答:1. Ae1Ee3A、 Be2Ee1B、 Ce3Ee2C
2.e3E线:α与γ的共晶线, E点:三元(四相)共晶点。 3.N点合金:L?L?γ?L?β+γ? L?α+β+γ
十二、 在870℃比在930℃渗碳有一定优越性,淬火变形小又可得到较细的晶
粒,碳在γ铁中的D0=2.0×10-5m2/s,Q=140×103J/mol,请计算:(10分) (a) 870℃时碳在γ铁中的扩散系数; (b) 将渗层加深一倍需多长时间?
(c) 若规定0.3%C作为渗碳层厚度的量度,则在930℃渗碳10小时的渗层厚
度为870℃渗碳10小时的多少倍?
(气体常数R=8.314J/mol·K, 渗层厚度???Dt)
(a) D870℃=7.98×10-12 m2/s (b) 4倍时间 (c) 1.44倍
十三、 简答题(每题4分,共20分)
1. 说明柏氏矢量的确定方法,如何利用柏氏矢量和位错线来判断位
错的类型? 答:首先在位错线周围作一逆时针回路,然后在无位错的晶格内作同
样的回路,该回路必不闭合,连接终点与起点即为柏氏矢量. 位错线与柏氏矢量垂直的是刃型位错,平行的是螺型位错.
2. 简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。
答: 固溶体凝固时,由于溶质原子在界面前沿液相中的分布发生变化
而形成的过冷.
3. 为什么晶粒细化既能提高强度,也能改善塑性和韧性?
答: 晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提
高强度; 晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高; 晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性.
4. 共析钢的奥氏体化有几个主要过程?合金元素对奥氏体化过程有什么影响?
答: 共析钢奥氏体化有4个主要过程: 奥氏体形成、渗碳体溶解、奥
氏体均匀化、晶粒长大。合金元素的主要影响通过碳的扩散体现,碳化物形成元素阻碍碳的扩散,降低奥氏体形成、渗碳体溶解、奥氏体均匀化速度。
5. 提高钢材耐蚀性的主要方法有哪些?为什么说Cr是不锈钢中最重要的合金元素?
答:提高钢材耐蚀性的主要方法有:在表面形成致密氧化膜、提高基
体电极电位、形成单相组织。Cr可形成表面致密氧化膜Cr2O3,可提高电极电位,可形成单相铁素体。
十四、 45钢的过冷奥氏体连续转变曲线如图所示,请回答下列问题:(共15分)
1. 说明图中A1线、Ms、1线、2线、3线表示的意义。
2. 过冷奥氏体转变产物有哪些?写出各种转变产物的名称、相变类型、组织形态和性能特点;
3. 在V1、V2、V3、V4 冷却速度下,各得到何种组织?
4. 指出与V1、V2、V3、V4相对应的热处理工艺名称是什么?
答:1. A1线—共析线;Ms—马氏体转变开始线;1线—过冷奥氏体
向铁素体转变开始线;2线—珠光体转变终了线;3线—贝氏体转变开始线。
2. 过冷奥氏体转变产物:
珠光体,扩散型相变,片状组织,强度较高,塑性较好; 铁素体,扩散型相变,块状组织,强度低,塑性好; 马氏体,非扩散型相变,板条或片状,强度高,脆性大; 贝氏体,兼有扩散与非扩散相变特点,上贝氏体,羽毛状,
脆性大,下贝氏体,片状,强度高,韧性好。
3.V1—铁素体、珠光体;V2—铁素体、珠光体;
V3—铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体;V4—马氏体。
4.V1、V2—退火,V3—正火,V4—淬火