天津大学2008～2009学年第二学期期末考试试卷《合金固态相变》B卷 答案
天津大学固态相变复习题纲---亲自整理
第八章钢的回火转变1 回火处理的定义：淬火钢加热到低于A1点以下某一温度保温一段时间，然后进行冷却（空冷到室温）的一种热处理工艺。
2 回火转变：回火热处理加速由亚稳状态向稳定状态的转变过程，这个转变过程中材料内部组织发生的变化即称为回火转变。
3 回火目的：（1）消除或减少淬火钢件的内应力（热应力、组织应力），防止变形、开裂；（2）调整性能：提高钢塑性、韧性，达到硬度，强度，塑性和韧性的配合；改善钢的切削加工性；（3）稳定组织和尺寸--- 回火使马氏体和残余奥氏体充分分解，从而起到稳定钢件组织和尺寸的作用。
4 回火过程中的组织变化：碳的偏聚和聚集；M分解及ε-碳化物的沉淀；残余A’分解；K类型变化；@-Fe相回复再结晶，Fe3C球化粗化；5 回火马氏体：马氏体经分解后, 原马氏体组织转化为由有一定过饱和度的立方马氏体和ε-碳化物所组成的复相组织。
6二次淬火：回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象淬火时冷却中断或冷速较慢均使奥氏体不易转变成马氏体而使淬火至室温时的残余奥氏体量增多，即发生奥氏体稳定化现象。
A稳定化现象可通过回火加以消除。
将淬火钢加热到较高温度回火，若残余奥氏体比较稳定，在回火保温时为发生分解，则在回火冷却的过程中转变成马氏体（1）“原位”转变－在旧碳化物的基础上通过成分改组和点阵改组逐渐转化为新的碳化物；（2）“独立”转变－新碳化物在其他部位通过形核和长大独立形成，即“独立”形核长大转变，此时由于新碳化物的析出使母相碳含量下降，故细小的旧碳化物将重新溶入基体当中，直至消失。
以何种方式转变，取决于新旧碳化物与母相的位相关系和惯习面。
9 马氏体的两种分解方式：（1）双相分解（低于125－150℃）：随着碳化物的析出，出现了两种不同正方度的α相---高正方度（保持原始碳浓度的未分解的马氏体）和低正方度（碳以部分析出的低碳马氏体）；----- 双向分解速度与温度有关，温度越高，速度越快；低碳区碳含量与马氏体原始碳含量及温度均无关（2）当温度高于150℃时，碳原子能够进行较长距离的扩散。
固态相变原理考试试题+答案
固态相变原理考试试题一、(20分)1、试对固态相变地相变阻力进行分析固态相变阻力包括界面能和应变能,这是由于发生相变时形成新界面,比容不同都需要消耗能量.（1）界面能：是指形成单位面积地界面时,系统地赫姆霍茨自由能地变化值.与大小和化学键地数目、强度有关.共格界面地化学键数目、强度没有发生大地变化,最小；半共格界面产生错配位错,化学键发生变化,次之；非共格界面化学键破坏最厉害,最大.（2）应变能①错配度引起地应变能（共格应变能）：共格界面由错配度引起地应变能最大,半共格界面次之,非共格界面最小.②比容差引起地应变能（体积应变能）：和新相地形状有关,,球状由于比容差引起地应变能最大,针状次之,片状最小.2、分析晶体缺陷对固态相变中新相形核地作用固相中存在各种晶体缺陷,如空位、位错、层错、晶界等,如果在晶体缺陷处形核,随着核地形成,缺陷将消失,缺陷地能量将给出一供形核需要,使临界形核功下降,故缺陷促进形核.（1）空位：过饱和空位聚集,崩塌形成位错,能量释放而促进形核,空位有利于扩散,有利于形核.（2）位错：①形成新相,位错线消失,会释放能量,促进形核②位错线不消失,依附在界面上,变成半共格界面,减少应变能.③位错线附近溶质原子易偏聚,形成浓度起伏,利于形核.④位错是快速扩散地通道.⑤位错分解为不全位错和层错,有利于形核.Aaromon总结：刃型位错比螺型位错更利于形核；较大柏氏矢量地位错更容易形核；位错可缠绕,割阶处形核；单独位错比亚晶界上位错易于形核；位错影响形核,易在某些惯习面上形成.（3）晶界：晶界上易形核,减小晶界面积,降低形核界面能二、(20分)已知调幅分解1、试分析发生调幅分解地条件只有当R（λ）＞0,振幅才能随时间地增长而增加,即发生调幅分解,要使R（λ）＞0,得且. 