金属学与热处理课程基本要求1

1、金属学与热处理的基本要求第一部分 材料结构的基本知识1、 基本概念：金属键、离子键、共价键、氢键、范德瓦尔斯键、晶体、结晶、凝固、单晶体、多晶体、晶体的各相异性、伪各向同性、组织。离子键由原子通过相互得失价电子形成正、负离子，正、负离子的相互吸引而形成的键。共价键通过相邻原子间形成共用电子的方式使每个原子的最外层电子数都达到稳定的八个，其形成的键为共价键。 金属键金属很容易失去最外层的价电子而形成正离子和自由电子，当许多金属结合时，失去价电子的金属正离子常在空间整齐排列，而自由电子则在正离子之间自由运动，依靠这种方式结合起来的键称金属键。 晶体其基本粒子（原子、分子、原子团等）在三维空间内周期

2、性地重复排列的材料。具有各向异性。可分为金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体四种结晶由液体转变为晶体的过程。有体积的突变。通过形核和长大两个过程实现。凝固由液体转变为非晶体的过程。无体积的突变。单晶体由一个晶核生长而形成的晶体称为单晶体。多晶体由许多个晶核同时生长而形成的许多个微小单晶体组成的。单晶体具有各向异性而多晶体具有伪各向同性。2、 原子核外电子排列的基本规律。3、 原子（分子）间的结合键及其本质。 结合键是固体原子之间相互吸引和相互排斥综合作用的结果。结合键使原子之间相互结合而使其能量处于最低状态。使结合键破坏所需的最低能量称为结合键能，结合能越大，则结合键越稳定第二部分 材料中的

3、晶体结构1、 晶体学基础（1） 基本概念：晶胞、简单晶胞、复合晶胞。晶胞构成晶格的最基本单元称为晶胞。简单晶胞只在晶胞的角顶上有阵点，而每个角顶上的阵点又分属八个简单晶胞。每个晶胞中只含一个阵点。又称初级晶胞。复合晶胞。除晶胞的角顶外，在其体心、面心或底心等位置上也有阵点，晶胞含有一个以上的阵点。（2） 晶胞的选取原则及表示方法。 充分反映整个空间点阵的对称性； 在满足的基础上，晶胞要 有尽可能多的直角； 在满足、的基础上，所 选取的晶胞体积要小。表示方法。以晶胞一角为原点，以晶胞三个棱为轴（六方晶胞除外），建立坐标系。用三个棱边的长度 a，b， c (点阵常数)及其夹角，共六个参数来描述晶胞

4、及整个点阵（3）晶向指数的求取方法。（4）晶面指数的求取方法。（5）晶向（晶面）族中包含的具体晶向（晶面）。 2、 纯金属的晶体结构（1） 基本概念：密排面、密排方向、配位数、致密度、同素异构转变。密排方向原子排列最密集的方向，其上原子相切！密排面原子排列最密集的面，其上任一原子与相邻的六个原子相切！（2）面心立方、体心立方、密排六方三种常见晶体的晶胞结构特点、密排面、密排方向、晶格常数与原子半径、晶胞中原子数、配位数、致密度、八面体间隙、四面体间隙。（3）面向立方结构与密排六方结构的异同性比较。同配位数与致密度相同密排面上原子排列相同八面体间隙和四面体间隙几何特点一致异堆垛方式A-B-C-A

5、 的堆垛方式形成面心立方结构！A-B-A-B 的堆垛方式形成密排六方结构！（4） 常见金属的晶体结构类型。面心立方-Fe、Cu、Ni、Al、Ag、Au、Pt、Mn体心立方-Fe、V、Nb、Mo、Cr、W密排六方Mg、Zn、Be、-Ti、 -Co3、 离子晶体结构（1） 基本概念：离子晶体的配位数、负离子配位多面体。离子晶体的配位数在离子晶体中，与某一考察离子邻接的异号离子的数目称为该考察离子的配位数。正负离子的配位数主要取决与正负离子的半径之比（R+/ R-）负离子配位多面体离子晶体中，与某一正离子呈配位关系而邻近的各个负离子中心线所构成的多面体（2） 鲍林关于离子晶体结构的三大规则。1、 鲍

