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第一章作业：1.奥氏体形成机理，分为几个阶段？答：1，A的形核2，A的长大3，A中残余碳化物的溶解4，A的均匀化2.为什么亚共析钢在加热过程中也会有残余碳化物的形成？答：随着温度的升高，长大速度比n7.5时，就会有残余碳化物产生3影响奥氏体形成动力学的因素？（形成动力学即指形成速度）答：1，加热温度T越高A形成速度越快2，钢的原始含碳量C%越高A形成速度越快3，原始组织越细A形成速度越快4，加热速度越快A形成速度越快5，合金元素存在即减弱A形成速度。（①影响临界点，降低临界点的加速，提高的减速②影响C元素的扩散，A形成速度降低③自身扩散不易，使A形成速度降低）4：什么是起始晶粒度，实际晶粒度，本质晶粒度和他们的决定因素。答：起始晶粒度：A转变刚完成，A晶粒边界刚一接触一瞬间的大小。影响因素：形核率和长大速度之比实际晶粒度：实际生产或实验条件下得到A晶粒的大小。影响因素：加热和保温条件。本质晶粒度：将钢加热到930℃±10℃保温3-8小时再测量A晶粒的大小，表征钢加热过程中A晶粒长大的倾向或趋势。决定因素：炼钢工艺5影响A晶粒长大的因素：答：1，加热温度和保温时间：温度越高长大越容易，时间越长长大越充分。温度主要影响。2，加热速度：加热速度越高A转变温度越高。形核率和长大速度越高，晶粒越细小3,含碳量：一定温度下C%越高越容易长大，超过一定C%晶粒会越细小。4，合金元素：于C形成强或中碳化物的元素抑制长大，P,O,Mn等促进，，Ni,Si无影响。5，原始组织：原始组织越细A晶粒越细，不利于长大。第二章1什么是珠光体片层间距？答：一片铁素体F和一片渗碳体的厚度之和，用S0表示。2珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件，组织形态和性能方面有哪些不同？答：分为片状P和粒状P两种。①片状P渗碳体呈片状，是由A以接近平衡的缓慢冷却条件下形成的渗碳体和F组成的片层相间的机械混合物，还可以细分为珠光体P，索氏体S和屈氏体T。性能主要取决于层片间距S0，强度和硬度随S0减小而增加，S0越小则塑性越好，过小则塑性较差。②粒状P是渗碳体呈粒状分布在连续的F基体上，可由过冷A直接分解而成，也可由片状P球化而成。还可由淬火组织回火而成，于片状P相比，硬度强度较低但塑性和韧性较好。3片状和粒状P的转变机理。答：片状是形核长大的过程，有先共析相，（亚共析钢为F，过为Fe3C），在A晶界和相界处形核，交替长大。粒状是由片状P球化退火产生。4亚共析钢和过共析钢的先共析相和性能特点。答：网状组织：沿A晶界呈网状分布。网状Fe3C使强度下降，脆性上升，加工性能下降块状组织（亚共析钢）：等轴块状。随铁素体增多强度硬度下降，塑性升高。晶内片状组织（魏氏组织）：针片状由晶界向晶内分布。使韧性降低。5影响P转变动力学的因素。①C%对于亚共析钢随C%升高C曲线右移，对过共析钢C曲线左移2，奥氏体状态：A晶粒越大P转变速度越慢，A均匀度：越均匀P转变速度越慢3，A化温度和时间：T越高时间越长P转变速度越慢4，单向拉应力有利于A转化成P，多向拉应力不利于A转化，A状态下塑性变形有利于A转化5，合金元素的影响。6合金元素对P转变影响规律答：大多数合金元素都降低形核率和转变速度。1，凡是使A1升高的都会促进P转变，反之则阻碍2，C化物形成元素会延缓P转变3，合金元素本身扩散不易，延缓P转变4，强碳化物形成元素促进P转变5，使Dac上升的元素，加速P转变6，微量的B会强烈推迟P转变。当B含量上升则作用消失。第三章作业1什么是马氏体相变，说明其转变特点？答：凡是相变特征属于切变共格晶的非扩散型相变都称为马氏体相变，特点：无扩散性，切变性，浮凸现象，共格性，严格的晶体学位向关系，惯习面，变温性2Ms点和Md点的物理意义？答：Ms:A,M两相自由能差打到了相变所需要的最小驱动力时的温度。Md:可以获得形变M的最高温度。3说明（板条和片状）马氏体的组织形态特点？