稀土学院 23#0135
金属学与热处理课后答案(稀土学院)
第一章
填表：
5
10【答：（100）：
（110）：
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（111）：
14、何谓组元？何谓相？何谓固溶体？固溶体的晶体结构有何特点？何谓置换固溶体？影响其固溶度的因素有哪些？
答: 组元：组成合金最基本的、独立的物质。
相：合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。
固溶体 固溶体的晶体结构特点：几个方面：1)有晶格畸变，2)有偏聚与有序，3)的溶质和溶剂原子在整个晶体中都按—定的顺序排列起来， 置换固溶体 影响置换固溶体固溶度的因素：
15
答：固溶强化大于置换固溶体的晶格畸变
16
答：间隙相0.59时，形成的简单的晶体结构称
21
沿切口硬入一额外半原子面一样，螺型位错：一个晶体的某一部分相对于其余部分发生滑移，原子位错。
各种间隙及尺寸较大的置换原子，氏气团”。这样一来，就会使位错的晶格畸变降低，同时使位错难于运动，从而造成金属的强化。
23何谓柏氏矢量？用柏氏矢量判断图中所示的位错环中A、B、C、D、E五段位错各属于哪一类位错？
答：柏氏矢量：不但可以表示位错的性质，而且可以表示晶格畸变的大小和方向，从而使人们在研究位错时能够摆脱位错区域内原子排列具体细节的约束。A是右螺旋型位错、B左螺旋型位错、C是负刃型位错、D正刃型位错、E是混合型位错
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第二章
1、名词解释：
过冷现象：结晶时，实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。在一定压力下,当液体的温度已低于该压力下液体的凝固点,而液体仍不凝固的现象叫液体的过冷现象
结构起伏 液态金属中近程有序的原子集团处于瞬间出现、瞬间消失、此起彼伏、变化不定的状态团成为结构起伏。
能量起伏 时高时低的现象。
2系？
行。液态金属要结晶，Tm，.
4、何为结构起伏?
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5、综述金属的均匀形核过程：
（4）
晶必须在一定温度下进行。
（5）、过冷度对形核率N有何影响？
答：开始时，形核率随过冷度的增加而增大，当超过极大值之后，形核率又随过冷度的增加
而减小，当过冷度非常大时，形核率接近于零。
6、何谓非均匀形核？叙述非均匀形核的必要条件.
答：非均匀形核：新相优先出现于液相中的某些区域的形核方式。
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必要条件：（1）ΔG
8、影响接触角的因素？选择什么样的异相质点可以促进非均匀形核？
答：晶体与固态杂质的结构（原子排列的几何状态、原子大小、原子间距等）上的相似程度。选择晶体结构与金属晶核晶体结构相近的表面曲率大的异相质点。
9、试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。说明非均匀形核为何往往比均匀形核容易。
答：相同点：均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能。不同点：匀形核的过冷度小于等于均匀形核的过冷度。
10、设晶核为一立方体，推导临界晶核半径边长和临界形核功。
答案待定
12
细化晶粒的方法：
12）变质处理，3）振动、搅动，
第三章
3、何谓枝晶偏析？是如何形成的？影响因素有哪些？对金属性能有何影响,如何消除？
答：枝晶偏析：在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象称为晶内偏析，由于固溶体晶体通常是树枝状，枝干，枝间的化学成分不同，所以之为枝晶偏析。形成原因：固溶体合金平衡结晶的结果，使前后从液相中结晶出的固相成分不同，再加上冷却较快，不能使成分扩散均匀，结果就使每个晶粒内部的化学成分很不均匀，先结晶的含高熔点组元多，后结晶的含低熔点组元多，再结晶内部存在浓度差别。影响因素：分配系数；溶质原子的扩散能力；冷却速度。金属性能影响：严重的晶内偏析会使合金机械性能下降，特别是使塑性和韧性显著降低，甚至使合金不容易压力加工，也使合金的抗腐蚀性能下降。消除方法：扩散退火，均匀化退火。
4
