金属学及热处理复习

金属学与热处理复习总结材料加工工程系1考试题型及分值一、名词解释（10分）二、不定项选择（10分）三、简答（20分）三、相图部分（铁碳相图和三元相图，约30分）四、晶体结构及塑性变形部分（晶体滑移及孪生、晶面晶向指数及间距、原子密度等，约12分）五、热处理原理及工艺部分（热处理原理及热处理工艺部分，约18分）2

考试方法：闭卷考试要求：

1、严格考试纪律。避免纸条、小抄、交头接耳、手机等工具文字输入以及录音。2、一经发现抄袭，立即终止考试、没收抄袭工具、按不及格和违纪处理、不允许参加补考。

望相互监督！3第一章金属的晶体结构

金属、晶体、晶格（点阵）、晶胞、同素异构（多晶型）转变、元、相、固溶体、化合物、空位（肖、弗）、位错、晶界（大角度、小角度）、亚结构、亚晶界、位错等概念。晶面指数和晶向指数的确定，或根据晶面指数及晶向指数画出晶面和晶向。典型的晶面和晶向的晶面间距和晶向的原子密度。

常见的晶体结构晶胞原子数、致密度。

柏氏矢量与位错线的关系，确定位错的性质，间隙原子及置换原子位错附近聚集。4第二章纯金属的结晶了解纯金属结晶的宏观现象（过冷和结晶潜热）。

均匀形核和非均匀形核。

均匀形核时的形核功。临界晶核时自由能的变化为正值，且恰好是临界晶核表面能的1/3，说明体积自由能的下降只补偿了表面能增加的2/3（详见P.47）。液固界面的微观结构及晶体长大机制。5第三章二元合金相图

相图、组织、表象点相律、异分结晶、同分结晶、枝晶偏析、区域偏析成分过冷、伪共晶、离异共晶。固溶体合金结晶与纯金属结晶的两个区别（图3.19看明白）。不同类型的相图的分析，如液相线、固相线、三相平衡（包晶、共晶、共析）、溶解度曲线等。能熟练的利用杠杆定律。分解型和合成型转变。6第四章铁碳合金

绘出完整的以相组成的Fe-C合金相图，（标注特征点符号、温度、成分、相区）。分析不同成分的铁碳合金的平衡结晶过程（注意0.53%），利用杠杆定律进行室温下（或共析转变刚刚完成后）组织组成物和相组成物相对含量的计算。分析亚共晶成分合金平衡结晶过程，计算从先共晶奥氏体中析出的二次渗碳体的数量。7第五章三元合金相图成分三角形内任意点合金成分的确定。直线法则和杠杆定律含义及应用（P.131两条）。

根据投影图写出液相面、二元共晶曲面、固相面。

分析不同成分的合金平衡结晶过程和室温组织。89第六章金属的塑性变形滑移、孪生变形，滑移与孪生区别；滑移系、变形织构、板织构、丝织构、回复、再结晶（前提必须是冷变形金属）、扩散。回复机制、再结晶形核机制。弗兰克-瑞德位错源、位错的平面塞积。霍尔-配奇公式及晶粒大小与屈服强度的关系的解释。面心立方及体心立方的滑移系。滑移面、方向的画图表示，面间距、方向原子密度。10第七章钢的热处理原理珠光体、马氏体、贝氏体、Ms、Mf、过冷奥氏体、回火、回火T、回火S、马氏体和贝氏体转变的特点。了解钢在加热和冷却时临界温度的物理意义（P.174）。钢在加热时奥氏体转变的四个过程。过冷奥氏体等温转变曲线。各条线、鼻子（细珠光体T）、贝氏体等温转变、淬火临界冷却速度。过冷奥氏体的连续转变曲线各条线意义，不同冷速所获得的的组织。11亚析钢连续冷却转变曲线过共析钢连续冷却转变曲线MS右端上升或下降的原因。12共析钢过冷奥氏体连续转变曲线分析，开始线、终了线、终止线、上（下）临界冷却速度、不同冷却速度下的室温组织。过共析钢多了一个先共析渗碳体线（P.186、187）除大于临界冷却速度外，组织中多了先共析渗碳体。片状珠光体形成机制。低碳M—板条马氏体（显微形态）—位错（亚结构）高碳M—针状、片状、竹叶状（显微形态）—孪晶（亚结构）13第八章钢的热处理工艺退火、正火、淬火、淬火加热温度、淬火冷却方式淬透性、淬硬性、淬透性与淬硬性区别。比较T8（T10）、40Cr、20CrMnTi三种钢淬透性和淬硬性的高低。淬透性淬硬性原因T10低高无合金元素、但C高40Cr中中介于两者之间20CrMnTi高低合金元素提高淬透性14淬硬性也叫可硬性，它是指钢正常淬火条件下，所能够达到的最高硬度。淬硬性主要与钢中的碳含量有关，更确切地说，它取决于淬火加热时固溶于奥氏体中的碳含量。奥氏体中固溶的碳量愈高，淬火后马氏体的硬度也越高。淬透性与合金元素有关……可见，淬硬性与淬透性含义是不同的。淬硬性高的钢，其淬透性不一定高，而淬硬性低的钢，其淬透性也不一定低。

淬硬层深度的测定方法及解释原因。

淬透性与淬硬性15化学热处理的目的。分析气体渗碳的原理及渗碳后缓冷从表面至心部组织的组织。化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表面，改变其化学成分和组织，达到改进表面性能，满足技术要求的热处理过程。

化学热处理工艺有哪些？原理：1、渗碳介质的分解；2、碳原子的吸收；3、碳原子的扩散（原理部分回答时要细致一些）

16

渗碳后缓冷组织自表面至心部依次为：过共析组织（珠光体+碳化物）、共析组织（珠光体）、亚共析组织（珠光体+铁素体）的过渡层，直至心部原始组织。对于碳钢，渗层深度规定为：从表层到过渡层的一半（50％P+50％α）的厚度，一般0.5~2mm。17对于要求表面高耐磨性和心部高韧性的重要零件渗碳后热处理工艺应怎样制定？采用两次淬火