令R（λ）=0得λc—临界波长,则λ＜λc时,偏聚团间距小,梯度项很大,R（λ）＞0,不能发生；λ＞λc时,随着波长增加,下降,易满足,可忽略梯度项,调幅分解能发生.2、说明调幅分解地化学拐点和共格拐点,并画出化学拐点、共格拐点和平衡成分点在温度——成分坐标中地变化轨迹化学拐点：当G”=0时.即为调幅分解地化学拐点；共格拐点：当G”+2η2Y=0时为共格拐点,与化学拐点相比共格拐点地浓度范围变窄了,温度范围也降低了.3、请说明调幅分解与形核长大型相变地区别调幅分解与形核长大型相变地区别调幅分解形核长大型变形成分连续变化,最后达到平衡始终保持平衡,不随时间变化相界面开始无明显相界面,最后才变明显始终都有明显地相界面组织形态两相大小分布规则,组织均匀,不呈球状大小不一,分布混乱,常呈球状,组织均匀性差结构结构与母相一致,成分与母相不同结构、成分均不同三、(20分)1、阐明建立马氏体相变晶体学表象理论地实验基础和基本原理（1）实验基础1 / 32 /3 ① 在宏观范围内,惯习面是不应变面（不转变、不畸变）；② 在宏观范围内,马氏体中地形状变形是一个不变平面应变；③ 惯习面位向有一定地分散度（指不同片、不同成分地马氏体）；④在微观范围内,马氏体地变形不均匀,内部结构不均匀,有亚结构存在（片状马氏体为孪晶,板条马氏体为位错）.（2）基本原理在实验基础上,提出了马氏体晶体学表象理论,指出马氏体相变时所发生地整个宏观应变应是下面三种应变地综合：① 发生点阵应变（Bain 应变）,形成马氏体新相地点阵结构.但是Bain 应变不存在不变平面,不变长度地矢量是在圆锥上,所以要进行点阵不变切变.② 简单切边,点阵不变非均匀切变,在马氏体内发生微区域变形,不改变点阵类型,只改变形状,通过滑移、孪生形成无畸变面.③ 刚体转动,①②得到地无畸变地平面转回到原来地位置去,得到不畸变、不转动地平面.用W-R-L 理论来表示：P 1=RPB,P 1为不变平面应变地形状变形,B 为Bain 应变、用主轴应变来表示,R 为刚体转动、可以用矩阵来表示,P 为简单应变.2、阐明马氏体相变热力学地基本设想和表达式地意义答：基本设想：马氏体相变先在奥氏体中形成同成分地体心核胚,然后体心核胚再转变为马氏体M.所以马氏体相变自由能表达式为：M M G G G γγαα→→→∆=∆+∆,式中：① M G γ→∆表示奥氏体转变为马氏体地自由能差.,此时温度为Ms 温度.② G γα→∆表示母相中形成同成分地体心核胚时地自由能变化,定义为T 0温度γ与α地平衡温度,,为T<T 0时,产生核胚地温度.③ M G α→∆表示体心核胚转变为马氏体M 而引起地自由能变化.消耗于以下几个方面：切变能（进行不变平面切变、改变晶体结构和形状地能量）；协作形变能（周围地奥氏体产生形变地能量）；膨胀应变能（由于比容变化而致）；存储能（形成位错地应变能、形成孪晶地界面能）；其他（表面能、缺陷能、能量场地影响等）.四、(20分)1、试解释沉淀相粒子地粗化机理由Gibbs-Thompson 定理知,在半径为r 地沉淀相周围界面处母相成分表达式： 2()()(1)m V C r C RTr αασ=∞-当沉淀相越小,其中每个原子分到地界面能越多,因此化学势越高,与它处于平衡地母相中地溶质原子浓度越高. 即：C （r 2）> C(r 1) .由此可见在大粒子r 1和小粒子r 2之间地基体中存在浓度梯度,因此必然有一个扩散流,在浓度梯度地作用下,大粒子通过吸收基体中地溶质而不断长大,小粒子则要不断溶解、收缩,放出溶质原子来维持这个扩散流.所以出现了大粒子长大、小粒子溶解地现象. 需要画图辅助说明！2、根据沉淀相粒子粗化公式：,分析粒子地生长规律（奥斯瓦尔德熟化）①当时,r=r ,rt ∂∂=0粒子不长大；②当时,r <r ,rt ∂∂<0小粒子溶解；③当时,r>r ,rt ∂∂>0粒子长大；④当时,r=2r ,rt ∂∂最大,长大最快；⑤长大过程中,小粒子溶解,大粒子长大,粒子总数减小,r 增加,更容易满足②,小粒子溶解更快；⑥温度T 升高,扩散系数D 增大,使rt ∂∂增大.所以当温度升高,大粒子长大更快, 小粒子溶解更快.