6、林第一规则 离子晶体中，正离子周围形成一个负离子配位多面体，正负离子之间的平衡距离取决于离子半径之和，而正离子的配位数则取决于正负离子半径之比。2、 鲍林第二规则- 电价规则 鲍林第二规则回答了负离子配位多面体的顶点上的负离子的共有关系问题。即该负离子连接的负离子配位多面体的数量。3、 鲍林第三规则 在一配位结构中，负离子配位多面体之间共用棱特别是共用面的存在，会使这个结构的稳定性降低。对于电价高、配位数低的正离子来说，这个效应尤为显著。即负离子配位多面体之间尽可能采用顶点的连接，然后是棱的连接，最后是面的连接。第三部分 晶体缺陷1、 基本概念：空位、间隙原子、刃型位错、螺型位错、全位错（单位

7、位错）、不全位错、扩展位错空位晶体结构中原来应该有原子的某些结点上因某种原因出现了原子空缺而形成。间隙原子晶体结构中间隙处因某种原因存在的同种原子。全位错柏氏矢量等于点阵矢量的位错称为全位错或单位位错。不全位错柏氏矢量小于点阵矢量的位错称为不全位错。扩展位错一对不全位错及其中间夹的层错带。2、 点缺陷的平衡特性。点缺陷在晶体中必然会存在。在一定的温度条件下，晶体中存在一定浓度的点缺陷以使其处于最低的能量状态，使结构最稳定。 在一定温度下并非所有的原子都能离开衡位置形成缺陷，只有比原子的平均能量高出缺陷形成能的那部分原子才能形成点缺陷。 温度升高，则晶体中原子的热运动加剧，点

8、缺陷浓度增大3、 位错的柏氏矢量及其表示方法。k4、 位错线及其特点。5、 位错的基本类型及其特点。6、 位错滑移（攀移）的基本规律。位错滑移 位错滑移的滑移面为位错线与柏氏矢量所决定的平面，对刃型位错而言是唯一的，而对螺型位错来说却不是唯一的。 不论刃位错或螺位错，使位错滑移的切应力方向与位错的柏氏矢 量方向必须一致。 位错的滑移必须在某一滑移面上切应力达到某一临界值后才能发生。 位错滑移时其位错线实际运动方向为位错线的法线方向，位错通过 后晶体所产生的滑移方向与柏氏矢量方向相同。攀移1）位错的攀移存在正攀移（原子离开半原子面）和负攀移两种情况。（2）位错的攀移受应力和温度的影响3）只有刃型

9、位错才能进行攀移，螺型位错不能攀移。4）位错的攀移比滑移困难得多，因此位错的主要运动形式为滑移。（5）位错攀移时常常形成许多割阶。7、 刃（螺）型位错的应力场。8、 位错反应的条件。9、 面向立方晶体中的肖克莱不全位错及其形成过程。面心立方晶体中的全位错为 可分解成两个 不全位错。此 不全位错称为肖克莱不全位错。10、 常见的面缺陷。晶面、界面、表面等。11、 小角度晶界的本质。小角度晶界的位向差小于10度。均由位错组成，晶界上位错密度随位相差的增大而增大。 对称倾侧晶界的结构模型：晶界由位错按一定的距离对称均匀的排列而构成，为最简单的小角度晶界模型。位错的间距D与晶界角度有下列关系： D =

10、 b/12、 润湿现象及其本质。润湿是反映液体在固体表面浸润性的物理量第四部分 纯金属的结晶1、 基本概念：过冷度、均匀形核、非均匀形核、形核率、偏析、夹杂、缩孔、缩松。均匀形核 晶体结晶时，晶核的形成不借助于任何的外界帮助、而仅靠液态金属 内部存在的结构和能量及成分起伏来完成过冷度其中，T = Tm T， 称为过冷度。 形核率 单位时间内单位体积液态金属中形成的晶核数目。形核率（N）的大小取决于液体中的能量、结构起伏。非均匀形核液体形核时，依靠存在于液体金属中的各种固体颗粒 或依附于母相中某些界面上的形核过程。偏析铸锭各处成分的不均匀现象。夹杂金属中存在的与基体金属成分、结构不相同的颗粒。分