答：伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分再结晶点附近的亚共晶或过共晶合金也可能得到全部共晶组织，这种共晶组织叫伪共晶。形成原因：不平衡结晶；成分位于共晶点附近。
5
答：离异共晶：在共晶反应的合金中，如果成分离共晶点较远，由于初晶相数量较多，共晶相数量很少，共晶中与初晶相同的那一相会很依附初晶长大，另外一个相单独分布于晶界处，使得共晶组织的特征消失，这种两相分离的共晶称离异共晶。形成条件：在先共晶相数量较多，共晶组织甚少的情况下。
6
答：共晶反应反应式：MN
tE
包晶反应：由一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成一个一定成分的固相的转变过程，称之为包晶反应。反应式：LC
PD
tD
根据相律可知，如果三相共存，其自由度为零，此时发生的转变则是三相平衡转变，转变必在恒温下进行，三相的成分应为恒定值，在相图上只有共晶点、包晶点位于水平线上，转变才能满足以上要求，才能三相共存。
8、什么是成分过冷？画图说明其如何形成。
9、试叙述纯金属与固溶体合金结晶过程中形核、长大的条件及方式有何异同？
答：相同点是都需要⊿T>0、能量起伏、结构起伏，而固溶体合金结晶过程还需要成分起伏；固溶体是结晶出的晶体与液相成分不同的结晶，纯金属是结晶出的晶体成分与液相相同的结晶
10、何谓相组成物和组织组成物？画出冷却曲线
答：相组成物：按组织形貌特征划分合金的基本单元；组织组成物：仅从组织成分、晶体结构
相组成物冷却曲线
划分合金组织的基本单元。
11、为什么利用包晶转变可以细化晶粒？举例说明之。什么是包晶偏析？如何消除？ 答：在包晶转变前形成大量细小化合物，起非均匀形核作用，从而具有良好细化晶粒作用。例如：在铝及铝合金中添加少量钛，可获得显著细化晶粒效果。包晶偏析：由于包晶转变不能充分进行而产生的化学成分不均匀现象。可采用长时间的扩散退货来减少或消除
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第四章
1、何谓铁素体、奥氏体和渗碳体？他们的晶体结构如何？性能如何？ 版本一：
铁素体：碳溶于α-Fe中的间隙固溶体，用符号F或 α表示；为体心立方结构；强度硬度低，塑性韧性高。
奥氏体：碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体，以符号A性韧性高。
渗碳体： Fe3C，含碳量为ωC=6.69%，可用Cm大，强度和塑性很差，低温下具有一定的铁磁性。 版本二：
2
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单相区——5个
相图中有5个基本的相，相应的有5个相区： 液相区(L)——ABCD以上区域 δ固溶体区——AHNA 奥氏体区(γ)——NJESGN
铁素体区(α)——GPQ(Fe3C)——DFK直线以左 渗碳体区
两相区——7个
7个两相区分别存在于两个相应的单相区之间： L+δ——AHJBA L+γ——BJECB L+Fe3C——DCFD δ+γ——HNJH γ+α——GPSG
γ+ Fe3C——ESKFCE
α+ Fe3C——PQLKSP+ Fe3C+ 三相区——3个
包晶线——水平线HJB(Lδ+γ) 共晶线——水平线ECF(Lγ+Fe3C) 共析线——水平线PSK(γ+α+ Fe3C)
Fe-Fe3C相图中的特性点 C % 符号 T /℃
A B C D E G H J K N P S
1538 1495 1148 1495 727 1394 727 727
0 6.67 6.67 0 0.09 0.17 6.67 0 0.0218 0.77
说 明 纯铁的熔点 包晶转变时液相成分
共晶点 渗碳体的熔点
碳在γ-Fe中的最大溶解度
渗碳体的成分 纯铁αγ转变温度 碳在δ-Fe中的最大溶解度
包晶点 渗碳体的成分 纯铁γδ转变温度 碳在α-Fe中的最大溶解度
共析点
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Q
600 0.0057 600˚C碳在α-Fe中的溶解度
包晶转变 发生在1495℃（水平线HJB），反应式为：LB+δHγJ 式中L0.53——含碳量为0.53%的液相； δ0.09——含碳量为0.09%的δ固溶体；
γ0.17——含碳量为0.17%的γ固溶体，即奥氏体，是包晶转变的产物。
含碳量在0.09~0.53%之间的合金冷却到1495℃时，均要发生包晶反应，形成奥氏体。 共晶转变发生在1148℃（水平线ECF），反应式为：LCγE+Fe3C
