第一章 金属固态相变基础

基本概念：

固态相变、惯习面 、共析相变、伪共析相变、调幅分解 、TTT曲线、CCT曲线

重点与难点：

1、固态相变分类、固态相变的驱动力和阻力。

2、C曲线为何呈C形？影响C曲线的因素有哪些？ 3、根据C曲线判断冷却转变产物。

第二章 钢中奥氏体的形成

基本概念：

奥氏体、晶粒度、起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度

重点与难点：

1、熟悉Fe-C相图。

2、奥氏体形成过程，晶核长大过程中C原子扩散？ 3、影响奥氏体形成速率的因素？ 4、影响奥氏体晶粒长大的因素？

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？ 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 ？ 2、马氏体相变特征？

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。

2、第一类回火脆性和第二类回火脆性产生原因？如何避免？

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。

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 整体热处理

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 表面及化学热处理

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？

第一章 习题

一、填空题

1）、固态相变是固态金属（包括金属与合金）在（温度）和（压力）改变时，其内部（组织结构或相状态）的变化。

2）、相的定义为（材料内部结构一致、成分相似，与其它部分有界面分开的均匀组成部分）。 3）、新相与母相界面原子排列方式有三种类型，分别为（共格）、（半共格）、（非共格），其中（共格）界面能最低，（非共格）应变能最低。 4）、固态相变的阻力为（界面能）及（应变能）。

5）、固态平衡相变分为（同素异晶或多形性转变）、（共析转变）、（脱溶转变）、（调幅分解）、（有序化转变）。

6）、固态非平衡相变分为（伪共析转变）、（马氏体相变）、（贝氏体相变）、（非平衡脱溶）。 7）、固态相变的分类，按热力学分类：（一级相变）、（二级相变）；按原子迁动方式不同分类：（扩散型相变）、（非扩散型相变）；按生长方式分类（非连续有核型相变）、（连续无核型相变）。 8）、对于一级相变，当1相转变为2相时，1相和2相的自由能和（化学位）相等，但其对温度或压力的（一级偏导数）不相等。 9）、一级相变点可以通过测量热分析曲线以及（膨胀）曲线获得。 10）、如果1相转变为2相时发生二级相变，写出两相转变时相等的那些量（G 1?G2，?1??2，???????1??????????G?0,???0,?S?0,?V?0） ，以及不相等的那些量 ????2??1???2?或 ?T?T ??P??P??P?T??P?T??2?1???2?2???2?1???2?2???2?1???2?2?????????CP?0，?K?0，???）0，（? 2???P2??????P2????T?P????T?P?，或 ???T2????T????T??T???P??P?

11）与一级相变不同，二级相变时不仅没有自由能和化学位的变化，也没有熵和（体积）的改变，但两相的比热、（压缩系数）以及（膨胀系数）并不相同。 12）写出铁碳相图中包含的脱溶转变式（γ→Fe3CⅡ或α→Fe3CⅢ），多形性转变式（γ→α），以及共析转变式（ γ→（α+ Fe3C） ）。这些都属于（一）级相变。

13 铁碳相图中A2温度代表（铁磁性和顺磁性）转变温度，属于（二）级相变，再列出一种属于该级相变的转变（有序化转变或超导转变）。

14调幅分解属于连续的无核相变，其始于固溶体中的（成分）起伏，依靠（上坡）扩散使浓度差越来越大，最终使（均匀）固溶体变为（不均匀）固溶体，原固溶体以及新形成的两种固溶体的结构（相同）；而钢中的相变大多属于（有核相变）型，始于（结构）起伏，相界面在相转变中具有极重要的作用。

15 固态相变的驱动力力为（新旧两相之间的自由能差值）。

16 固态相变时新相形核的位置在母相中并不是随机均匀地分布，而是在某些特定的位置上优先形核，这些特定的位置主要指（各类缺陷区），例如母相中的面缺陷（相界面、晶界、亚晶界以及层错）、线缺陷（位错）等；固态相变时新相长大机制与界面类型有关，其中半共格界面主要有（台阶式长大）、（切变）两种长大机制，而非共格界面主要以（扩散）机制长大。

17 弹性应变能和界面能与界面结构有关，共格界面的（弹性应变能）能最大而（界面）能最小，非共格界面的（界面）能最大而（弹性应变能）能最小。

18．奥氏体是（C在γ-Fe中的间隙固溶体），它的晶体结构是（面心立方）； 铁素体是（C在α-Fe中的间隙固溶体），它的晶体结构是（体心立方）；

19 珠光体是（铁素体）和（渗碳体）的机械混合物；莱氏体是（奥氏体）和（渗碳体）的机械混合物，而变态莱氏体是（珠光体）和（渗碳体）的机械混合物。

20在Fe—Fe3C相图中，有（一次渗碳体）、（二次渗碳体）、（三次渗碳体）、（共晶渗碳体）和（共析渗碳体）五种渗碳体，它们各自的形态特征是（粗大、规则的长条状）、（沿原奥氏体晶界呈网状）、（铁素体晶界或晶内呈小片状或点状）、（莱氏体中的连续基体）、（多为片状，球状珠光体中呈粒状或球状）。

二、选择题

(1) 纯铁在912℃以下的晶格类型是 C

A．密排六方晶格 B 面心立方晶格 C 体心立方晶格 D．简单立方晶格 (2) 奥氏体是（ A ）

A、 C在γ-Fe中的间隙固溶体，塑性好； B、 C在γ-Fe中的间隙固溶体，强度高； C、. C在α-Fe中的间隙固溶体，塑性好； D、C在α-Fe中的间隙固溶体，强度高； (3) 铁素体的机械性能特点是 C

A．具有良好的硬度与强度 B 硬度高，塑性较差

C 具有良好的塑性,硬度较低 D．具有良好的切削性和铸造性 (4) 三次渗碳体是从 B A．钢液中析出的 B．铁素体中析出的 C 奥氏体中析出的 D．珠光体中析出的 (5) 二次渗碳体是从 C A．钢液中析出的 B 铁素体中析出的 C 奥氏体中析出的 D．莱氏体中析出的 (6)、在体积相同时，新相呈（ A ）体积应变能最小。

A．碟状（盘片状） B.针状 C.球状

三、问答题

1 按热力学参数变化特征，固态相变可以分为一级相变和二级相变两类。阐述发生一级相变和二级相变时热力学参数的变化特征及相关特性的变化特点。 2在二元系中，当两相(α、β)平衡时：

(1)热力学条件是什么？ (2)两相的成分如何确定？ 3 同素异晶转变、马氏体相变、脱溶转变有何主要区别? 4.与液相的结晶相比较，固态相变有哪些主要特点？

5 新相核心形成的必要条件通常有哪些？对于非扩散型相变，通常无需哪个条件？ 6参考下面提供的示意图，画出按组织区分的Fe-Fe3C相图，并说明分别为1.0wt%C和3.0wt%C的铁碳合金经过缓慢冷却在相关三相反应完成后形成的各组织特点。