五、(20分)已知新相地长大速度为：1、 试分析过冷度对长大速度地影响过冷度很小,∆gv 很小,∆gv 随过冷度地增加而增加,∆gv 越小长大速率越大,表明：长大速度u 与过冷度或者成正比,也就是当T 下降,过冷度增大,上升,长大速度u 增大.（1） 过冷度很很大,∆gv/kT 很大,exp(-∆gv/kT)→0,此时,温度越高长大速率越大,2、 求生长激活能过冷度很大时,exp(-∆gv/kT)→0,公式转化为0e x p ()Q kT μλν=-3 / 3 两边取对数,0exp()Q kT μλν=-则(ln )(1/)d Q K d T μ=-则为单个原子地扩散激活能,再乘以阿伏加德罗常数N 0,得生长激活能.。
固态相变习题
固态相变习题第一章自测题试卷1、固态相变是固态金属（包括金属与合金）在（）和（）改变时，（）的变化。
2、相的定义为（）。
3、新相与母相界面原子排列方式有三种类型，分别为（）、（）、（），其中（）界面能最低，（）应变能最低。
4、固态相变的阻力为（）及（）。
5、平衡相变分为（）、（）、（）、（）、（）。
6、非平衡相变分为（）、（）、（）、（）、（）。
7、固态相变的分类，按热力学分类：（）、（）；按原子迁动方式不同分类：（）、（）；按生长方式分类（）、（）。
8、在体积相同时，新相呈（）体积应变能最小。
A．碟状（盘片状） B.针状 C.球状9、简述固态相变的非均匀形核。
10、简述固态相变的基本特点。
第二章自测题试卷1、分析物相类型的手段有（）、（）、（）。
2、组织观测手段有（）、（）、（）。
3、相变过程的研究方法包括（）、（）、（）。
4、阿贝成像原理为（）。
5、物相分析的共同原理为（）。
6、扫描电镜的工作原理简单概括为：（）。
7、透射电子显微镜的衬度像分为（）、（）、（）。
第三章自测题试卷1. 根据扩散观点，奥氏体晶核的形成必须依靠系统内的（）：A.能量起伏、浓度起伏、结构起伏B. 相起伏、浓度起伏、结构起伏C.能量起伏、价键起伏、相起伏D. 浓度起伏、价键起伏、结构起伏2. 奥氏体所具有的性能包括：（）A.高强度、顺磁性、密度高、导热性差；B.高塑性、顺磁性、密度高、导热性差；C.较好热强性、高塑性、顺磁性、线膨胀系数大；D.较好热强性、高塑性、铁磁性、线膨胀系数大。
3. 影响奥氏体转变的影响因素包括（）、（）、（）、（）。
4．控制奥氏体晶粒大小的措施有：（），（），（），（）。
5．奥氏体是Fe-C合金中的一种重要的相，一般是指（），碳原子位于（）。
6. 绘图说明共析钢奥氏体的形成过程。
7. 奥氏体易于在铁素体和渗碳体的相界面处成核的原因是什么？8. 简述连续加热时奥氏体转变的特点。
9. 说明组织遗传的定义和控制方法。
08-09第二学期物化试卷-A-参考答案与评分标准
（勤奋、求是、创新、奉献）2008～ 2009学年第 二 学期考试试卷主考教师： 陈燕青学院 化学化工学院 班级 __________ 姓名 __________学号 ___________《物理化学(一)》课程试卷A 参考答案与评分标准一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、 若298 K 时，反应N O g N O g 2422()()=的-1r m 5398J mol G ∆=⋅$，则当p (N 2O 4)=p (NO 2)=1 kPa 时，反应将 ( A )(A)向生成N 2O 4方向进行 (B)向生成NO 2方向进行 (C)反应恰好达到平衡 (D)不能判断其进行的方向2、石墨的燃烧热 ( B )(A) 等于CO 生成热 (B) 等于CO 2生成热(C) 等于金刚石燃烧热 (D) 等于零3、 某绝热封闭体系在接受了环境所做的功之后，其温度： ( A )(A) 一定升高 (B) 一定降低 (C) 一定不变 (D) 不一定改变4、液态苯在一绝热刚性的氧弹中燃烧，其化学反应为：C 6H 6(l)+7.5O 2(g)=6CO 2(g)+3H 2O(g)，则下面表示准确的是 ( B )（A ）ΔU=0，ΔH<0，Q=0 （B ）ΔU=0，ΔH>0，W=0 （C ）ΔU=0，ΔH=0，Q=0 （D ）ΔU ≠ 0，ΔH ≠ 0，Q=05、 在270K 和大气压力下，一定量的过冷水凝结为同温同压下的冰，则系统和环境的熵变分别为 ( B )(A) ΔS sys <0，ΔS sur <0 (B) ΔS sys <0，ΔS sur >0 (C) ΔS sys >0，ΔS sur <0 (D) ΔS sys >0，ΔS sur >0 6、下列偏微分中，能称为偏摩尔量的是 ( A )(A) )(,,B C n p T B C n V ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ (B) )(,,B C n p S B C n H ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ (C) )(,,B C n V p B C n G ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ (D) )(,,B C n H T B C n S ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂7、已知反应3O 2(g)=2O 3(g)，在298 K 时Θ∆m r H =-280 J·mol -1，则对该反应有利的条件是 ( C )(A) 升温、加压 (B) 升温、降压 (C) 降温、加压 (D) 降温、降压8、 在某反应条件下，反应)()(21)(322g SO g O g SO =+的标准平衡常数Θ1K =0.54。
天津大学2006～2007学年第二学期期末考试试卷答案
天津大学试卷专用纸____ 班年级______________ 学号__________________ 姓名_____________共5页第1页学院专业2006〜2007学年第二学期期末考试试卷参考答案《无机化学与化学分析》(A卷共5页)(考试时间：2007年7月4日)2 .可用于减小测定过程中偶然误差的方法是__________ 。
(A)对照实验(B)空白实验(C)校正仪器(D)增加平行测定次数3. ___________________________________________________ 在酸性介质中，用KMnO4溶液滴定草酸盐，滴定应___________________ 。
(A)快速进行(B)在开始时缓慢进行，以后逐渐加快(C)始终缓慢地进行(D)快慢都可以(A) BF 3 (B) AlCl 3 (C) H3BO3 (D) H[BF 4]9. ___________________________ 金属锡与浓硝酸反应所得到的产物有______________________________ 。
(A) SnO2 和NO2 (B) H2SnO3(M和NO2(C) H2SnO3(3和NO2 (D) Sn(NO3)2 和NO210. _____________________________ 下列各组物质能共存于同一溶液中的是_____________________________ 。
分)1. (X )卤素单质自F2至12熔、沸点逐渐升高，是由于取向力逐渐增大。
2. (X )一般情况下浓HNO3被还原剂还原为NO2,稀HNO3被还原为NO,因此稀HNO3的氧化性大于浓HNO3的氧化性。
3. (X )金属Zn、Cu能溶解于氨水和NaOH溶液中，都可以与CN-形成配合物。
4. (V )[Ti(H 20)6]3+呈紫色是因为发生d-d跃迁的缘故；MnO4-呈紫色是因为发生了p-d跃迁的缘故。
2008-2009年第二学期期末复习卷
<<金属材料及热处理>>期末复习卷姓名一、填空题1、铁碳合金的五种基本组织中，属于基本相的有，属于固溶体的为，属于金属化合物的是，属于混合物的是。
2、纯金属的结晶过程由与两过程组成，结晶后晶粒的大小取决于和。
3、α—Fe的晶体结构是晶格，γ—Fe的晶体结构是，铜的晶体结构是。
4、600HBW5/700表示用直径mm，以为压头在N（kgf）压力下，保持S测得的硬度值为。