答：板条马氏体立体形态为扁长条状，金相形态为相互平行的排列的条状，片状马氏体立体形态为双凸透镜装，金相形态为针状或竹叶状，且片与片之间互成一定角度。4说明（板条和片状）马氏体的机械性能和产生这些性能的原因？答：一律都是高强度高硬度，板条马氏体塑性好，片状脆性大塑性差。板条M韧性高塑性好是由于板条M的亚结构为高密度位错，位错可运动则塑性好。片状M韧性差塑性差是由于亚结构是孪晶阻碍位错的滑移，淬火时内应力较大内部有微裂纹导致韧性差。高强度高硬度是由于相变强化和固溶强化。5什么是相变塑性？金属及合金在相变过程往往在低于母相屈服的条件下发生塑性变形的情况6．40钢和40Cr钢相比，那种需要更长的奥氏体化时间？答：40Cr钢需要更长的奥氏体化时间。原因：Cr可以提高临界点，使A形成速度下降。Cr有很强的金属性，组织C的扩散，使A形成速度下降。合金元素本身扩散不易，导致A形成速度下降，则奥氏体化时间边长。7什么是奥氏体的稳定化现象？说明其产生的原因。答：A的内部结构由于外界的影响而发生某种转变从而使A向M转变迟缓的现象。原因：热稳定化：由速下降或中间停留引起，机械稳定化：由于M的产生，造成未转变的A的稳定化第四章作业1根据贝氏体中铁素体和碳化物的形态与分布特点不同，贝氏体可以分为哪几类？具体说明上贝氏体和下贝氏体的组织形态特征及其力学性能特点？答：上贝氏体：平行条状的B-ɑ和夹杂于条间的碳化物的混合物（或称羽毛状B）强度低塑性韧性差，具有弓向性，分布不均匀下贝氏体：片状的B-ɑ和片内与常州组成55-60度角的平行断续碳化物，强度硬度高塑性韧性好，无显微裂纹，无回火脆性，内应力小。粒状贝氏体：等轴（块状）B-ɑ和岛状物无碳化物贝氏体：平行条状的B-ɑ和条间残余A2说明上下贝氏体的形成机理？答：上：在奥氏体的贫碳区切变形成B-ɑ，B-ɑ中的C原子向晶界扩散，在边界富集C，在边界析出Fe3C，Fe3C长大使两侧C%下降，B-ɑ易形成。下：在奥氏体的贫碳区切变形成B-ɑ，由于温度低导致C的扩散不易，C原子在B-ɑ内沉淀形成ε-C化物。3影响贝氏体转变动力学的因素？答：含碳量：C%上升B形成速度降低。合金元素：除CoAl其余合金元素均使B转变速度下降。奥氏体化温度和时间：温度升高时间延长，B转变速度降低，C曲线右移。应力和塑变：拉应力促进转变，高温时塑变阻止B转变，中温促进转变。4为了在钢中获得贝氏体组织，通常采取的措施是什么？为什么？答：用等温淬火，是将钢件奥氏体化，使之快冷到贝氏体转变温度区间（260～400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺第六章作业1回火过程中（随着温度升高）淬火钢的组织变化？答：准备阶段20-80度M中的C原子偏聚和聚集的过程。第一阶段80-250是M分解阶段，第二阶段200-300度是残余A的分解，第三阶段250-400碳化物的变化，第四阶段400-A1以下是ɑ相变及碳化物长大和球化的过程2什么是二次淬火？其产生原因如何？在回火冷却过程中发生的残余A向M的转变原因：回火过程中可能从残余A中析出碳化物使残余A中的含碳量降低使Ms点上升，使M的转变容易；回火过程中出现了反稳定化，使残余A回复了重新向M转变的能力。3按照回火温度和组织分，回火可以分为哪几类？说明他们的回火温度，所得组织为何？答：低温回火（150~150℃）得到的是回火马氏体组织；中温回火（350~500℃）得到的是回火屈氏体组织；高温回火（500~650℃）得到的是回火索氏体组织。4什么是二次硬化？说明其产生原因？答：高合金钢淬火后在一定温度下回火时，硬度反而升高的现象。原因：析出特殊碳化物，所产生的弥散强化效应。回火冷却过程中残余A变成M，硬度上升。5说明淬火钢回火时（随温度升高）机械性能的变化？答：随回火温度的剩，硬度和强度降低，塑性升高。6什么是回火脆性？分为哪几类？它们的特点和产生原因？如何预防？答：淬火钢在一定温度下回火时，韧性降低的现象。分类：第一类回火脆性：250度-350度，第二类回火脆性，出现温度450-650度特点：第一类，与回火后的冷却速度无关；不可逆；工件断口呈晶间断口或沿晶断口；含碳量越高脆化程度越小。