11、为外来夹杂和内 生夹杂两类，主要有各种氧化物、氮化物和硫化物等。2、 缩孔、缩松。铸锭冷却时由于液体金属的体积收缩得不到补充而形成在铸锭中形成的空洞，其中缩孔为一集中存在的空洞,而缩松表现为分散的一系列小的空洞3、 液态金属的结构特点。长程无序、短程有序、此起彼伏、时聚时散” 液态金属中存在着浓度、结构和能量三大起伏4、 液态金属结晶的热力学条件。可见，液体金属结晶的热力学条件是实际温度必须在理论熔点之下，即存在过冷度T 。此时GV 的绝对值即为液态金属结晶的驱动力。5、 液态金属结晶的微观过程。液体金属的结晶一般包括形核和晶核的长大两个基本过程。 形核：指在液体金属中形成微小的晶体核心（晶核

12、）的过程。 晶核的长大：指晶核不断向 液体金属中生长的过程。6、 均匀形核时临界晶核尺寸及其求法。7、 粗糙（光滑）型界面晶体的生长规律。粗糙（光滑）型界面晶体的生长 固/液界面上所有位置对于由液体向固体转移的原子都是等效的，长大过程为：通过液相原子向界面上所有位置同时转移的方式进行，使整个界面沿其法线方向向液相中移动。 固/液界面平面推进，垂直生长光滑型界面晶体 液/固界面基本为完整的平面，单个原子的附着会提高能量，增加表面积。其生长方式为：首先在有台阶的地方原子不断添加到台阶上，从而使晶核不断长大；在无台阶时，则首先在平整的界面上形成二维晶核，随后原子在二维晶核的侧面台阶处添加不断扩展直至

13、覆盖整个界面，然后再形成二维台阶，如此往复。8、 减小晶粒尺寸的常用方法。 增加环境冷却能力，控制过 冷度。 化学变质法。 增强液体流动。 外加振动。9、 铸锭的三种典型组织及其形成。 表面细等轴晶区 形成 高温液态金属浇入冷铸型后受到铸型的激冷而形成。晶粒细小，组织致密。 内部柱状晶区由垂直与型壁的粗大柱状晶所构成。 散热的方向性导致柱状晶的形成。垂直于型壁方向的散热最快，晶体沿其相反方向的生长速度也最快，择优生长形成柱状晶。柱状晶区具有各向异性。同一方向生长的柱状晶彼此间比较平直，气泡、缩孔等缺陷很小，组织致密。不同方向生长的柱状晶相遇后往往形成杂质、气泡、缩孔等缺陷富集的柱晶间界，性能很

14、差。 中心粗等轴晶区由粗大的等轴晶所构成。等轴晶区无各向异性。在结晶后期，铸锭中心通过在剩余液体中形核、自由生长而形成 等轴晶生长时晶粒彼此交叉，枝杈间搭接牢固，裂纹不易扩展，不存在明显的薄弱面。10、 常见铸造缺陷及其形成原因。第五部分 二元合金的相结构与结晶1、合金的相结构（1）基本概念：合金、组元、相、固溶体、置换固溶体、间隙固溶体、有限固溶体、无限固溶体、固溶强化。合金两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼或其它方法制成的具有金属特性的物质。 组元 合金中最基本的独立存在的物质。相合金中成分相同、结构相同、性质相同且与其它部分有明显界面分开的均匀组成部分固溶体合金中以某一组元为溶剂。

15、其它组元为溶质，在固态下相互溶解而形成的与溶剂晶体结构相同的固态溶体置换固溶体溶质原子置换溶剂原子形成的固溶体。间隙固溶体 溶质原子溶入溶剂原子的间隙中而形成的固溶体。有限固溶体、无限固溶体 根据固溶体的种类及所处条件，溶质原子在固溶体中的分布可存在完全无序、偏聚、部分（短程）有序、完全（长程）有序四种情况固溶强化无论是置换型固溶体还是间隙型固溶体均产生晶格畸变、引起固溶体的硬度、强度的升高。溶质原子与溶剂原子的尺寸差别越大则效果越明显。这种因固溶而导致材料强度、硬度升高的现象称为固溶强化。（2） 固溶体及其主要特点。固溶体无固定的熔点，强度、硬度较低，塑性韧性较好（3） 中间相及其主要类型。