5、金属的越好，则其锻造性就越好。
6、合金钢按用途分、、三类。
7、大多数合金元素溶于奥氏体后，能增加的稳定性，能使Ｃ曲线位置，减小了钢的，提高了钢的。
8、ＣｒＷＭｎ钢的突出优点是，称为钢。
9、滚动轴承钢的预备热处理是，最终热处理是。
10、纯铜呈色，故又称铜。
11、普通黄铜是由、组成的二元合金。
在普通黄铜中加入其他合金元素时称黄铜。
12、变形铝合金根据其主要性能特点不同可分为：铝合金、铝合金、铝合金和铝合金等几种。
13、铸造铝合金包括、、、等系列合金。
14、根据工艺的不同，钢的热处理方法可分为、、、及五种。
15、热处理能使钢的性能发生变化的根本原因是有。
16、铸铁是含碳量为的铁碳合金。
根据铸铁中石墨形态的不同，常用铸铁可分为、、、四种。
17、可锻铸铁是由通过处理，使白口铸铁中分解为状石墨的铸铁。
18、蠕墨铸铁中的石墨呈状，是在铸铁液中加入适量的促使其形成的。
19、铸铁中的碳以石墨形态析出的过程称为。
二、选择题1、08F钢中的平均含碳量为（）。
A、0.08%B、0.8%C、8%D、80% 2、普通、优质和高级优质钢是按钢的（）进行划分的。
A、力学性能的高低B、S 、P的含量C、Mn 、Si含量的多少3、下列牌号中属于工具钢的有（）。
A、20B、65MnC、T10A4、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（）。
A、C曲线B、Fe—Fe3C相图C、钢的Ms线5、钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力称为（）。
A、淬硬性B、淬透性C、耐磨性6、调质处理后的组织是（）。
天大2008年试题
考试科目名称： 物理化学 考试科目编号： 839
考试科目名称： 物理化学 考试科目编号： 839
考试科目名称： 物理化学 考试科目编号： 839
考试科目名称： 物理化学 考试科目编号： 839
九.（15分）一定温度T 下，某二组分气液平衡系统B p x −相图中的液相线如下图所示：
1) 请问A 、B 形成的系统产生了什么偏差？
2) 在B p x −图上补充画出其气相线示意图（用虚线表示，并
注明）；
3) 在温度组成图上示意画出该系统完整的相图，并注明各
−相区的稳定相；
4) 若进料组成为，进行精馏操作时，塔釜、塔顶
B 0.7x =各得到什么？
十. 实验部分（12分）
1. 现欲在实验室测定35℃下苯的粘度：
1） 需要准备什么仪器与试剂？各自的用途是什么 2） 简述测定过程。
3） 写出计算式。
2. 凝固点降低法测摩尔质量实验的原理是什么？（写出公式，并指出各个物理量的含义、实
验中需要测定哪些量）
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化工原理 天津大学 2008 试卷含答案
一、单项选择题（共15分,每小题1分）1．吸收操作的作用是分离……………………………………………………（） A. 气体混合物 B. 液体混合物C. 气液混合物D. 部分互溶的液体混合物2．已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则…………………………………………（）A. t1＜t2B. t3＞t2C. t1＞t2D. t3＜t13．对常压低浓度吸收系统，系统总压在较小范围增加时，亨利系数E将……（） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定4．在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是…………………………………（）A.水吸收氢B.水吸收氧C.水吸收氨D.水吸收二氧化碳5. 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数………………………………………………………………………（）A. 大于液相传质分系数B. 近似等于液相传质分系数C. 小于气相传质分系数D. 