共晶转变的产物是奥氏体与渗碳体的机械混合物，称为莱氏体，用Ld2.11%的铁碳合金冷却到1148℃时，都会发生共晶反应，形成莱氏体。 共析转变发生727℃（水平线PSK），反应式为：γSαP+Fe3C
共析转变的产物是铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体，0.0218%的铁碳合金，冷却至727℃ Fe-Fe3C相图中的ES、PQ、GS三条特性线 ES线（Acm线）是碳在奥氏体中的溶解度曲线。可以溶解2.11%的碳。而在727℃时，溶碳量仅为0.77%1148℃冷到727℃的过二次渗碳体IIPQ线是碳在铁素体中的溶解度曲线。(0.0218%)，而在200℃仅可以溶解7×10-7%C体称为三次渗碳体(Fe3CIII)
GS线（A3线）变化）。
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4、何谓一次渗碳体、二次渗碳体和三次渗碳体？何谓共晶渗碳体和共析渗碳体？在显微镜下他们的形态有何特点？计算二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
从液态铁碳合金中单独结晶出的先共晶渗碳体称一次渗碳体：由于在液体金属中开始结晶形成时，周围对其成长没有阻力：其形态呈粗大较规则的板片状：
4、 根据Fe-Fe3C0.45%的碳钢、③。4.3%的工晶白口
铁④2.5%的亚共白口铁、⑤画出温度-时间冷却曲线及每一
答案待定
11、根据
（1ω（C）=0.8%的钢比含碳ω（C）=0.4%的亚共晶钢强度高、硬度高而塑性韧性差；
（2）ω（C）=1.2%的碳钢比ω（C）=0.8%的碳钢硬度高，但强度低。
答案待定
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12、根据Fe-C合金组织与性能的关系，画出强度（σ）、硬度（HB）、塑性（δ、ψ）和韧性（a）与钢中含碳量的变化关系曲线，并解释。
答案待定
5、 滑移。
6、名词解释 滑移系：一个滑移方向结合起来组成一个滑移系
回复：是指经冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生改变前(即在再结晶晶粒形成前)所产生的某些亚结构和性能的变化过程。
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再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原来的变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化，并恢复到完全软化状态，这个过程称之为再结晶。
9、试叙述滑移的本质。用位错理论解释晶体滑移时临界切应力的理论值与实验值相差十分悬殊的原因?
答：滑移的本质：位错在切应力的作用下沿着滑移面逐步移动。 原因：晶体在滑移时并不是滑移面上的原子一齐移动，而是位错中心原子的逐一递进，由一个平衡位置 转移到另一个平衡体置。位错虽然移动了一个原子间距，但只需位错中心附近的少数原子作远小于一个 原子间距的弹性偏移。因此位错运动只需要一个很小的切应力就可实现。
11
答：根据 τ= nτ0大。n与晶界到位错源的距离LL
12
答：加工硬化：
加工硬化。产生原因：解决办法：中间退火。
13
版本一：
亚结构细化，出现形变织构以及残余应力。性能
18、说明冷变形金属在加热过程中各阶段组织与性能的变化。
答：金属经冷塑性变形后，由于其内部亚结构细化、晶格畸变等原因，处于不稳定状态，具有自发地恢复到稳定状态的趋势。但在室温下，由于原子活动能力不足，恢复
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过程不易进行。若对其加热，因原子活动能力增强，就会使组织与性能发生一系列的变化。
1．回复 当加热温度较低时，原子活动能力尚低，故冷变形金属的显微组织无明显变化，仍保持着纤组织的特征。此时，因晶格畸变已减轻，使残余应力显著下降。但造成加工硬化的主要原因未消除，故其机械性能变化不大。但某些物理、化学性能发生明显的变化，如电阻显著减小，抗应力腐蚀能力则提高。
2．再结晶 冷塑性变形前的状态。
3、晶粒长大
1
