热处理原理与工艺习题及答案

更新时间：2024-05-16 02:35:02 阅读量：综合文库文档下载

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1 试对珠光体片层间距随温度的降低而减小作出定性的解释。

答：S与ΔT成反比，且，这一关系可定性解释

如下：珠光体型相变为扩散型相变，是受碳、铁原子的扩散控制的。当珠光体的形成温度下下降时，ΔT增加，扩散变得较为困难，从而层片间距必然减小（以缩短原子的扩散距离），所以S与ΔT成反比关系。在一定的过冷度下，若S过大，为了达到相变对成分的要求，原子所需扩散的距离就要增大，这使转变发生困难；若S过小，则由于相界面面积增大，而使表面能增大，这时ΔGV不变，σS增加，必然使相变驱动力过小，而使相变不易进行。可见，S与ΔT必然存在一定的定量关系，但S与原奥氏体晶粒尺寸无关。

分析珠光体相变的领先相及珠光体的形成机理。

答：从热力学上讲，在奥氏体中优先形成α相或Fe3C相都是可能的，所以分析谁是领先相，必须从相变对成分、结构的要求着手，从成分上讲，由于钢的含碳量较低，产生低碳区更为有利，即有利于铁素体为领先相；但从结构上讲，在较高温度，特别在高碳钢中，往往出现先共析Fe3C相，或存在未溶Fe3C微粒，故一般认为过共析钢的领先相为Fe3C，而共析钢的领先相并不排除铁素体的可能性。

珠光体形成时，在奥氏体中的形核，符合一般的相变规律。即母相奥氏体成分均匀时，往往优先在原奥氏体相界面上形核，而当母相成分不均匀时，则可能在晶粒内的亚晶界或缺陷处形核。

珠光体依靠碳原子的扩散，满足相变对成分的要求，而铁原子的自扩散，则完成点阵的改组。而其生长的过程则是一个“互相促发，依次形核，逐渐伸展”的过程，若在奥氏体晶界上形成了一片渗碳体（领先相为片状，主要是由于片状的应变能较低，片状在形核过程中的相变阻力小），然后同时向纵横方向生长，由于横向生长，使周围碳原子在向渗碳体聚集的同时，产生贫碳区，当其C%下降到该温度下xα/k浓度时，铁素体即在Fe3C—γ相界面上形核并长成片状；随着F的横向生长，又促使渗碳体片的形核并生长；如此不断形核生长，从而形成铁素体、渗碳体相相同的片层。形成片状的原因，一般以为：片状可以大

面积获得碳原

子，同时片状扩散距离短，有利于扩散。

当形成γ—α，γ—cem相界面以后，在γ的相界面上产生浓度差xγ/α>xγ/k从而引起碳原子由α前沿向Fe3C前沿扩散，扩散的结果破坏了相界面γ，C浓度的平衡（在γ—α相界面上，浓度低于平衡浓度xγ/α而γ—Fe3C相界面上，浓度则高于xγ/k，为了恢复碳浓度的平衡，在γ—α相界面上形成α，γ—cem相界面上形成Fe3C，从而P实现纵向生长。

铁素体的横向生长，由于其两例渗碳体片的形成而终止，渗碳体的横向生长亦然，故P片的横向生长很快停止，而纵向生长继续，直到与另一方向长来的P相遇为止。这就形成了层片状的珠咣体。随着温度的降低，碳原子的扩散能力下降，从而形成的铁素体、渗碳体片逐渐变薄缩短，片层间距缩短。由片状P→S→F。 4．分析珠光体相变的影响因素复习思考题三马氏体相变

1．试述马氏体相变的主要特征，并作简要的分析说明。 2．分析马氏体的性能及其与马氏体结构的关系。

3．假设马氏体相变时原子半径不变，试计算45钢中发生马氏体

相变时的体积变化。

4．试分析影响MS点的主要因素。

5．按形成方式分类，马氏体相变有哪几种类型，各有何特点？ 6．何为奥氏体稳定化现象？热稳定化和力学稳定化受哪些因素的

影响？在生产上，如何利用奥氏体稳定化规律改善产品的性能。试根据变形时的临界分切应力，分析位错型马氏体和孪晶型马氏体的成因及其惯习面的变化规律。

7．试计算45（含0.45%C）钢淬火时由组织转变引起的体积相对

膨胀量。（已知铁和碳的原子半径分别为1.25和0.77 ；铁和碳的原子量分别为55.847和12.011）复习思考题四

1．试述贝氏体的形貌特征及其形成的条件。 2．试比较贝氏体、珠光体和马氏体相变的异同。 3．简述几种主要贝氏体的转变机理。 4．试分析影响贝氏体性能的因素复习思考题五

1．试设计一种应用金相法测定某种钢的TTT曲线的试验。 2．大型钢件淬火时，为何会出现逆硬化现象？ 3．如何应用TTT图估计钢的临界淬火速度？复习思考题六

1．简述回火第一阶段发生的组织转变，电阻率在此阶段有何变

化？