近似等于气相传质分系数6. 精馏塔提馏段的操作线斜率………………………………………………（）A. 大于1B. 小于1C. 等于1D. 不确定7．液体混合物中，两组分相对挥发度越接近于1，表示用精馏的方法分离该溶液时越……………………………………………………………………………（）A. 完全B. 不完全C. 容易D. 困难8. 若加料热状态参数q值减小，将使…………………………………………（）A．精馏段操作线斜率增大 B. 精馏段操作线斜率减小C．提馏段操作线斜率增大 D．提馏段操作线斜率减小9．精馏塔中由塔顶向下的第n-1、 n、 n+1层塔板，其气相组成关系为……（）A. yn+1＞yn＞yn-1B. yn+1= yn= yn-1C. yn+1＜yn＜yn-1D. yn＜yn-1＜yn+110. 当蒸馏分离沸点较高，且又是热敏性混合物时，操作压力应采用………（）A. 常压B. 减压C. 加压D. 先常压后加压11. 作为干燥介质的热空气，一般采用的是…………………………………（）A．饱和空气 B. 不饱和空气C．过饱和空气 D．绝干空气12. 固体物料在恒速干燥终了时的含水量称为……………………………（）A．自由含水量 B. 平衡含水量C．结合水量 D．临界含水量13. 当干燥一种团块或者是颗粒较大的湿物料，要求含水量降至最低时，较适宜的干燥器型式为……………………………………………………………（）A. 厢式B. 气流C. 带式D. 转筒14. 湿空气在预热过程中不发生变化的状态参数是…………………………（）A. 焓B. 相对湿度C. 露点D. 湿球温度15. 大量空气和少量水长期接触后水面的温度等于空气的…………………（）A．湿球温度 B. 干球温度C．绝热饱和温度 D．露点30分,每空1分）1. 在吸收操作中，以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为。
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天津大学2008～2009学年第二学期期末考试试卷《合金固态相变》B卷答案一、名称解释(10分，每题2分)1. 回火马氏体:淬火钢在低温回火时得到的组织。
2. 回火脆性:随回火温度升高，一般是钢的强度、硬度降低，塑性升高，但冲击韧性不一定总是随回火温度升高而升高，有些钢在某些温度回火时，韧性反而显著下降的现象。
3. 二次硬化现象:当M中K形成元素含量足够多时，500°C以上回火会析出合金碳化物，细小的弥散分布的合金K将使已经因回火温度升高而下降的硬度重新升高，故称二次硬化。
4. 晶粒度:设n为放大100倍时每645mm2(lin2)面积内的晶粒数，则下式中的N被用来表示晶粒大小的级别，被称为晶粒度。
N=2N-15. 形状记忆效应:将某些金属材料进行变形后加热到某一特定温度以上时，能自动恢复原来形状的效应。
二、填空：(20分，每空0.5分)1. M转变的切变模型有Bain模型，K-S模型，G-T模型。
2．奥氏体转变的四个阶段是A形核，A长大，渗碳体溶解，A均匀化。
3．固相界面根据其共格性有共格界面，半共格界面，非共格界面，其中非共格界面的弹性应变能最小。
4．A转变时，转变温度与临界点A1之差称为过热度，它随加热速度的增大而增大。
5．奥氏体是碳溶于γ－铁固溶体，碳原子位于八面体中心位置，钢中马氏体是碳在α铁中的过饱和固溶体，具有体心立方点阵6．影响钢的Ms点的最主要因素是碳含量，Ms随碳含量升高而降低。
7．一般退火采取的冷却方式为炉冷，正火的冷却方式为空冷，正火后强度略高于于退火后的强度，组织更细小。
8．M回火加热时，回火转变过程依次为M中碳原子的偏聚和聚集，M的分解，残余A分解，碳化物类型变化，a相回复与再结晶。
9．时效硬化机制有内应变强化，切过颗粒强化，绕过析出相（Orowan机制）。
10．高碳钢为了改善其切削加工性能，淬火后进行高温回火，工业中也称为派登处理。
11．马氏体转变时K-S关系是指｛110｝α’|| ｛111｝γ(晶面关系)，﹤111﹥α’|| ﹤110﹥γ(晶向关系)。