原渗碳体由复杂斜方晶格转变为面心立方晶格。所以，这两相交界面越多，奥氏体晶核越多。 第二阶段，以及渗碳体的溶解（渗碳体区域缩小）失，奥氏体彼此相遇，形成一个个的奥氏体晶粒。 第三阶段：残余渗碳体的溶解。由于铁素体转变为奥氏体速度远高于渗碳体的溶解速度，在铁素体完全转变之后尚有不少未溶解的“残余渗碳体”存在，还需一定时间保温，让渗碳体全部溶解。
第四阶段：奥氏体成分的均匀化。即使渗碳体全部溶解，奥氏体内的成分仍不均匀，在原铁素体区域形成的奥氏体含碳量偏低，在原渗碳体区域形成的奥氏体含碳量偏高，还需保温足够时间，让碳原子充分扩散，奥氏体成分才可能均匀。
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影响转变速度的因素：加热温度、原始组织、化学成分
4、何谓过冷奥氏体等温转变曲线？绘出共析钢过冷奥氏体等温转变曲线，并说明各条曲线及区域的金属学意义。
答: ①过冷奥氏体等温转变曲线是表示不同温度下过冷奥氏体转变量与转变时间关系的曲线, 俗称C曲线， TTT 图。
②共析钢TTT曲线d的分析： 线：
A1线：奥氏体和珠光体的平衡温度； 左边曲线：转变开始线； 右边曲线：转变终了线； Ms线：奥氏体向马氏体转变的开始线；
Mf线：奥氏体向马氏体转变的终了线； 区：
过冷A区；
A1—550 550—Ms：贝氏体转变区； Ms—Mf
5、
，转变过程和转C形，尤其是在高温区，二者的影其显著的区 先转变
②共析钢连续冷却时，只有珠光体的转变而无
贝氏体的转变。原因在于当冷却速度缓慢时，
过冷奥
氏体将全部转变为珠光体，当冷却速度过快时，则过冷奥氏体在中温区停留时间，还未达到贝氏体
转变的孕育区，已经降低到M。点开始转变为马氏体；
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连续冷却转变曲线向右下方移动，表明连续冷却转变时，奥氏体开始转变的温度降低，孕育期较
长，也说明等温冷却转变曲线上确定的临界冷却速度高于连续冷却转变曲线上的冷却速度。
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第一章
填表：
5
10【答：（100）：
（110）：
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（111）：
14、何谓组元？何谓相？何谓固溶体？固溶体的晶体结构有何特点？何谓置换固溶体？影响其固溶度的因素有哪些？
答: 组元：组成合金最基本的、独立的物质。
相：合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。
固溶体 固溶体的晶体结构特点：几个方面：1)有晶格畸变，2)有偏聚与有序，3)的溶质和溶剂原子在整个晶体中都按—定的顺序排列起来， 置换固溶体 影响置换固溶体固溶度的因素：
15
答：固溶强化大于置换固溶体的晶格畸变
16
答：间隙相0.59时，形成的简单的晶体结构称
21
沿切口硬入一额外半原子面一样，螺型位错：一个晶体的某一部分相对于其余部分发生滑移，原子位错。
各种间隙及尺寸较大的置换原子，氏气团”。这样一来，就会使位错的晶格畸变降低，同时使位错难于运动，从而造成金属的强化。
23何谓柏氏矢量？用柏氏矢量判断图中所示的位错环中A、B、C、D、E五段位错各属于哪一类位错？
答：柏氏矢量：不但可以表示位错的性质，而且可以表示晶格畸变的大小和方向，从而使人们在研究位错时能够摆脱位错区域内原子排列具体细节的约束。A是右螺旋型位错、B左螺旋型位错、C是负刃型位错、D正刃型位错、E是混合型位错
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第二章
1、名词解释：
过冷现象：结晶时，实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。在一定压力下,当液体的温度已低于该压力下液体的凝固点,而液体仍不凝固的现象叫液体的过冷现象
结构起伏 液态金属中近程有序的原子集团处于瞬间出现、瞬间消失、此起彼伏、变化不定的状态团成为结构起伏。
能量起伏 时高时低的现象。
2系？
行。液态金属要结晶，Tm，.
4、何为结构起伏?
稀土学院 23#0135
5、综述金属的均匀形核过程：
（4）
晶必须在一定温度下进行。
（5）、过冷度对形核率N有何影响？
答：开始时，形核率随过冷度的增加而增大，当超过极大值之后，形核率又随过冷度的增加
而减小，当过冷度非常大时，形核率接近于零。
6、何谓非均匀形核？叙述非均匀形核的必要条件.
