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1、固态相变题库及答案固态相变课程复习思考题2012-5-171.说明金属固态相变的主要分类及其形式2.说明金属固态相变的主要特点3.说明金属固态相变的热力学条件与作用4.说明金属固态相变的晶核长大条件和机制5.说明奥氏体的组织特征和性能6.说明奥氏体的形成机制7.简要说明珠光体的组织特征8.简要说明珠光体的转变体制9.简要说明珠光体转变产物的机械性能10.简要说明马氏体相变的主要特点11.简要说明马氏体相变的形核理论和切边模型12.说明马氏体的机械性能,例如硬度、强度和韧性13.简要说明贝氏体的基本特征和组织形态14.说明恩金贝氏体相
2、变假说15.说明钢中贝氏体的机械性能16.说明钢中贝氏体的组织形态17.分析合金脱溶过程和脱溶物的结构18.分析合金脱溶后的显微组织19.说明合金脱溶时效的性能变化20.说明合金的调幅分解的结构、组织和性能21.试计算碳含量为2.11%(质量分数)奥氏体中,平均几个晶胞有一个碳原子?22.影响珠光体片间距的因素有哪些?23.试述影响珠光体转变力学的因素。24.试述珠光体转变为什么不能存在领先相25.过冷奥氏体在什么条件下形成片状珠光体,什么条件下形成粒状珠光体26.试述马氏体相变的主要特征及马氏体相变的判据27.试述贝氏体转变与马氏
3、体相变的异同点28.试述贝氏体转变的动力学特点29.试述贝氏体的形核特点30.熟悉如下概念:时效、脱溶、连续脱溶、不连续脱溶。31.试述Al-Cu合金的时效过程,写出析出贯序32.试述脱溶过程出现过渡相的原因33.掌握如下基本概念:固态相变、平衡转变、共析相变、平衡脱溶、扩散性相变、无扩散型相变、均匀形核、形核率1.说明金属固态相变的主要分类及其形式?(1)按热力学分类:①一级相变②二级相变(2)按平衡状态图分类:①平衡相变㈠同素异构转变和多形性转变㈡平衡脱溶沉淀㈢共析相变㈣调幅分解㈤有序化转变②非平衡相变㈠伪共析相变。㈡马氏体相变
4、。㈢贝氏体相变。㈣非平衡脱溶沉淀。(3)按原子迁移情况分类:①扩散型相变。②非扩散型相变(4)按相变方式分类:①有核相变②无核相变2.说明金属固态相变的主要特点?⑴相界面:根据界面上新旧两相原子在晶体学上匹配程度的不同,可分为共格界面、半共格界面和非共格界面。⑵位向关系与惯习面:在许多情况下,金属固态相变时新相与母相之间往往存在一定的位向关系,而且新相往往在母相一定的晶面上开始形成,这个晶面称为惯习面通常以母相的晶面指数来表示。⑶弹性应变能:金属固态相变时,因新相和母相的比容不同可能发生体积变化。但由于受到周围母相的约束,新相不能自
5、由膨胀,因此新相与其周围母相之间必将产生弹性应变和应力,使系统额为地增加了一项弹性应变能。⑷过渡相的形成:当稳定的新相与母相的晶体结构差异较大时,母相往往不直接转变为自由能最低的稳定新相,而是先形成晶体结构或成分与母相比较接近,自由能比母相稍低些的亚稳定的过渡相。⑸晶体缺陷的影响:固态晶体中存在着晶界、亚晶界、空位及位错等各种晶体缺陷,在其周围点阵发生畸变,储存有畸变能。一般地说,金属固态相变时新相晶核总是优先在晶体缺陷处形成。⑹原子的扩散:在很多情况下,由于新相和母相的成分不同,金属固态相变必须通过某些组织的扩散才能进行,这时扩散
6、便成为相变的控制因素。3.说明金属固态相变的热力学条件与作用?金属固态相变的热力学条件:(1)相变驱动力相变热力学指出,一切系统都有降低自由能以达到稳定状态的自发趋势。若具备引起自由能降低的条件,系统将由高能到低能转变转变,称为自发转变。金属固态相变就是自发转变,则新相自由能必须低于旧相自由能。新旧两相自由能差既为相变的驱动力,也就是所谓的相变热力学条件。(2)相变势垒要使系统有旧相转变为新相除了驱动力外,还要克服相变势垒。所谓相变势垒是指相变时改组晶格所必须克服的原子间引力。金属固态相变的热力学作用:①为相变的发生提供动力;②明确
7、相变发生所要克服的势垒,即激活能。4.说明金属固态相变的晶核长大条件和机制?金属固态相变的晶核长大条件:①要求具有合适的过冷度;②有合适的晶核表面结构金属固态相变的晶核长大机制:如果新相晶核与母相之间存在着一定的晶体学位向关系,则生长时此位向关系仍保持不变,以便降低表面能。新相的生长机制也与晶核的界面结构有密切关系,具有共格、半共格或非共格界面的晶核,其长大方式也各不相同,不过完全共格情况很少,大都是非共格和半共格界面。(1)非共格界面的迁移一般非共格界面的迁移方式有两种;一种方式是母相原子通过热激活越过界面不断地短程迁入新相,界面
8、随之向母相中迁移,新相长大。另一种方式是非共格界面呈台阶状结构,台阶的高度为一个原子的尺度。(2)半共格界面的迁移因半共格界面具有较低的界面能,故在长大过程中界面往往保持平面。由于相变过程中原子迁移都小于一个原子间距,故又称为无扩散型
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