=0.50
10.67某一Fe?C合金中共析渗碳体的质量分数为0.104。根据这一条件，可否确定合金的组成？如果可能，其组成为多少？如果不可确定组成，解释其原因。
答：I、如果合金为亚共析合金，设合金的组成为x wt% C， 根据杠杆定律有：W(共析Fe3C)=(x?0.022)/(6.7?0.022)=0.104 解得x=0.72；即亚共析合金的组成为0.72 wt% C。
II、如果合金为过共析合金，则共析渗碳体的质量分数是 总渗碳体和先共析渗碳体的质量分数之差。 W(总Fe3C)= (x?0.022)/(6.7?0.022) W(先共析Fe3C)= (x?0.76)/(6.7?0.76)
W(总Fe3C) ? W(先共析Fe3C)= W(共析Fe3C)=0.104 解得：x=1.11；即过共析合金的组成为1.11 wt% C。
10.68 Fe?C合金中共析铁素体的质量分数为0.82。根据这一条件，可否确定合金的组成？如果可能，其组成为多少？如果不可确定组成，解释其原因。
答： I、如果合金为亚共析合金，则共析铁素体的质量分数是 总铁素体和先共析铁素体的质量分数之差。
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设合金的组成为x wt% C，则有：W(总?)= (6.7?x)/(6.7?0.022) W(先共析?)= (0.76?x)/(0.76?0.022) W(总?) ? W(先共析?)= W(共析?)=0.82
解得：x=0.56；即亚共析合金的组成为0.56 wt% C。 II、如果合金为过共析合金，设合金的组成为x wt% C， 根据杠杆定律有：W(共析?)=( 6.7?x)/(6.7?0.022)=0.82 解得x=1.22；即过共析合金的组成为1.22 wt% C。
10.69 组成为5 wt% C?95 wt% Fe的Fe?C合金，以非常缓慢的速度冷却至下列温度：1175?C, 1145?C, and 700?C时，给出显微结构的示意性草图。标出相，指出它们的组成（近似）
答：1175?C时：L + Fe3C；1145?C时：? + Fe3C；700?C时：? + Fe3C 示意草图：
四、主要例题、习题的分析
11.1指出新相粒子形成中的两个步骤。简要地进行描述。 答：I、新相粒子形成的第一个步骤是形核过程（nucleation）。非常小的晶核首先在缺陷处形成，尤其是在颗粒间界位置。 晶核通过扩散可以长大。
II、新相粒子形成的第二个步骤是长大过程（growth）。在此步骤，晶核长大，同时母相的体积分数减小，直到达到相变的平衡分数。
11.2某一相变的动力学过程服从Avrami方程（方程11.1），已知参数n值为1.7。如果100秒之后，相变反应完成50%，则完成99%的转变所需的时间共多少？ 答：Avrami方程为 y =1?exp(?ktn)；
t=100时，y=0.5；代入公式中得k=2.76?10-4
按题意，当y=0.99时，0.99=1?exp(?2.76?10-4?t1.7)，解得： t =304.6秒，即完成99%的转变需要304.6秒的时间。
11.3某反应服从Avrami动力学，假定常数值n和k各为3.0和7?10-3，计算这一反应的速率。 答：根据Avrami方程 y =1?exp(?ktn)，0.5=1?exp(?7?10-3?t0.53.0) 解得t0.5=4.63， ? r =1/ t0.5=0.216/s
11.4某一合金的重结晶的动力学服从Avrami方程，并且指数n值为2.5。如果在某一温度，重结晶分数在200分钟以后达到0.4，确定在此温度下的重结晶速率。
答：Avrami方程 y =1?exp(?ktn)；已知：y1=0.4, t1=200min, n=2.5 求得：k=9.02?10-7
同理，可以求得重结晶分数为y2=0.5时，所需时间t2=224min 重结晶速率r=1/ t0.5=4.5?10-3/min
11.5奥氏体?马氏体转变动力学服从Avrami方程。利用下面给出的转变分数?时间数据，确定95%的奥氏体转变为珠光体所需的总的时间。
Fraction Transformed Time(s) 0.2 12.6 0.8 28.2
答：Avrami方程 y =1?exp(?ktn)，
代入数据：y1=0.2, t1=12.6：求得：k?12.6n=0.223, 代入数据：y2=0.8, t2=28.2，求得：k?28.2n=1.609 联立上述两方程，解得：n=2.45，k=4.49?10-4
接着代入y3=0.95, n=2.45，k=4.49?10-4，求得t3=35s 95%的奥氏体转变为珠光体所需的总的时间为35秒。
11.6下列数据是600?下变形钢重结晶的重结晶分数?时间数据表。假定这一过程的动力学服从Avrami关系，确定总时间消耗22.8 分钟时重结晶的分数。