答：非均匀形核：新相优先出现于液相中的某些区域的形核方式。
稀土学院 23#0135
必要条件：（1）ΔG
8、影响接触角的因素？选择什么样的异相质点可以促进非均匀形核？
答：晶体与固态杂质的结构（原子排列的几何状态、原子大小、原子间距等）上的相似程度。选择晶体结构与金属晶核晶体结构相近的表面曲率大的异相质点。
9、试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。说明非均匀形核为何往往比均匀形核容易。
答：相同点：均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径，非均匀形核的临界形核功也等于三分之一表面能。不同点：匀形核的过冷度小于等于均匀形核的过冷度。
10、设晶核为一立方体，推导临界晶核半径边长和临界形核功。
答案待定
12
细化晶粒的方法：
12）变质处理，3）振动、搅动，
第三章
3、何谓枝晶偏析？是如何形成的？影响因素有哪些？对金属性能有何影响,如何消除？
答：枝晶偏析：在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象称为晶内偏析，由于固溶体晶体通常是树枝状，枝干，枝间的化学成分不同，所以之为枝晶偏析。形成原因：固溶体合金平衡结晶的结果，使前后从液相中结晶出的固相成分不同，再加上冷却较快，不能使成分扩散均匀，结果就使每个晶粒内部的化学成分很不均匀，先结晶的含高熔点组元多，后结晶的含低熔点组元多，再结晶内部存在浓度差别。影响因素：分配系数；溶质原子的扩散能力；冷却速度。金属性能影响：严重的晶内偏析会使合金机械性能下降，特别是使塑性和韧性显著降低，甚至使合金不容易压力加工，也使合金的抗腐蚀性能下降。消除方法：扩散退火，均匀化退火。
4
答：伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分再结晶点附近的亚共晶或过共晶合金也可能得到全部共晶组织，这种共晶组织叫伪共晶。形成原因：不平衡结晶；成分位于共晶点附近。
5
答：离异共晶：在共晶反应的合金中，如果成分离共晶点较远，由于初晶相数量较多，共晶相数量很少，共晶中与初晶相同的那一相会很依附初晶长大，另外一个相单独分布于晶界处，使得共晶组织的特征消失，这种两相分离的共晶称离异共晶。形成条件：在先共晶相数量较多，共晶组织甚少的情况下。
6
答：共晶反应反应式：MN
tE
包晶反应：由一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成一个一定成分的固相的转变过程，称之为包晶反应。反应式：LC
PD
tD
根据相律可知，如果三相共存，其自由度为零，此时发生的转变则是三相平衡转变，转变必在恒温下进行，三相的成分应为恒定值，在相图上只有共晶点、包晶点位于水平线上，转变才能满足以上要求，才能三相共存。
8、什么是成分过冷？画图说明其如何形成。
9、试叙述纯金属与固溶体合金结晶过程中形核、长大的条件及方式有何异同？
答：相同点是都需要⊿T>0、能量起伏、结构起伏，而固溶体合金结晶过程还需要成分起伏；固溶体是结晶出的晶体与液相成分不同的结晶，纯金属是结晶出的晶体成分与液相相同的结晶
10、何谓相组成物和组织组成物？画出冷却曲线
答：相组成物：按组织形貌特征划分合金的基本单元；组织组成物：仅从组织成分、晶体结构
相组成物冷却曲线
划分合金组织的基本单元。
11、为什么利用包晶转变可以细化晶粒？举例说明之。什么是包晶偏析？如何消除？ 答：在包晶转变前形成大量细小化合物，起非均匀形核作用，从而具有良好细化晶粒作用。例如：在铝及铝合金中添加少量钛，可获得显著细化晶粒效果。包晶偏析：由于包晶转变不能充分进行而产生的化学成分不均匀现象。可采用长时间的扩散退货来减少或消除
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第四章
1、何谓铁素体、奥氏体和渗碳体？他们的晶体结构如何？性能如何？ 版本一：
铁素体：碳溶于α-Fe中的间隙固溶体，用符号F或 α表示；为体心立方结构；强度硬度低，塑性韧性高。
奥氏体：碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体，以符号A性韧性高。
渗碳体： Fe3C，含碳量为ωC=6.69%，可用Cm大，强度和塑性很差，低温下具有一定的铁磁性。 版本二：
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单相区——5个
相图中有5个基本的相，相应的有5个相区： 液相区(L)——ABCD以上区域 δ固溶体区——AHNA 奥氏体区(γ)——NJESGN