第二类，有可逆性；脆性断口为晶间断口，在脆化温度区间回火短时间保温快冷不脆，慢冷脆。长时间保温，脆。原因：第一类，沿着板条M的条间或片状M的边界析出了片状渗碳体；残余A转变成B、P、M，也可能析出渗碳体；钢中的杂质元素沿原来A晶界偏聚。第二类，回火冷却过程中，从ɑ相中析出脆性渗碳体；杂质元素沿原A晶界偏聚预防方法：第一类，降低钢中杂质含量，减少A偏聚；细化晶粒；加入W,Mo元素；采用等温淬火的办法，获得下B；避开脆性温度区回火。第二类，回火后快冷；降低钢中杂质含量；细化晶粒；加入W,Mo元素；避开脆性温度区回火。第七章作业。1什么叫做脱溶、固溶、与时效？什么叫做自然时效和人工时效？何为时效强化？答：脱溶是指在过饱和固溶体中，呈溶质原子发生偏聚，并沉淀析出新相的现象。是指将合金加热到高温奥氏体区保温，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。将淬火后的金属工件置于室温或较高温度下保持适当时间，以提高金属强度的金属热处理工艺。室温下进行的时效处理是自然时效；较高温度下进行的时效处理是人工时效。时效强化是指在固溶了合金元素以后，在常温或加温的条件下，使在高温固溶的合金元素以某种形式析出（金属间化合物之类），形成弥散分布的硬质质点，对位错切过造成阻力，使强度增加，韧性降低。第八章作业1金属加热方式有哪几种？他们的加热速度相比如何？随炉加热，预热加热，到温入炉加热和高温入炉加热。加热速度第一种最慢，逐渐递增，高温入炉加热最快。2什么是钢加热时的氧化、脱碳？过热和过烧？答：氧化：工件在热处理加热时，和氧化气氛发生作用，生成氧化物质。脱碳：钢中的碳和脱碳气氛作用使表面失去一部分碳，含碳量降低的现象过热：是指热处理时由于加热温度过高和保温时间过长，使奥氏体粗大而引起的力学性能恶化现象,常用正火工艺弥补；过烧：由于加热温度过高，出现晶界氧化，甚至晶界局部融化，造成工件报废。第九章作业什么是完全退火？不完全退火？等温退火？球化退火？去应力退火？扩散退火？它们分别适用于哪些钢种？他们的加热温度为多少？冷却方式如何？答：完全退火：将钢件加热到AC3以上使之完全奥氏体化再缓慢冷却，获得接近于平衡组织的热处理工艺成为完全退火。适用于含碳0.3%-0.6%的中碳钢，一般在AC3点以上20-30度。随炉冷却不完全退火：是将钢加热到Ac1与Ac3或Ac1与Acm之间某一温度，保温后缓慢冷却下来，以获得接近平衡的组织。不完全退火可用于亚共析钢，也可用于过共钢。特点是退火后珠光体的渗碳体成球状，这种不完退火又称为球化退火。随炉冷却。等温退火：将钢件加热到AC3以上使之完全奥氏体化再快速冷却。适用于合金钢。采用空冷。球化退火：将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却到略低于Ar1的温度，并停留一段时间，使组织转变完成，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。适用于共析钢和过共析钢，加热温度为Ac1+(20～40)℃或Acm-(20～30)℃，随炉缓慢冷却，冷到500℃左右出炉空冷。去应力退火：将工件加热至较低温度，保温一定时间后冷却，使工件发生回复，从而消除残余内应力的工艺称为去应力退火。Ac1以下的适当温度。低碳钢500度，中碳钢500-600度。随炉缓慢冷却，冷到500℃左右出炉空冷。扩散退火：在略低于固相线的温度下，长时间保温，然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。温度通常选择AC3或ACCM以上150-300度。钢种为中高合金钢，随炉冷却至600度出炉空冷。2什么是正火？正火的目的和作用？正火得到的组织？应用钢种？加热温度范围？冷却方式为何？答：将钢加热到Ａc3（或Ａcm）以上的某温度，完全Ａ化后，保温，空冷以得到珠光体类型的组织，称为正火。目的和作用：改善切削加工性能；消除热加工缺陷。适用钢种：碳钢，低、中合金钢；加热温度：Ａc3（或Ａcm）＋30～50℃对一些合金钢，Ａ