16、当合金中组元之间超过其相互溶解形成固溶体的溶解度后，彼此作用而形成的其结构和性质都不同与任一组元的新的相称为中间相。中间相常按形成时起主要作用的因素进行分类。可分为正常价化合物、电子化合物、尺寸因素化合物三类。2、二元合金相图（1）基本概念：相图、匀晶反应、共晶反应、共析反应、包晶反应、共晶体、成分过冷、相图用来描述系统的状态与其所处环境（温度、压力）及系统成分之间关系的图。匀晶反应从液相中直接结晶出一个固溶体的反应（ ）称为匀晶反应。共晶反应、在某一温度下，从液相中同时析出两个固相的反应成为共晶反应（转变），此温度称为共晶温度。反应产物称为共晶体。包晶反应、某一温度下，一固定成分的液相与一个

17、固定成分的固相作用生成另一固定成分的固相的反应称为包晶反应（转变），此温度称为包晶温度。（2）吉布斯（Gibbs）相律及其应用。（3）用热分析法建立二元相图。 选择典型成分的合金 作出所选合金的冷却 曲线； 根据冷却曲线确定相 变关键点的温度； 在“成分温度”图上确定相应点的位置；（4）杠杆定律及其灵活应用。 将同类型点的连接成线，构成相应的区域。（5）匀晶（共晶）相图的基本结构、典型合金的平衡结晶过程、室温组织组成（相组成）及其相对含量。（6）成分过冷的形成及其对晶体生长的影响。固溶体结晶时，在正温度梯度下，由于溶质原子在固/液界面前液相中聚集，导致界面前沿液相中某一区域内的液体处于过冷状态

18、，这种由成分的不均匀分布而引起的过冷称为成分过冷。 晶体生长的影响 随成分过冷的逐渐增大，晶体的生长形态由平面生长到胞状生长、胞状树枝生长、树枝胞状生长、树枝生长、液体中重新成核生长逐渐转变 （7）相图与性能的关系。1、使用性能 使用性能包括力学性能、物理性能、化学性能等。 2、工艺性能 工艺性能包括铸造性能、焊接性能、热处理性能、压力加工性能、切削加工性能等。第六部分 铁碳合金1、 基本概念：奥氏体（A）、铁素体（F）、渗碳体、一次（二次、三次）渗碳体、珠光体、莱氏体渗碳体渗碳体为铁与碳形成的间隙化合物,其化学式为Fe3C ，渗碳体称为。其中碳含量为6.69%，可以看成是Fe-Fe3C系中一

19、个组元。2、Fe-Fe3C 平衡相图、三相平衡反应、典型成分铁碳合金的平衡结晶过程、室温组织组成（相组成）及其相对含量。3、含碳量对铁碳合金平衡组织、力学性能的影响规律。（1）随着碳含量的逐渐增高，其相应的组织变化2） 随着碳含量的逐渐增高，渗碳体的形态变化（1）随着合金中碳含量的增加，硬度几乎呈直线增加。（2）随着合金中碳含量的增加，强度先增加而后下降，在共析成分附近达到最大值。（3）随着合金中碳含量的增加，塑性、韧性下降。第七部分 三元相图1、基本概念：化学位。2、多相体系中的相平衡条件。3、二元系统的相平衡的公切线法则。4、三元相图中浓度平面的等边三角形表示方法。5、三元匀晶、具有两相共

20、晶反应的三元系相图、具有四相平衡共晶反应的三元系相图的结构。6、相区接触法则及其应用。7、投影图及其在合金结晶过程分析中的应用。第八部分 材料的变形和断裂1、 基本概念：弹性变形、塑性变形、屈服、加工硬化、再结晶、冷加工（变形）、热加工（变形）、晶体的滑移、孪生、滑移系、单滑移、多滑移、交滑移、柯垂尔气团、再结晶。(再结晶：加工硬化的金属加热至某一临界温度以上，通过在畸变的加工硬化基体上重新形成新的、等轴状的、无畸变的晶核并长大，直至加工硬化基体完全消失，金属由等轴状的、无畸变的晶粒所构成，而性能也恢复到加工硬化前的状态的过程。热加工：金属在再结晶温度以上进行的变形称为热变形（热加工）。1、单

21、滑移当只有一个滑移系统上的切应力分量最大并达到临界值时，只有一个滑移系开动，此时晶体产生的滑移为单滑移。单滑移发生后在一个晶粒内只产生一组平行的滑移线（带）2、多滑移 当外力轴在晶体的特殊取向上时，可能会使几个滑移系上的切分应力相等并同时达到临界值。此时，几个滑移系同时开动产生滑移，称为多滑移，图8-14。 发生多滑移后，在一个晶粒内产生相互交叉的几组平行的滑移线（带），图8-13b，由于位错的交互作用增多，产生较强的加工硬化倾向。2、金属受外力后变形和断裂的一般过程。(弹性变形-塑性变形-断裂）3、滑移变形与孪晶变形的比较。( 滑移和孪生是金属在常温下发生塑性变形的两种主要方式，但滑移比孪生

