金属热处理原理与工艺复习大纲.doc

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1、金属热处理复习提纲考试题型及分值：一、名词解释题（共5题，3分/题，共15分）二、选择题（共15题，2分/题，共30分）三、判断正误题（共10题，1分/题，共10分）四、简答题（共5题，6分/题，共30分）五、综合题（共1题，15分/题，共15分）第一部分热处理原理基本概念：同素异构转变、热处理、奥氏体、本质晶粒度、过冷奥氏体、铁素体、片状珠光体、粒状珠光体、马氏体、残余奥氏体、上贝氏体、下贝氏体、C曲线、临界冷却速度、固溶、脱溶沉淀、时效、人工时效、自然时效、过时效———————————————————————————————————————————————同素

2、异构转变：纯金属在温度和压力变化时，由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程。热处理：材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。奥氏体：碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体。本质晶粒度：表示钢在一定加热条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。过冷奥氏体：共析钢过冷到A1温度以下，奥氏体在热力学上处于不稳定状态，在一定条件下会发生分解转变，这种在A1以下存在且不稳定的、将要发生转变的奥氏体。铁素体：碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体。片状珠光体：铁素体基体上分布着片状渗碳体的组织称为片状珠光体。粒状珠光体：铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织称为

3、粒状珠光体。马氏体：碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体。残余奥氏体：淬火未能转变成马氏体而保留到室温的奥氏体。B上：在贝氏体相变区较高温度范围内形成的贝氏体。B下：在贝氏体转变区域的低温范围内形成的贝氏体。C曲线：表示过冷奥氏体等温转变图，即过冷奥氏体在等温条件下转变时，过冷奥氏体的转变温度、转变的开始时间和终了时间与转变产物及其转变量之间关系的图解。临界冷却速度：分为上临界冷却速度和下临界冷却速度。上临界冷却速度为使过冷奥氏体不发生分解，得到完全马氏体组织（包括AR）的最低冷却速度。下临界冷却速度为过冷奥氏体在连续冷却过程中全部发生珠光体转变而不发生马氏体转变的最

4、大冷却速度。固溶处理：将合金加热到固溶线以上一定温度保温足够时间，获得均匀的单相固溶体，快冷至室温得到过饱和固溶体，这个过程称为固溶处理。脱溶沉淀：指从过饱和固溶体中析出第二相（沉淀相）或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相的过程。时效：将固溶处理的合金加热到固溶线以下某一温度保温一定时间，实现脱溶分解，这个过程称为时效。人工时效：在高于室温下进行的时效称为人工时效。自然时效：在室温下进行的时效，称为自然时效。过时效：指当时效温度超过正常时效温度，也就是达到峰值硬度时的温度及时间，此时材料内部的析出相开始长大，间距变大，宏观表现为材料的强度降低，塑韧性有所提高。知识

5、点：1.铁碳相图2.纯铁的三种同素异构体δ-Fe、γ-Fe、α-Fe3.热处理的特点4.钢加热及冷却的实际临界温度相变的开始或终了温度，即为临界温度。实际相变开始的温度往往会偏离相图上的平衡温度，加热时偏向高温，而冷却时偏向低温，随着加热（冷却）速度增加，实际温度偏离平衡点越远。通常加热时的临界温度用脚标c表示，如Ac1、Ac3、Accm；冷却时的临界温度用脚标r表示，如Ar1、Ar3、Arcm。A1、A3、Acm为钢的平衡相变温度，而Ac1、Ac3、Accm与Ar1、Ar3、Arcm为钢的实际相变温度。5.共析钢加热奥氏体的形成过程第一步：奥氏体晶核形成：首先α

6、/Fe3C相界面形核。第二步：奥氏体晶核长大：γ晶核通过碳原子的扩散向α和Fe3C方向长大。第三步：残余渗碳体溶解：铁素体在成分、结构上比Fe3C更接近于奥氏体，因而先于Fe3C消失，而残余Fe3C则随保温时间延长不断溶解直至消失。第四步：奥氏体均匀化。Fe3C溶解后，其所在部位碳含量仍很高，通过长时间保温使奥氏体成分趋于均匀。6.奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变

7、形、开裂。7.过冷奥氏体的三种转变及其产物，特征转变类型转变温度转变产物显微组织特征高温转变（珠光体转变，为片状珠光体）Ac1-650珠光体P粗片状铁素体与渗碳体混合物650-600索氏体S600倍OM才能分辨的细片状珠光体600-550托氏体（屈氏体）T在光显下无法分辨的极细片状珠光体中温转变（贝氏体转变）550-350上贝氏体羽毛状组织350-Ms下贝氏体黑色针状或竹叶状组织低温转变（马氏体转变）Ms以下马氏体板条状、片状（针状或竹叶状）8.片状珠光体及其力学性能见上表珠光体转变。片层间距S0愈小，强度、硬度愈高，符合Hall-Petch关系：σS=σ0+kS

8、0-19.