Fraction Recrystallized Time(min) 0.20 13.1 0.7 29.1
答：Avrami方程 y =1?exp(?ktn)，
代入数据：y1=0.2, t1=13.1：求得：k?13.1n=0.223, 代入数据：y2=0.7， t2=29.1，求得：k?29.1n=1.20 联立上述两方程，解得：n=2.11，k=9.79?10-4
接着代入t3=22.8, n=2.11，k=9.79?10-4，求得y3=0.51 总时间消耗22.8 分钟时重结晶的分数为0.51。
11.8 热处理和开发组织方面，铁-铁碳相图的两个主要局限性是什么？ 11.9 简要描述过冷和过热现象，并解释为什么发生过冷和过热现象？
答：在平衡温度不发生相变，而在偏离平衡温度时发生相变的现象，如结晶时， 必须在一定的过冷度下才能结晶，液体必须过热才能沸腾。 过冷和过热现象的发生都是由于新相的产生引起的，
11.10假定共析组成的钢以小于0.5 s的速率从760?C冷却到550?C，并在此温度保温。 问：(a) 奥氏体转变成珠光体完成50%和完成100%所需时间？ (b) 评价全部转变为珠光体的合金的硬度
11.11 简要解释为什么如图11-5中所示的奥氏体?珠光体转变速率随温度的升高而下降，而与方程11.3的关系式发生矛盾 答：727-540?C温度区间内，奥氏体?珠光体共析转变速率由形核速率所控制，而形核速率是随着温度的升高而下降，即形
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核活化能Q随温度而增加，因此共析转变速率随温度增加而下降。
11.12 简要给出珠光体、贝氏体和球状体之间的组织和力学性能之差别。 11.13形成球状体的驱动力是什么？
答：??Fe3C 相间界面积降低是形成球状体的驱动力。 11.14利用共析组成的铁-碳合金的等温转变图(图11.14)，确定小的样品经历如下的时间?温度处理之后的最终的组织(存在的显微组成和近似的百分含量)？在每种情况下假定样品都在760?C足够的时间保温，以得到均匀的奥氏体结构。 (a) 快速冷却至700?C，保温104秒，然后淬火至室温。 (b) 20小时内部分重新加热至700?C。
(c) 快速冷却至600?C，保温4秒，然后快速冷却至450?C，保温10秒，然后淬火至室温。 (d) 快速冷却至400?C，保温2秒，然后淬火至室温。 (e) 快速冷却至400?C，保温20秒，然后淬火至室温。 (f) 快速冷却至400?C，保温200秒，然后淬火至室温。
(g) 快速冷却至575?C，保温20秒，快速冷却至350?C，保温100秒，然后淬火至 室温。
(h) 快速冷却至250?C，保温100秒，然后水淬至室温。重新加热1小时至315?C，并缓慢冷却至室温。 答：(a) 珠光体+马氏体+残余奥氏体 (b)
(c) 50%珠光体+25%贝氏体+25%奥氏体 (d) 100%马氏体 (e) 贝氏体+奥氏体 (f) 100%贝氏体 (g) 100%珠光体
(h) 先共析铁素体+珠光体
11.15 共析组成铁?碳合金的等温转变图(图11.14)中画出产生下列组织经历的时间?温度简图。 (a) 100%粗珠光体。 (b) 100%固火马氏体。
(c) 50%粗珠光体，25%贝氏体和25%马氏体。
11.16利用0.45 wt% C合金钢(图11.38)的等温转变图，确定小的样品经历如下的时间?温度处理之后的最终的组织(存在的显微组份)。在每种情况下假定样品都在845?C，并在此温度保温时间足够长，以得到均匀的奥氏体结构。 (a) 快速冷却至250?C，保温103秒，然后淬火至室温。 (b) 快速冷却至700?C，保温30秒，然后淬火至室温。 (c) 快速冷却至400?C，保温500秒，然后淬火至室温。
(d) 快速冷却至700?C，在这一温度下保温105秒，然后淬火至室温。
(e) 快速冷却至650?C，在这一温度下保温3秒，接着快速冷却至400?C，保温10秒，然后淬火至室温。 (f) 快速冷却至450?C，保温10秒，然后淬火至室温。 (g) 快速冷却至625?C，保温1秒，然后淬火至室温。
(h) 快速冷却至625?C，在这一温度下保温10秒，接着快速冷却至400?C，在此温度保温5秒，然后淬火至室温。 答：(a) 马氏体+残余奥氏体 (b) 先共析铁素体+马氏体+残余奥氏体 (c) 100%贝氏体 (d) 先共析铁素体+珠光体 (e) 先共析铁素体+珠光体+马氏体+残余奥氏体 (f) 贝氏体+马氏体+残余奥氏体
(g) 先共析铁素体+珠光体+马氏体+残余奥氏体 (h) 先共析铁素体+珠光体
11.17题11.16中的a, c, d, f和h，确定显微组份的近似的百分含量.
