固態(tài)相變?cè)囶}

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1、固態(tài)相變題庫(kù)及答案固態(tài)相變課程復(fù)習(xí)思考題2012-5-171.說明金屬固態(tài)相變的主要分類及其形式2.說明金屬固態(tài)相變的主要特點(diǎn)3.說明金屬固態(tài)相變的熱力學(xué)條件與作用4.說明金屬固態(tài)相變的晶核長(zhǎng)大條件和機(jī)制5.說明奧氏體的組織特征和性能6.說明奧氏體的形成機(jī)制7.簡(jiǎn)要說明珠光體的組織特征8.簡(jiǎn)要說明珠光體的轉(zhuǎn)變體制9.簡(jiǎn)要說明珠光體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的機(jī)械性能10.簡(jiǎn)要說明馬氏體相變的主要特點(diǎn)11.簡(jiǎn)要說明馬氏體相變的形核理論和切邊模型12.說明馬氏體的機(jī)械性能，例如硬度、強(qiáng)度和韌性13.簡(jiǎn)要說明貝氏體的基本特征和組織形態(tài)14.說明恩金貝氏體相

2、變假說15.說明鋼中貝氏體的機(jī)械性能16.說明鋼中貝氏體的組織形態(tài)17.分析合金脫溶過程和脫溶物的結(jié)構(gòu)18.分析合金脫溶后的顯微組織19.說明合金脫溶時(shí)效的性能變化20.說明合金的調(diào)幅分解的結(jié)構(gòu)、組織和性能21.試計(jì)算碳含量為2.11%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）奧氏體中，平均幾個(gè)晶胞有一個(gè)碳原子？22.影響珠光體片間距的因素有哪些？23.試述影響珠光體轉(zhuǎn)變力學(xué)的因素。24.試述珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁床荒艽嬖陬I(lǐng)先相25.過冷奧氏體在什么條件下形成片狀珠光體，什么條件下形成粒狀珠光體26.試述馬氏體相變的主要特征及馬氏體相變的判據(jù)27.試述貝氏體轉(zhuǎn)變與馬氏

3、體相變的異同點(diǎn)28.試述貝氏體轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)29.試述貝氏體的形核特點(diǎn)30.熟悉如下概念：時(shí)效、脫溶、連續(xù)脫溶、不連續(xù)脫溶。31.試述Al-Cu合金的時(shí)效過程，寫出析出貫序32.試述脫溶過程出現(xiàn)過渡相的原因33.掌握如下基本概念：固態(tài)相變、平衡轉(zhuǎn)變、共析相變、平衡脫溶、擴(kuò)散性相變、無擴(kuò)散型相變、均勻形核、形核率1.說明金屬固態(tài)相變的主要分類及其形式？（1）按熱力學(xué)分類：①一級(jí)相變②二級(jí)相變（2）按平衡狀態(tài)圖分類：①平衡相變㈠同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變和多形性轉(zhuǎn)變㈡平衡脫溶沉淀㈢共析相變㈣調(diào)幅分解㈤有序化轉(zhuǎn)變②非平衡相變㈠偽共析相變。㈡馬氏體相變

4、。㈢貝氏體相變。㈣非平衡脫溶沉淀。（3）按原子遷移情況分類：①擴(kuò)散型相變。②非擴(kuò)散型相變（4）按相變方式分類：①有核相變②無核相變2.說明金屬固態(tài)相變的主要特點(diǎn)？⑴相界面：根據(jù)界面上新舊兩相原子在晶體學(xué)上匹配程度的不同，可分為共格界面、半共格界面和非共格界面。⑵位向關(guān)系與慣習(xí)面：在許多情況下，金屬固態(tài)相變時(shí)新相與母相之間往往存在一定的位向關(guān)系，而且新相往往在母相一定的晶面上開始形成，這個(gè)晶面稱為慣習(xí)面通常以母相的晶面指數(shù)來表示。⑶彈性應(yīng)變能：金屬固態(tài)相變時(shí)，因新相和母相的比容不同可能發(fā)生體積變化。但由于受到周圍母相的約束，新相不能自