12.常用的淬火介质中，淬火时伴随有物态变化的介质有：水，水溶液（油）等；没有物态变化的介质有熔盐，碱（熔融金属）等。
三、选择(20分，每题1分)1.亚共析钢在AC3下加热后的转变产物为__c_。
(a) F (b) A (c) F+A (d) P+F2. 由于形成F与Fe3C的二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要在A1下保持足够长时间，就会得到__c__的二相混合物P。
(a)A+P (b)A+Fe3C (c)F+Fe3C (d)A+F3．合金时效时随时间的延长硬度发生下降是发生了_b__。
(a) 冷时效(b) 过时效(c) 温时效(d) 自然时效4．选出过冷奥氏体向贝氏体转变时的相变阻力__b,c_(a)新相和母相的自由能差(b)两相间的表面能(c)弹性应变能(d)塑性应变能5．亚共析钢的先共析铁素体是在__d__以上向奥氏体转变的。
(a) AC1 (b) T0 (c) A1 (d) AC36．要想改善碳钢在加工过程中的切削加工性能，宜采取的中间热处理工艺为a。
(a)退火(b)淬火(c)回火(d)正火7．由于形成F与Fe3C的二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要在A1下保持足够长时间，就会得到__c__的二相混合物P。
(a)A+P (b)A+Fe3C (c)F+Fe3C (d)A+F8．在A1温度以下发生的P转变，奥氏体与铁素体界面上的碳浓度 b ___奥氏体与渗碳体界面上碳浓度，从而引起了奥氏体中的碳的扩散。
(a)低于(b)高于(c)等于(d)小于等于9．要想获得综合力学性能好的钢，最适宜且经济的热处理方式为__d__。
(a)淬火加低温回火(b)退火(c)正火(d)贝氏体等温淬火10．球化处理由片状向粒状转变，可__c__，属自发过程。
(a)降低结合能(b)降低体积(c)降低表面能(d)降低碳浓度11．发生P转变时，Fe3C形核于_c___或A晶内未溶Fe3C粒子。
(a)P晶界(b)珠光体团交界处(c)A晶界(d) Fe3C/P界面12．随着贝氏体形成温度的降低，强度逐渐b，韧性。
(a) 降低，降低(b) 增加，增加(c) 降低，增加(d) 增加，降低13．珠光体转变的形核率I及长大速度V随过冷度的增加__d__。
(a)先减后增(b)不变化(c)增加(d)先增后减14．共析成分的奥氏体发生珠光体转变时，会发生碳在_a__和__中的扩散。
(a)F和A (b)F和P (c)P和A (d)F和Fe3C15．珠光体等温转变动力学图有一鼻尖，鼻尖对应了形核率和转变速度的___a__。
(a)最大处(b)最小处(c)平均值处(d)次大处16．亚(过)共析钢的TTT曲线左上方有一__ d _。
(a)等温线(b)共析线(c)A1 (d)先共析线17．奥氏体化温度越高，保温时间越长，珠光体的形核率和长大速度__a__。
(a)越小(b)越大(c)不变(d)先增后减18．在Ms点以上由变形产生的马氏体为b 。
(a)应力促发马氏体(b)形变诱发马氏体(c)淬火马氏体(d)热弹性马氏体19．上贝氏体转变的形成温度范围是b 。
(a) 550℃以上(b) 350～550℃(c) 350℃以下(d) Ms点以下20．在成分相同的情况下，粒状珠光体的强度和硬度比片状的_d__，塑性___。
(a)较高，较好(b)较低，较低(c)较高，较低(d)较低，较好四、简答题：（20分，每题5分，＊注：任选其中四题）1. 简述珠光体中球状碳化物形成的途径。
答：（1）由淬火马氏体在高亚临界温度（A1以下附近的温度）分解而形成。
即：淬火＋高温回火（调质处理）；（2）由片状P在高亚临界温度长时间保温，使渗碳体变成球状；（3）由A在A1以上较低温度加热，冷却时在A1以下较高温度等温保持，使其转变为铁素体＋球状渗碳体。
2. 说明钢的淬火、回火的目的。
答：淬火主要的目的提高强韧性、弹性（如弹簧）、耐蚀性和耐热性及硬度和耐磨性（如刀具、量具、模具等）回火的目的主要包括三方面：1）提高钢塑性、韧性，达到硬度强度、塑性韧性的配合；2）消除淬火后内应力，防止变形、开裂；3）改善钢的切削加工性。