(a) 马氏体+残余奥氏体 (c) 100%贝氏体 (d) 先共析铁素体+珠光体 (f) 50%贝氏体+马氏体+残余奥氏体
11.19 全部为奥氏体的共析组成的铁-碳合金(0.76 wt% C)以如下的速率冷却时的产物组织：(a) 200?C/s，(b) 100?C/s, (c) 20?C/s
11.19* 全部为奥氏体的共析组成的铁-碳合金(0.76 wt% C)以如下的速率冷却时的产物组织：(a) 200?C/s，(b) 100?C/s, (c) 20?C/s
11.21 举出马氏体较变和珠光体转变之间的两个主要差别。
答：1、珠光体转变是扩散型转变，而马氏体转变是非扩散型转变。 2、马氏体转变速度快至达到声音。
3、珠光体转变为两相产物，而马氏体转变为单相产物。 4、马氏体转变具有不完全性，即总会有残余奥氏体存在。
11.21 举出碳素钢和合金钢的的连续冷却转变之间的两个重要的区别。 11.27 (a) 珠光体和球状珠光体组织哪个更稳定？ (b) 为何？
答：球状珠光体组织比珠光体稳定。因为球状珠光体组织中渗碳体呈球形，降低了界面引起的界面能，使之更加稳定。 11.28 简要解释为何精细珠光体比粗珠光体硬而强，而它们又比球状珠光体硬而强。
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答：渗碳体相与铁素体相之间的界面越大，表明硬度高的渗碳体含量增加，界面又能阻碍 位错的运动，也使强度提高。而界面大小顺序为精细珠光体最大，粗珠光体次之，球状 珠光体最小，硬度和强度也就是这一顺序。 11.29 举出马氏体硬而脆的两个原因。
答：马氏体的强度和硬度并非与其组织有关，而是由于间隙碳原子阻碍了位错运动并且 BCT结构几乎没有的滑移体系。
11.30 合金组织的抗拉强度从最高到最低顺序排列下列铁-碳合金：(a) 0.25 wt%C 球状珠光 体，(b) 0.25 wt%C 粗珠光体，(c) 0.6 wt%C 精细珠光体，(d) 0.6 wt%C 粗珠光体。证明这 一排序。
答：0.6 wt%C 精细珠光体? 0.6 wt%C 粗珠光体? 0.25 wt%C 粗珠光体? 0.25 wt%C 球状珠 光体
11.31 简要解释为何回火马氏体的硬度随着回火时间(在恒温下)和温度(恒定回火时间)的提 高而下降？
答：回火时间增加或提高温度都会促使扩散速率增加，使得渗碳粒子的尺寸增加，结果是铁素体-渗碳体相界面积减小，导致其硬度下降。 11.32*
11.33 (a) 简要描述球状珠光体和回火马氏体间的组织差别？ (b) 解释为何回火马氏体的硬度和强度更高？
答：(a)球状珠光体是具有珠光体或贝氏体组织的钢加热至共析温度之下并在此温度保温长 时间时产生的组织。因为在较高的温度下保温，扩散速率加快，原有的片状渗碳体变成 界面积小的球状体均匀分布在铁素体基底中。回火马氏体是对奥氏体通过淬火形成的单 相的马氏体进行加热至共析温度之下并保温一定时间，通常温度范围为250~650?C之 间，回火后的马氏体组织是，由极小尺寸的渗碳体粒子均匀分散在连续的铁素体基底上。 (b) 球状珠光体和回火马氏体中渗碳体形状虽然都是球状，但回火马氏体中的渗碳体粒子 尺寸非常细小，因此与铁素体之间的相界面积大，使其硬度和强度高于球状珠光体
11.34 估计共析组成的铁-碳合金样品经历11.14题中的b，d，f，g和h的热处理之后的 洛氏硬度
11.35 估计0.45 wt %C铁-碳合金经历11.16题中的a，d和h的热处理之后的样品的 布氏硬度
11.37 对共析组成的钢，要求产生具有如下洛氏硬度：(a) 93 HRB，(b) 40 HRB，和 (c) 27 HRC ，描述样品所需要经历的热处理过程。
11.38 纯铜和纯银的室温抗拉强度各为209MPa和125MPa。(a) 在纯铜和纯银的所有组成间画室温抗拉强度对组成的简图，(b) 在此图上画出在600?C上的抗拉强度对组成的示意图 (c) 解释上述两个曲线的形状和它们之间的所有区别。 11.39 比较沉淀硬化(11.10和11.11)和钢通过淬火和回火硬化的
(a) 总的热处理过程，(b) 所呈现的组织 (c) 在几个热处理步骤中力学性质如何改变？ 11.40 自然老化和人工老化过程之间的本质区别是什么？
11.44 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯，PET聚酯，聚碳酸酯中指出适合制作可盛热咖啡杯子的聚合物。为什么？ 11.45 表11.1中所列出的聚合物中，哪种聚合物最适合用来作为小方冰块盘？为何？
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