材料相变原理复习提纲

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1、材料相变原理复习提纲第］章1分析固态相变的动力和阻力。相变驱动力是使系统自山焙下降的因索，相变阻力是相变导致系统自山焙升高的因素。AG=AG相变+ZG界iM+AG畸式中AG相变一项为相变驱动力。其值是新旧相自由焰之差。相变阻力包括很多内容：如晶界能、相界而能、位错畸变能、挛晶界而能、层错能、表而能、相变潜热等。综合为界面能和畸变能。2讨论固态相变新相形状的影响因素。新和的形状决定于长大速率的方向性，它受品面的界面张力、表面或界而杂质吸附、温度和浓度梯度等彩响。如生铁中石墨沿基面方向长大，成为片状石墨；如沿垂直于基血方向长大，则成为扇形石墨的

2、复合体，即球状石墨。er進相变3比较扩散型相变和非扩散型相变的特点。扩散型相变外形变化成分变化位向关系无外形变化新相与母相成分不同，有成分变化新相与母相之间的晶体学位向关系可有可无外形有变化，产生表面浮凸新相与母相成分相同，无成分变化新相与母相之间有一定的晶体学位向关系相界面移动速度极快，接近声速长大速度取决于原子扩散速度1.以共析钢为例，说明奥氏体的形成过程1奥氏体晶核的形成：奥氏体晶核易于在铁素体与渗碳体和界面形成2奥氏体的长大:奥氏体中的碳含量是不均匀的，与铁素体和接处碳含量较低，与渗碳体和接处碳含量较高，引起碳的扩散，破坏了原先碳浓度

3、的平衡，为了恢复碳浓度的平衡,促使铁索体向奥氏体转变以及fe3c的溶解，宜至铁素体全部转变为奥氏体为止。3残余渗碳体的溶解：铁素体比奥氏体先消失，因此还残留未溶解的渗碳体，随时间的延长不断融入奥氏体，直至全部消失。4奥氏体均匀化：残余渗碳体全部溶解时,奥氏体中的碳浓度依然是不均匀的，继续延长保温时间，通过碳的扩散，可使奥氏体碳含量逐渐趋于均匀。渗碳体残余的原因：相界面向铁索体屮的推移速度比向渗碳体中推移速度快14.8倍，但是铁索体片厚度仅比渗碳体片大7倍，所以铁索体先消失，还有相当数量的剩余渗碳体未完全溶解。2.奥氏体的晶粒度由几种表示方法？

4、并讨论影响奥氏体晶粒度的影响因素。晶粒度是指晶粒大小，晶粒大小可用多种方法表示，晶粒大小与晶粒度级别(N)的关系为：n二2N-1n为放大100倍视野屮单位面积内的数。N—般为1-8,级别越高，晶粒越细。起始晶粒度；实际晶粒度；本质晶粒度。本质细晶粒钢：5-8级；本质粗品粒钢：1-4级。奥氏体起始晶粒度大小决定于奥氏体的形核率(N)和长大速率(G)on二1.01(N/G)l/2n为lmm2面积内的晶粒数。影响奥氏体晶粒长大的因素1加热温度和保温时间的影响：2加热速度的影响：3钢屮碳含量的影响：4合金元索的影响：3•解释钢的组织遗传现象和断口遗传

5、现象，分析产生原因，讨论防止方法。具有粗人晶粒的原始奥氏体冷却得到的非平衡组织加热奥氏体化时，在一定的加热条件下，新形成的奥氏体晶粒会继承和恢复原始粗人的奥氏体晶粒。这种粗人奥氏体晶粒的遗传性，称为钢的组织遗传现象。具有粗大晶粒的原始奥氏体冷却得到的非平衡组织加热奥氏体化时，以屮等加热速度加热到Ac3以上时，新形成的奥氏体晶粒会得到细化，不发生组织遗传，但这种细品组织却岀现了粗品断口，这种现彖称为断口遗传现彖。产生原因：组织遗传：合金钢以非平衡组织加热时，采用慢速加热和快速加热均容易出现组织遗传断口遗传：1.原始粗大奥氏体晶界上有MnS沉淀粒

6、子，使晶界强度下降。2.原奥氏体晶粒内的细小奥氏体晶粒空间取向一致，形成晶内织构，相当于粗大晶粒。3.原始奥氏体晶界富集C和Cr元素，形成碳化銘沿晶界析出，导致晶界结合力下降，引起粗大奥氏体晶界断裂。防止方法：组织遗传：采用屮等速度加热奥氏体化才有可能不岀现组织遗传第3章1•珠光体片层间距的控制方法、原理和意义珠光体的片层间距用so表示，它是用来衡量珠光体组织粗细的一个重要指标。珠光体的片层间距主要取决于珠光体形成时的过冷度，而与奥氏体晶粒度无关。过冷度越大，珠光体形成温度越低，珠光体片层间距越小，存在如下经验关系：SO=(8.02/AT)X

7、103(nm)式中过冷度AT的单位为K。2.珠光体转变动力学特点和影响因素一.珠光体的形核率和长大速率珠光体的形核率和长大速率与形成温度的关系：随转变温度降低(过冷度增大)，奥氏体与珠光体的自由能差增大，转变动力增大,形核率增大。随转变温度降低，原子活动能力减弱，形核率减小。随转变温度降低，原子扩散速度减慢，晶核长大速度降低。随转变温度降低，奥氏体屮碳浓度增人，碳扩散速度提高，晶核长大速度提高。珠光体的形核率和长大速度与转变温度的关系曲线均具有极大值。珠光体的形核率和长大速率与转变时间的关系：随转变时间的增加，珠光体的形核率增大，晶核氏人速度

8、变化不人。二、珠光体转变动力学图珠光体转变有孕育期。随转变温度降低，孕育期减小，某一温度孕育期最短，温度再降低，孕育期乂增加。随转变时间增加，转变速度提高，当转变量