22、更常见。 滑移是在切应力作用下晶体的一部分相对于另一部分在一特定的晶面（滑移面）上沿特定的方向（滑移方向）所进行的相对滑动.晶体滑移时，滑动的晶体中所有质点的移动距离相同。 孪生是晶体在切应力作用下，沿一定的晶面（孪晶面）和晶向（孪生方向），在一个区域内发生连续顺序的切变，孪生时孪生区中质点移动的距离并不相等。)4、 单晶体滑移的施密特定律。(5、 晶体进行交滑移的过程。(指螺型位错在两个相交的滑移面上的滑移。如图8-15所示，由于螺位错的滑移面可在与位错线相平行的无数个平面上进行，当螺位错在A面上的滑移受阻后转移到B面上进行滑移，其后又重新回到A面上进行滑移，这样的滑移称为交滑移。发生交滑移

23、后，其滑移线呈波纹状。)6、 多晶体塑性变形的主要特点。(（1）变形的传递性 （2）变形的协调性)7、 洛麦尔-柯垂尔锁的形成过程及其对晶体塑性变形的影响。8、 F-R源进行位错增殖的机制。(晶体中存 在一两端固定的位错CD， 在外加切应力作用下逐 渐弯曲形成圆弧形。当 位错弯曲成以CD为直径 的半圆形时，外加切应 力达最大值（G×b/CD）超过此临界值后，位错线不稳定了，此时位错线以C、D为中心发生卷曲；随着位错线的卷曲扩展，两端点的位错线相遇，由于其柏氏矢量大小相等、方向相反，在相互抵消后，形成了一个环形位错和直线位错CD。重复上述过程则位错CD可源源不断的形成位错环，使位错不断

24、增殖。)9、 双交滑移进行位错增殖的机制。(对高层错能的面心立方和体心立方金属，变形时位错的增殖主要靠双交滑移。图8-21，在（110）面上有一位错环，环段S表示螺位错，环段E表示刃位错。如螺位错CD线段遇到某种阻碍可交滑移到（101）面上，滑过一段距离后又交滑移回到（110）平面，在新的（110）面上又扩展为位错环。在（101）面上的两段位错线都为刃型位错，只能在（101）面上滑动，这样，在两个平行的（110）面上可形成两个F-R源，两个F-R源通过两段刃型位错相连接。若这一过程在一系列平行的（110）面上重复进行，则可形成许多F-R位错源，使位错密度迅速增殖。)10、低碳钢中的柯垂尔气团及

25、其对低碳钢塑性变形的影响。11、金属经冷塑性变形后组织和性能的变化规律。(退火的金属材料经冷变形后，晶粒沿变形方向伸长，第二相呈带状分布（脆性夹杂物）或也被拉长（塑性夹杂物），直至形成纤维组织，产生各向异性。金属内部的位错密度增多，大量的位错缠结形成位错胞壁亚结构。位错胞壁尺寸与流变应力之间存在如下关系：)12、 金属热变形及对组织与性能的影响。（1）铸态下的粗大柱状晶和等轴晶破坏，重新再结晶形成细小的等轴晶粒；减小显微偏析，使铸锭内原有的内部气孔（未被氧化）和疏松等焊合，均化成分，减少缺陷； （2）第二相和夹杂物沿流变方向分布，出现热纤维组织，使金属产生各向异性。）第九部分 扩散1、 基本概

26、念：扩散、上坡扩散、反应扩散、柯肯达尔效应、（ 一定温度下，材料中原子在晶格的平衡位置作热运动，有些原子能量较高可以脱离周围原子的束缚而又原来的平衡位置转移到另一平衡位置，这种原子的迁移的微观过程及由大量原子迁移此而引起的物质的宏观流动称为扩散。上坡扩散扩散方向与浓度梯度方向相同的过程反应扩散扩散过程中出现新相的过程 柯肯达尔效应定义：在置换固溶体中由于两组元的原子以不同的速率相对扩散从而引起相应的扩散偶之间的界面标记漂移的现象称为柯肯达尔效应。2、 元素在固体金属进行扩散的条件。（1）存在扩散驱动力。 该驱动力可以是化学位梯度、温度梯度、应力梯度、表面自 由能差及外加电磁场等，但浓度梯度不是