铁素体区(α)——GPQ(Fe3C)——DFK直线以左 渗碳体区
两相区——7个
7个两相区分别存在于两个相应的单相区之间： L+δ——AHJBA L+γ——BJECB L+Fe3C——DCFD δ+γ——HNJH γ+α——GPSG
γ+ Fe3C——ESKFCE
α+ Fe3C——PQLKSP+ Fe3C+ 三相区——3个
包晶线——水平线HJB(Lδ+γ) 共晶线——水平线ECF(Lγ+Fe3C) 共析线——水平线PSK(γ+α+ Fe3C)
Fe-Fe3C相图中的特性点 C % 符号 T /℃
A B C D E G H J K N P S
1538 1495 1148 1495 727 1394 727 727
0 6.67 6.67 0 0.09 0.17 6.67 0 0.0218 0.77
说 明 纯铁的熔点 包晶转变时液相成分
共晶点 渗碳体的熔点
碳在γ-Fe中的最大溶解度
渗碳体的成分 纯铁αγ转变温度 碳在δ-Fe中的最大溶解度
包晶点 渗碳体的成分 纯铁γδ转变温度 碳在α-Fe中的最大溶解度
共析点
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Q
600 0.0057 600˚C碳在α-Fe中的溶解度
包晶转变 发生在1495℃（水平线HJB），反应式为：LB+δHγJ 式中L0.53——含碳量为0.53%的液相； δ0.09——含碳量为0.09%的δ固溶体；
γ0.17——含碳量为0.17%的γ固溶体，即奥氏体，是包晶转变的产物。
含碳量在0.09~0.53%之间的合金冷却到1495℃时，均要发生包晶反应，形成奥氏体。 共晶转变发生在1148℃（水平线ECF），反应式为：LCγE+Fe3C
共晶转变的产物是奥氏体与渗碳体的机械混合物，称为莱氏体，用Ld2.11%的铁碳合金冷却到1148℃时，都会发生共晶反应，形成莱氏体。 共析转变发生727℃（水平线PSK），反应式为：γSαP+Fe3C
共析转变的产物是铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体，0.0218%的铁碳合金，冷却至727℃ Fe-Fe3C相图中的ES、PQ、GS三条特性线 ES线（Acm线）是碳在奥氏体中的溶解度曲线。可以溶解2.11%的碳。而在727℃时，溶碳量仅为0.77%1148℃冷到727℃的过二次渗碳体IIPQ线是碳在铁素体中的溶解度曲线。(0.0218%)，而在200℃仅可以溶解7×10-7%C体称为三次渗碳体(Fe3CIII)
GS线（A3线）变化）。
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4、何谓一次渗碳体、二次渗碳体和三次渗碳体？何谓共晶渗碳体和共析渗碳体？在显微镜下他们的形态有何特点？计算二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
从液态铁碳合金中单独结晶出的先共晶渗碳体称一次渗碳体：由于在液体金属中开始结晶形成时，周围对其成长没有阻力：其形态呈粗大较规则的板片状：
4、 根据Fe-Fe3C0.45%的碳钢、③。4.3%的工晶白口
铁④2.5%的亚共白口铁、⑤画出温度-时间冷却曲线及每一
答案待定
11、根据
（1ω（C）=0.8%的钢比含碳ω（C）=0.4%的亚共晶钢强度高、硬度高而塑性韧性差；
（2）ω（C）=1.2%的碳钢比ω（C）=0.8%的碳钢硬度高，但强度低。
答案待定
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12、根据Fe-C合金组织与性能的关系，画出强度（σ）、硬度（HB）、塑性（δ、ψ）和韧性（a）与钢中含碳量的变化关系曲线，并解释。
答案待定
5、 滑移。
6、名词解释 滑移系：一个滑移方向结合起来组成一个滑移系
回复：是指经冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生改变前(即在再结晶晶粒形成前)所产生的某些亚结构和性能的变化过程。
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再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原来的变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化，并恢复到完全软化状态，这个过程称之为再结晶。
9、试叙述滑移的本质。用位错理论解释晶体滑移时临界切应力的理论值与实验值相差十分悬殊的原因?
