《金属热处理原理》课程考试复习大纲(08级)

复习大纲第1章固态相变概论（1）固态相变、热处理的定义。按状态图，固态相变的主要类型有哪些？金属固态相变按原子迁移情况分为哪几类？

（2）主要有哪些变化？

（3）金属固态相变有哪些特点（六个）？金属固态相变与金属的结晶有何不同？

（4）固态相变的驱动力和阻力包括什么？（5）说明下列符号的物理意义及加热速度和冷却速度对他们的影响？Ａc1、Ａr1、Ａc3、Ａr3、Ａccm、Ａrcm（6）金属固态相变热力学条件；（7）金属固态相变的形核的类型，形核率受哪些因素影响？什么是传质过程和界面过程？（8）金属固态相变晶核的长大.（9）概念：固态相变、热处理、平衡转变、不平衡转变、平衡脱溶沉淀、伪共析转变、马氏体转变、贝氏体转变、块状转变、不平衡脱溶沉淀、扩散型相变、非扩散型相变、半扩散型相变、惯习面、位向关系、应变能、界面能、界面过程、传质过程。第3章钢中奥氏体的形成（1）奥氏体的晶体结构、组织形态和性能的特点;（2）奥氏体形成的热力学条件是什么？共析钢的珠光体（平衡态组织）向奥氏体转变属于何种转变？

（3）钢在实际热处理加热和冷却过程时的临界点为什么偏离相图上的临界点？实际的临界点如何表示？实际的临界点与加热和冷却速度有什么关系？（4）奥氏体形成包括哪几个过程（四个过程：形核、长大，剩余渗碳体溶解、A成分均匀化）？能叙述珠光体向奥氏体的转变过程（奥氏体形成是以C扩散为基础并受碳扩散控制的）。为什么有剩余渗碳体溶解过程？（5）非共析钢的奥氏体的形成与共析钢的奥氏体的形成有哪些异同？（6）共析碳钢奥氏体等温形成动力学（TTA图）有什么特点？非共析钢和共析碳钢奥氏体等温形成动力学图有什么异同？影响奥氏体等温形成的形核率和长大速度的因素有哪些？（7）如何计算形核率和A线长大速度（经验公式）（为什么温度升高，奥氏体转变速度加快？）？（8）影响奥氏体转变速度的因素有哪些？如何影响？合金钢的奥氏体转变有什么特点？为什么？（9）奥氏体晶粒度的概念，晶粒度级别与晶粒大小的关系式。如何显示和评定晶粒度级别？何谓起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度？试加以比较。（10）奥氏体晶粒长大的类型？长大的驱动力是什么？影响奥氏体晶粒长大的因素有哪些？如何影响脱氧方法和合金元素对奥氏体晶粒长大有何影响？加热温度和保温时间对奥氏体晶粒长大有何影响？如何控制奥氏体晶粒长大（获得细小的奥氏体晶粒的途径）？第4章过冷奥氏体转变动力学图（1）TTT图（C曲线）能绘制共析钢的TTT图，标注并分析各线、区的意义；随过冷度增加，过冷奥氏体发生的哪三种转变？转变产物和转变类型。TTT图为何呈“C”字形？非共析钢的TTT图与共析钢的TTT图的异同？影响TTT图的因素有哪些？如何影响？采用金相硬度法测定共析钢TTT图的原理和过程。（2）CCT图能绘制共析钢CCT图分析：线、区的意义；不同的冷却速度下奥氏体发生的转变；共析钢的CCT图没有贝氏体转变？CCT图有何特点？何谓淬火临界冷却速度？采用金相硬度法测定CCT图的原理和过程。会分析亚共析钢的CCT图各线、区的意义；（3）钢的TTT图和CCT图的区别？第5章珠光体转变（1）珠光体的形态、结构；片状珠光体可分为哪几类？试说明形成温度、片间距和力学性能上的特点。（2）何谓珠光体片间距？片状珠光体片间距与过冷度有什么关系？解释为什么？影响珠光体片间距的因素有哪些？如何影响？（3）共析钢的奥氏体向片状珠光体转变属于何种转变？片状珠光体的形成包括哪两个基本过程？简述奥氏体向片状珠光体的转变过程（为什么说珠光体转变是以C扩散为基础并受C扩散控制的相变）（试说明珠光体转变是以C扩散为基础并受C扩散控制的相变）。片状珠光体长大方式有哪些？（分枝长大）非共析钢的片状珠光体形成过程与共析钢的片状珠光体形成过程有何不同？

（4）简述粒状珠光体的形成条件和形成过程（形成机制）。获得粒状珠光体的方法。（5）分析珠光体转变动力学图并说明珠光体转变动力学的特点。珠光体形核率和长大速度与转变温度之间的关系。

影响珠光体转变动力学的因素有哪些？如何影响？非共析钢的珠光体形成和转变动力学图与珠光体转变共析钢的有何差异？

（6）珠光体的力学性能有什么特点？影响珠光体的力学性能的因素有哪些？如何影响？（为什么珠光体片间距越小，珠光体的强度和塑性越高？）（从形态、力学性能上对片状珠光体和粒状珠光体加以比较）。（7）说明先共析相的析出条件、组织形态特征。（8）什么是派登处理？组织是什么？解释第6章马氏体转变

（1）马氏体和马氏体转变的含义。（2）马氏体的晶体结构的类型。（3）马氏体转变的主要特征(五个特征的内容：非恒温性、切变共格性和表面浮凸效应、无扩散性、与奥氏体存在着严格的晶体学关系、可逆性）。哪些实验现象可以说明马氏体转变具有无扩散性？（4）马氏体有哪两种基本形态？它们在亚结构以及力学性能上有什么差异?影响马氏体形态及其内部亚结构的因素有哪些？（两种基本形态是板条马氏体和片状马氏体（其他的定义）：形成的钢和合金、形成温度、组织特征、金相形态、立体形态、晶体类型、亚结构、与奥氏体的晶体学关系、形成过程、残余奥氏体、力学性能）板条马氏体和片状马氏体的组织特征。（5）马氏体的形成的热力学条件；M0、Ms、Mf、Md点有什么物理意义？