5、由膨脹，因此新相與其周圍母相之間必將產(chǎn)生彈性應(yīng)變和應(yīng)力，使系統(tǒng)額為地增加了一項(xiàng)彈性應(yīng)變能。⑷過渡相的形成：當(dāng)穩(wěn)定的新相與母相的晶體結(jié)構(gòu)差異較大時(shí)，母相往往不直接轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂赡茏畹偷姆€(wěn)定新相，而是先形成晶體結(jié)構(gòu)或成分與母相比較接近，自由能比母相稍低些的亞穩(wěn)定的過渡相。⑸晶體缺陷的影響：固態(tài)晶體中存在著晶界、亞晶界、空位及位錯(cuò)等各種晶體缺陷，在其周圍點(diǎn)陣發(fā)生畸變，儲(chǔ)存有畸變能。一般地說，金屬固態(tài)相變時(shí)新相晶核總是優(yōu)先在晶體缺陷處形成。⑹原子的擴(kuò)散：在很多情況下，由于新相和母相的成分不同，金屬固態(tài)相變必須通過某些組織的擴(kuò)散才能進(jìn)行，這時(shí)擴(kuò)散

6、便成為相變的控制因素。3.說明金屬固態(tài)相變的熱力學(xué)條件與作用？金屬固態(tài)相變的熱力學(xué)條件：（1）相變驅(qū)動(dòng)力相變熱力學(xué)指出，一切系統(tǒng)都有降低自由能以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的自發(fā)趨勢(shì)。若具備引起自由能降低的條件，系統(tǒng)將由高能到低能轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變，稱為自發(fā)轉(zhuǎn)變。金屬固態(tài)相變就是自發(fā)轉(zhuǎn)變，則新相自由能必須低于舊相自由能。新舊兩相自由能差既為相變的驅(qū)動(dòng)力，也就是所謂的相變熱力學(xué)條件。（2）相變勢(shì)壘要使系統(tǒng)有舊相轉(zhuǎn)變?yōu)樾孪喑蓑?qū)動(dòng)力外，還要克服相變勢(shì)壘。所謂相變勢(shì)壘是指相變時(shí)改組晶格所必須克服的原子間引力。金屬固態(tài)相變的熱力學(xué)作用:①為相變的發(fā)生提供動(dòng)力；②明確

7、相變發(fā)生所要克服的勢(shì)壘，即激活能。4.說明金屬固態(tài)相變的晶核長(zhǎng)大條件和機(jī)制？金屬固態(tài)相變的晶核長(zhǎng)大條件:①要求具有合適的過冷度;②有合適的晶核表面結(jié)構(gòu)金屬固態(tài)相變的晶核長(zhǎng)大機(jī)制:如果新相晶核與母相之間存在著一定的晶體學(xué)位向關(guān)系，則生長(zhǎng)時(shí)此位向關(guān)系仍保持不變，以便降低表面能。新相的生長(zhǎng)機(jī)制也與晶核的界面結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，具有共格、半共格或非共格界面的晶核，其長(zhǎng)大方式也各不相同，不過完全共格情況很少，大都是非共格和半共格界面。（1）非共格界面的遷移一般非共格界面的遷移方式有兩種；一種方式是母相原子通過熱激活越過界面不斷地短程遷入新相，界面

8、隨之向母相中遷移，新相長(zhǎng)大。另一種方式是非共格界面呈臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)，臺(tái)階的高度為一個(gè)原子的尺度。（2）半共格界面的遷移因半共格界面具有較低的界面能，故在長(zhǎng)大過程中界面往往保持平面。由于相變過程中原子遷移都小于一個(gè)原子間距，故又稱為無擴(kuò)散型