27、扩散的驱动力。（2）扩散原子必须固溶。 扩散原子要固溶到基体金属的晶格中形成固溶体，否则不能 进行扩散。铅不溶于铁，不能在铁中扩散，故钢铁可以在铅浴 中加热获得光亮表面。（3）要有足够高的温度。 保证扩散原子具有足够高的能量克服扩散激活能。（4）要有足够长的时间。）3、菲克第一定律。J=-Ddc/dx4、菲克第二定律的数学推导。5、扩散的驱动力。（ 一、浓度梯度并非扩散的驱动力 1、下坡扩散： 溶质原子从高浓度向低浓度扩散，扩散的 结果使各处浓度趋于相同，如均匀化退火。 2、上坡扩散： 溶质原子由低浓度向高浓度扩散，扩散的 结果使各处浓度差增大，如固溶体中溶质原 子的偏聚、脱溶等。二、

28、0; 化学位梯度是引起扩散的驱动力第十部分 金属材料的热处理原理1、 基本概念：固态相变、共格界面、奥氏体的晶粒度、奥氏体的本质晶粒度、奥氏体实际晶粒度、奥氏体的起始晶粒度、普通片状珠光体、索氏体、屈氏体、粒状珠光体、珠光体的片间距、马氏体、马氏体的正方度、K-S关系、贝氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体、钢的临界冷却速度、淬火、回火、回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体、钢的回火脆性。(固态相变：金属材料在固态下发生的由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变。奥氏体的晶粒度：用来表示钢中奥氏体晶粒大小的一种尺度 奥氏体起始晶粒度：奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒度。奥氏体实际

29、晶粒度：在某一实际热处理加热条件下所得到的晶粒度。奥氏体本质晶粒度：在930±10保温足够实时间（38小时）后测定得到的晶粒度。本质晶粒度为14级的钢称为本质粗晶粒钢，58级为本质细晶粒钢。 普通片状珠光体片间距为： 45001500“埃”；索氏体的片间距为： 1500800“埃”；屈氏体片间距为： 800300“埃”贝氏体是过冷奥氏体在中温区域（在珠光体和马氏体之间）分解后所得的产物，是由铁素体和碳化物组成的非片状组织。为半扩散型转变。 过冷奥氏体指温度在A1温度以下，处于不稳定状态的奥氏体。过冷奥氏体随分解条件不同可分解成不同的转变产物。残余奥氏体：由于转变的阻力大于驱动力而不能

30、发生分解在钢中暂时保留下来的亚稳定状态的奥氏体。回火马氏体碳钢淬火后经低温回火（200 ）左右时得到的组织，是一种相与极细小碳化物的混合物。其在金相显微镜下的特征没变，但由于比淬火马氏体更易腐蚀而呈深黑色。回火屈氏体碳素钢淬火后经中温回火（300 -400 ）得到的组织，是一种相与粒状渗碳体的混合物。 相仍保留原来的形态，在其上分布有粒状的渗碳体颗粒。回火索氏体碳素钢淬火后经高温回火（600 ）得到的组织，是相与粗粒状渗碳体的混合物。 相经过再结晶而呈等轴状，其上分布有粗大的颗粒渗碳体2、 (金属材料的热处理及其主要目的。(将金属材料在固态下加热到预定温度，充分保温后以一定的速度冷却到室温的一

31、种工艺方法。 主要目的 通过改变金属材料的内部组织结构以获得所需的性能，满足不同的需要。3、 固态相变的主要特点、基本类型。（ 相变阻力大 新旧相之间往往存在一定的晶体学位向关系 新相往往优先在旧相(母相)的缺陷处形成.扩散性相变非扩散性相变半扩散性相变4、 片状珠光体加热向奥氏体转变的基本过程。（铁由体心立方向面心立方的晶体结构的转变 。复杂斜方结构的渗碳体分解，碳溶入到奥氏体中碳在奥氏体中扩散均匀化 5、 片状珠光体和粒状珠光体的性能特点。（片状珠光体：钢缓慢冷却时发生共析转变形成的铁素体与渗碳体的机械混合物，由一层铁素体与一层渗碳体交替紧密堆叠而成的珠光体。片状珠光体中，一对铁素体和渗碳