MS点为什么很低？马氏体转变的驱动力是什么？马氏体的形成条件是什么？影响钢的MS点因素有哪些？如何影响？马氏体转变量与温度的关系是什么？自回火的概念。（6）马氏体转变的动力学主要有哪几种方式？各种方式有什么特征？

（7）马氏体的力学性能有何显著特点？钢中马氏体具有高硬度、高强度的本质是什么(强化机制）?淬火钢的硬度与马氏体的硬度是否相同？为什么?马氏体的性能与形态、亚结构有什么关系？低碳钢马氏体的组织形态和力学性能特点。高碳钢马氏体的组织形态和力学性能特点。（8）奥氏体稳定化的概念。热稳定化和机械稳定化的区别。第7章贝氏体转变（1）贝氏体转变的主要特征（七个主要特征）。（2）贝氏体的组织形态有哪几种？比较比较无碳化物贝氏体、上贝氏体和下贝氏体的组织特征（金相形态特征、电镜形态特征、立体形态特征、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）和力学性能。（3）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。影响贝氏体转变的动力学因素。

（4）贝氏体的形成包括哪两个基本过程？贝氏体转变的扩散性有什么特点？领先相是什么？（5）简述上贝氏体、下贝氏体和无碳化物贝氏体形成机理。

（6）贝氏体力学性能有何特点？影响贝氏体强度和韧性的因素有哪些？

上贝氏体和下贝氏体在组织形态和力学性能上有什么差异？（试从组织结构和力学性能的角度来分析在实际生产中希望得到下贝氏体组织的原因。）第七章淬火钢的回火时的转变（1）回火的定义和目的。为什么说淬火组织为亚稳组织？为什么说淬火钢一定要进行回火？（2）淬火钢回火分为哪几个阶段？简述淬火钢回火时的组织转变过程。（马氏体中碳的偏聚和马氏体分解，残余奥氏体转变，碳化物类型的转变，碳化物聚集长大，基体α相回复再结晶）。

何谓回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体？

低、中和高碳钢的回火组织转变各有什么特点？

说明回火各阶段回火的温度范围、回火后的产物、产物的性能特点？碳化物有哪些类型（区别淬火钢回火过程中出现的碳化物ε－FexC、χ－Fe5C2、θ－Fe3C）？淬火钢回火过程中碳化物的转变方式有哪几种？试举例说明。碳化物聚集长大方式是什么？淬火内应力分为哪几类？淬火钢回火时淬火内应力如何变化？（3）淬火钢（包括低碳钢、中碳钢、高碳钢）回火时力学性能（包括硬度、强度、弹性极限、塑性、韧性和回火脆性、淬火裂纹）的如何变化？何谓回火脆性？回火脆性分为哪两类？各有什么特征？回火脆性受哪些因素的影响？如何减小或防止回火脆性？简述淬火钢回火过程中，组织和力学性能的变化过程。（4）合金元素对钢的回火过程（包括组织转变和力学性能的变化）有什么影响？合金钢回火时为何有可能发生二次淬火现象？合金钢回火时为何有可能发生二次硬化现象？（5）回火转变产物与过冷奥氏体分解产物在组织形态、性能等方面的区别。包括：回火马氏体、马氏体回火马氏体、下贝氏体

回火索氏体、索氏体回火屈氏体、屈氏体

回火索氏体、粒状珠光体

回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体

奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体第9章合金的时效

（1）合金固溶处理、时效、时效硬化等基本概念。时效的实质。（2）Al-Cu合金的时效过程中组织的变化过程。（3）Al-Cu合金的时效过程和淬火钢的回火转变过程有何共同点和不同点？（4）合金时效过程中时性能的变化规律及影响因素；时效强化的机制；影响时效强化的因素。时效硬化曲线、温时效和冷时效，解释温时效时时效硬化曲线的变化，为什么？综合分析1.比较奥氏体转变、珠光体转变、马氏体转变和贝氏体转变的主要特征【形成温度范围、领先相、转变过程（包括有无孕育期、形核的部位、长大的速度）、有无表面浮凸、点阵的切变共格性、转变时的晶体学关系、转变时的扩散性(碳的再分布、铁和合金元素的扩散)、等温转变的转变的完全性、转变的产物、产物的形态和组成、产物的性能】2.碳和合金元素、奥氏体化条件（奥氏体的晶粒、加热速度、加热温度、保温时间、原始组织）、应力和塑性变形等对奥氏体转变、珠光体转变、马氏体转变、贝氏体转变的影响。3.材料中可能存在多种类型的固态相变（A、P、M、B、回火转变），钢在加热、冷却及回火时的组织转变的规律、性能变化的规律，组织和性能之间的关系。比较概念平衡转变和不平衡转变平衡脱溶沉淀和不平衡脱溶沉淀协同型方式长大和非协同型方式长大扩散型相变、非扩散型相变和半扩散型相变传质过程和界面过程TTA图和TTT图奥氏体、过冷奥氏体和残余奥氏体奥氏体起始晶粒度、本质晶粒度和实际晶粒度Ac1、A1、Ar1；Ac3、A3、Ar3；Accm、Acm、Arcm重结晶和再结晶共析组织和伪共析组织（珠光体和伪珠光体）片状铁素体、网状铁素体和块状铁素体先共析铁素体和共析铁素体

TTT图