答：滑移的本质：位错在切应力的作用下沿着滑移面逐步移动。 原因：晶体在滑移时并不是滑移面上的原子一齐移动，而是位错中心原子的逐一递进，由一个平衡位置 转移到另一个平衡体置。位错虽然移动了一个原子间距，但只需位错中心附近的少数原子作远小于一个 原子间距的弹性偏移。因此位错运动只需要一个很小的切应力就可实现。
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答：根据 τ= nτ0大。n与晶界到位错源的距离LL
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答：加工硬化：
加工硬化。产生原因：解决办法：中间退火。
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版本一：
亚结构细化，出现形变织构以及残余应力。性能
18、说明冷变形金属在加热过程中各阶段组织与性能的变化。
答：金属经冷塑性变形后，由于其内部亚结构细化、晶格畸变等原因，处于不稳定状态，具有自发地恢复到稳定状态的趋势。但在室温下，由于原子活动能力不足，恢复
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过程不易进行。若对其加热，因原子活动能力增强，就会使组织与性能发生一系列的变化。
1．回复 当加热温度较低时，原子活动能力尚低，故冷变形金属的显微组织无明显变化，仍保持着纤组织的特征。此时，因晶格畸变已减轻，使残余应力显著下降。但造成加工硬化的主要原因未消除，故其机械性能变化不大。但某些物理、化学性能发生明显的变化，如电阻显著减小，抗应力腐蚀能力则提高。
2．再结晶 冷塑性变形前的状态。
3、晶粒长大
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原渗碳体由复杂斜方晶格转变为面心立方晶格。所以，这两相交界面越多，奥氏体晶核越多。 第二阶段，以及渗碳体的溶解（渗碳体区域缩小）失，奥氏体彼此相遇，形成一个个的奥氏体晶粒。 第三阶段：残余渗碳体的溶解。由于铁素体转变为奥氏体速度远高于渗碳体的溶解速度，在铁素体完全转变之后尚有不少未溶解的“残余渗碳体”存在，还需一定时间保温，让渗碳体全部溶解。
第四阶段：奥氏体成分的均匀化。即使渗碳体全部溶解，奥氏体内的成分仍不均匀，在原铁素体区域形成的奥氏体含碳量偏低，在原渗碳体区域形成的奥氏体含碳量偏高，还需保温足够时间，让碳原子充分扩散，奥氏体成分才可能均匀。
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影响转变速度的因素：加热温度、原始组织、化学成分
4、何谓过冷奥氏体等温转变曲线？绘出共析钢过冷奥氏体等温转变曲线，并说明各条曲线及区域的金属学意义。
答: ①过冷奥氏体等温转变曲线是表示不同温度下过冷奥氏体转变量与转变时间关系的曲线, 俗称C曲线， TTT 图。
②共析钢TTT曲线d的分析： 线：
A1线：奥氏体和珠光体的平衡温度； 左边曲线：转变开始线； 右边曲线：转变终了线； Ms线：奥氏体向马氏体转变的开始线；
Mf线：奥氏体向马氏体转变的终了线； 区：
过冷A区；
A1—550 550—Ms：贝氏体转变区； Ms—Mf
5、
，转变过程和转C形，尤其是在高温区，二者的影其显著的区 先转变
②共析钢连续冷却时，只有珠光体的转变而无
贝氏体的转变。原因在于当冷却速度缓慢时，
过冷奥
氏体将全部转变为珠光体，当冷却速度过快时，则过冷奥氏体在中温区停留时间，还未达到贝氏体
转变的孕育区，已经降低到M。点开始转变为马氏体；
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连续冷却转变曲线向右下方移动，表明连续冷却转变时，奥氏体开始转变的温度降低，孕育期较
长，也说明等温冷却转变曲线上确定的临界冷却速度高于连续冷却转变曲线上的冷却速度。