金属固相变理论总复习

第三章珠光体转变基本概念：珠光体、片间距、珠光体团、索氏体、屈氏体、片状珠光体、粒状珠光体重点与难点：1、片状珠光体形成过程，晶核长大过程中C原子扩散？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、影响珠光体转变动力学的因素？3、珠光体的机械性能？第四章马氏体转变基本概念：马氏体、切变共格相变、Ms点、奥氏体的热稳定化、奥氏体的机械热稳定化重点与难点：1、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？板条状马氏体：由束、块、板条等组织单元构成，亚结构为高密度的位错，晶体学取向关系符合K-S关系，惯习面为（111）r有较高的强度、硬度，韧性好片状马氏体：相邻马氏体片一般互不平行，而是呈一定的交角排列，空间形态呈双凸透镜片状，亚结构为孪晶，晶体学取向关系符合K-S或西山关系，惯习面为﹛225﹜r或{259}r有高强度、高硬度，但韧性差%C﹤0.3%板条状0.3~1.0%C板条状+片状马氏体混合组成〉1.0%C片状马氏体2、马氏体相变特征？3、2、影响钢中Ms点的主要因素？3、马氏体的机械性能？马氏体高强度、高硬度的原因？第五章贝氏体转变基本概念：贝氏体、切变共格相变、魏氏组织、上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、无碳化物贝氏体重点与难点：1、比较上贝氏体和下贝氏体的组织特征与性能特点。2、贝氏体相变特征？3、影响贝氏体相变动力学的主要因素？第六章钢中的回火转变基本概念：回火、二次淬火、二次硬化、调质处理、回火马氏体、回火索氏体、回火屈氏体、第一类回火脆性、第二类回火脆性重点与难点：1、简述回火过程的几个阶段。淬火碳钢的回火转变主要有五个过程，他们不是单独发生，而是相互重叠的：M中碳原子偏聚（前期阶段）80～100℃以下，从尺寸、比热、金相组织和硬度上都观察不到明显变化；在马氏体中C（N）原子短距离移动，发生C原子的偏聚M分解（第一阶段转变）80～250℃，马氏体在室温是不稳定的，填隙的碳原子可以在马氏体内进行缓慢的移动，产生某种程度的碳偏聚。随着回火温度的升高，马氏体开始分解，在中、高碳钢中沉淀出ε-碳化物AR转变（第二阶段转变）200～300℃，淬火钢加热到Ms点以上、A1点以下各个温度等温保持，残余奥氏体在高温区将转变为珠光体，在中温区将转变为贝氏体。在已形成的马氏体发生分解以后，淬火钢加热到低于Ms点的某一温度等温保持，则残余奥氏体有可能等温转变成马氏体。将淬火钢加热到较高温度回火，若残余奥氏体比较稳定，在回火保温时未发生分解，则在回火后的冷却过程中将转变为马氏体。碳化物析出与转变（第三阶段转变）250～400℃M内过饱和C原子全部脱溶，析出更稳定的θ-碳化物这一转化是通过ε-碳化物的溶解和渗碳体重新形核长大方式进行的。最初形成的渗碳体和基体保持严格的取向关系。渗碳体往往在ε-碳化物和基体的界面上、马氏体界面上、高碳马氏体片中的孪晶界上和原始奥氏体晶粒界上形核。形成的渗碳体开始时呈薄膜状，然后逐渐球化成为颗粒状的Fe3C。α相状态变化及碳化物聚集长大（第四阶段转变）高于400℃，渗碳体从400℃开始球化，600℃以后发生集聚性长大。过程进行中，较小的渗碳体颗粒溶于基体，而将碳输送给选择生长的较大颗粒。位于马氏体晶界和原始奥氏体晶粒间界上的碳化物颗粒球化和长大的速度最快，因为在这些区域扩散容易得多。2、第一类回火脆性和第二类回火脆性产生原因？如何避免？奥氏体化时杂质元素P、S、As、Sn、Sb等在晶界、亚晶界偏聚导致晶界弱化是引起第一类回火脆性的原因，避免①降低钢中杂质元素的含量；②加入Mo、W等能减轻第一类回火脆性的合金元素；③加入Cr、Si以调整发生第一类回火脆性的温度范围，使之避开所需的回火温度；④用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素以细化奥氏体晶粒；⑤采用等温淬火工艺代替淬火加回火工艺。第二类回火脆性产生的主要原因：回火时，P、As、Sb及Sn等杂质元素在原奥氏体晶界偏聚或以化合物的形式析出，降低了晶界的断裂强度。避免：a)选用高纯度钢，降低钢中杂质元素含量；b)加入适量能抑制第二类回火脆性的合金元素（如Mo、W等）；c)避免在450～600℃温度范围内回火，在600℃以上温度回火后应采取快冷；d)加入能细化奥氏体晶粒的合金元素（如Nb、V、Ti等）以细化奥氏体晶粒，增加晶界面积，降低单位晶界面积杂质元素的含量；e)对亚共析钢采用等温淬火方法，降低P等元素在原奥氏体晶界上的偏聚浓度。f)采用形变热处理方法，细化奥氏体晶粒并使晶界呈锯齿状，增大晶界面积，减轻回火时杂质元素向晶界的偏聚。3、比较索氏体与回火索氏体、屈氏体与回火屈氏体的组织及性能的区别。索氏体回火索氏体组织形态细片状珠光体由已再结晶的铁素体和均匀分布的细粒状渗碳体所组成。F失去原M形态，成为多边形颗粒状，同时渗碳体聚集长大性能强度和硬度较高（25～30HRC），塑性和韧性较好保持较高的强度和硬度（25～35HRC)同时具有更好的塑性和韧性。屈氏体回火屈氏体组织形态极细片状珠光体由尚未发生再结晶的针状铁素体和弥散分布的极细小的片状或粒状渗碳体所组成。形态仍为淬火M的片状或板条状性能强度和硬度高（30～40HRC），塑性和韧性好获得较高的屈强比，硬度（35～45HRC)高的弹性极限，高的韧性。第七章合金的脱溶沉淀与时效基本概念：脱溶（沉淀）、固溶处理、时效、淬火时效、回归重点与难点：1、以Al-Cu合金为例，说明时效过程中过渡相和平衡相的形成过程。2、简述三种时效硬化机制。第一部分基本概念：退火、正火、球化退火、扩散退火、再结晶退火、完全退火、不完全退火、淬火、回火、淬透性、热应力、组织应力、等温淬火重点与难点：1、退火分类及各个退火工艺的加热温度和目的。2、正火的目的。3、淬火介质理想冷却曲线。4、影响淬透性的因素？5、根据CCT曲线和TTT曲线，几种淬火工艺及获得组织？6、回火工艺哪几种，各获得何种组织？第二部分基本概念：表面淬火、碳势、纯扩散、反应扩散、软氮化重点与难点：1、表面高频淬火材料选择、热处理工序及组织？2、化学热处理（渗碳、渗氮）材料选择、热处理工序及组织？3、何为碳势？如何控制和测定碳势？