32、体的总厚度称为珠光体片间距；粒状珠光体：以铁素体为基体，其上分部有粒状的渗碳体。一般由片状珠光体经退回而形成。可进一步分为粗粒状珠光体、粒状珠光体和细粒状珠光体及点状珠光体。6、 合金元素对奥氏体珠光体转变的影响。（当合金元素溶入奥氏体中，除Co外，所有常用合金元素都增大过冷奥氏体的稳定性，使珠光体（先共析铁素体）转变曲线鼻子右移，推迟珠光体转变，降低转变速度。 除Ni外，所有常用合金元素均使珠光体（先共析铁素体）转变曲线鼻子右移向高温区移动。7、 珠光体片间距与性能的关系。（片间距的大小与珠光体形成时的温度（过冷度）之间有密切关系。随着片间距的减小，渗碳体片减薄。8、 马氏体转变的主要特点。

33、（1）表面浮凸与切变共格（2）马氏体转变的无扩散性（3）马氏体转变具有一定的位向关系和惯习面（4）马氏体转变是在一温度范围内完成的9、 板条马氏体、片状马氏体的显微组织形态、亚结构、性能。（板条马氏体：在金相显微镜下由许多成群的板条组成。由于某些钢种板条不易侵蚀出来而呈现为块状，又称为块状马氏体。板条马氏体是低碳钢的典型马氏体组织，又称为低碳马氏体。板条状马氏体的亚结构主要为位错，又称为位错型马氏体。 片状马氏体： 在金相显微镜下呈针状或竹叶状，常见明显的中脊，又称针状马氏体和竹叶状马氏体。其空间形态呈双凸透镜片状，又称为透镜片状马氏体。是高碳钢中典型的马氏体组织，又称为高碳马氏体 片状马氏体

34、的亚结构主要为孪晶，又称为孪晶型马氏体。片状马氏体的惯习面是奥氏体的（225）面或（259）面。片状马氏体与母相的位向关系是K-S关系或西山关系。）10、 上贝氏体、下贝氏体的显微组织形态、亚结构、性能。上贝氏体是在贝氏体形成温度区域的高温部分形成。又称高温贝氏体。 用B上表示。金相显微镜下上贝氏体呈羽毛状。上贝氏体中成束且大致平行的铁素体板条自奥氏体晶界的一侧或两侧向奥氏体晶粒内生长，而渗碳体呈粒状或链珠状或短杆状分布于铁素体板条之间。 下贝氏体形成温度比上贝氏体低，又称低温贝氏体，以B下表在金相显微镜下下贝氏体呈针状，其空间形状为透镜片状在电子显微镜下，每片下贝氏体实际是由一片状铁素体和铁

35、素体中呈颗粒状排列成行的碳化物组成。碳化物行以55°-60°的角度与铁素体针的长轴相交。上贝氏体形成时往往产生大致平行的表面浮凸。下贝氏体也会产生表面浮凸，往往呈“V”形。贝氏体转变过程是马氏体转变和碳原子扩散的综合过程。11、 过冷奥氏体等温转变及其影响因素。过冷奥氏体分解的一种方式。将奥氏体迅速冷到A1以下某一温度并保持，过冷奥氏体在该温度下发生的转变（分解）。合金元素除Co外，常用合金元素都增加过冷奥氏体的稳定性，推迟转变和降低转变速度，使C曲线右移，延长过冷奥氏体开始和终了转变时间。非（弱）碳化物形成元素，其影响与碳的影响相似，减慢珠光体和贝氏体的形成，降低Ms点。碳化物形成元素，减慢珠光体的作用大于减慢贝氏体的形成作用，同时降低Ms点。奥氏体晶粒越大则对珠光体转变推迟作用越大，对贝氏体转变的影响则相对较小。原始组织、加热温度和保温时间 在相同的加热条件下，原始组织越细，越易得到均匀的奥 氏体，等温转变的C曲线右移，Ms点降低。原始组织相同，提高奥氏体化温度或延长保温时间，将促 使碳化物溶解、奥氏体成分均匀，等温转变的C曲线右移， Ms点降低。塑性变形对过冷奥氏体进行塑性变形使其稳定性降低，促进等温转变，使C曲线左移。12、 过冷奥氏体连续冷却转变图。奥氏体连续冷却转变图是奥氏体自临界温度