3．简述相间析出与珠光体转变的异同点。
答：形核位置：相间析出在α/γ界面处析出碳、氮化物；珠光体在γ晶界形核；位相关系：相间析出的K和α之间有位相关系；珠光体三相之间有位相关系碳化物分布：相间析出碳化物平行与相界面呈极细颗粒；珠光体未片状或颗粒装形成温度范围：均有一范围成分：相间析出含有强碳、氮化物形成元素的低碳合金钢；珠光体在（亚、过）共析钢影响因素：相间析出受温度、碳含量冷却速度影响；珠光体转变受碳含量、加热温度、保温条件、原始组织等影响。
4.过共析钢一般应该在什么温度下淬火？为什么？答：过共析钢含碳量较高，一般加热温度在A1＋30～50℃条件下进行淬火。
如果淬火温度过高（＞Acm）时，碳化物会全部溶于A，从而导致耐磨性下降，同时A晶粒粗大，显微裂纹倾向提高，同时易造成钢的氧化，脱碳加剧，变形开裂倾向加剧。
同时对于过共析钢淬火前应进行球化退火，然后再加热到A1＋30～50℃得到A和颗粒状的Fe3C然后淬火，这样得到M和颗粒状的Fe3C，从而使耐磨性提高。
由于淬火温度低，因此得到细小的A，这样淬火后得到的细小的M（隐针），这称为不完全淬火。
5.试分析弹簧钢丝经“派登”处理后具有高强度、高塑性的原因。
答：当珠光体中Fe3C很薄时，在外力的作用下可以滑移产生塑性变形，也可产生弯曲，使塑性升高。
将高碳钢丝经铅浴等温处理得到片间距极小的索氏体，然后利用薄渗碳体片可以弯曲和产生塑性变形的特性进行深度冷拔以增加F片内的位错，而使强度得到显著提高，生产中称为派登处理（铅浴处理）。
五、论述题(30分)：1.（8分）某电站汽轮发电机转子，由30CrNi 制成，热处理工艺为：淬火和550℃回火（回火后缓慢冷却到室温），长期运行后转子发生沿晶断裂，造成严重事故。
试分析其断裂的原因，并说明这种现象的主要特征和影响因素，应如何预防此类事故？答：首先从转子材料来看，属于合金钢，其中含有比较多的Cr和Ni，他们均是促进回火脆性的元素，其次从热处理工艺来看，回火温度及回火后的冷却过程选择均不当，最后从断口分析，主要发生了沿晶断裂，因此从以上三方面判断该转子发生了第二类回火脆性，最终导致其发生断裂。
第二类回火脆性的主要特征：（1）第二类回火脆性对回火后的冷却速度比较敏感，缓慢冷却时发生第二类回火脆性；（2）第二类回火脆性具有可逆性；（3）处于第二类回火脆性状态的钢，其断口呈现沿晶断裂特征。
第二类回火脆性的影响因素包括（1）化学成分，杂质元素：S、P、As、Sn、Sb、B，促进二类回火脆性元素：Ni、Cr、Mn、Si、C (以上二类元素必须同时存在时才会产生)，抑制二类回火脆性元素：Mo、V、W、Ti；（2）热处理工艺参数，与回火温度、时间、冷却速度密切相关，缓冷使脆性增加，组织因素：M回火脆性最严重，B次之，P最弱；（3）组织因素，晶粒愈细，回火脆性愈轻。
防止方法：降低钢中杂质元素加入能细化A晶粒元素，如Nb、V、Ti加入适量抑制二类回火脆性的元素：Mo、W避开在450~650°C范围回火，650°C以上回火要快冷。
2. (10分)试从转变热力学，动力学，组织，性能等方面论述钢中珠光体转变和马氏体转变的异同点。
项目珠光体（P）马氏体（M）转变温度高温（开始温度A1）低温（Ms）转变产物F和Fe3C的机械混合物C溶于α-Fe中的过饱和故容体组织形态片状、颗粒状板条状、透镜片状、蝶状薄板状、薄片状晶体学特征无表面浮凸有表面浮凸，成“N”型转变动力学等温转变动力学曲线呈“S”，等温转变动力学图呈“C”，等温条件下可进行到终了。
变温瞬时形核，瞬时长大；等温形核、瞬时长大；自触发形核，瞬时长大。
等温条件下不可进行完全。
转变热力学驱动力为自由焓差，通过扩散形成驱动力也为自由焓差，基本无扩散，性能塑形、韧性较好，强度、硬度略低具有高的强度和硬度，但塑形、韧性较差3．（6分）碳钢在进行不同热处理工艺后会具有不同硬度。
在进行以下热处理后请画出其硬度随含碳量的变化的曲线示意图，并说明其原因：1）完全淬火冷却到室温，2）不完全淬火冷却至室温，3）完全淬火后深冷处理答：首先，随着淬火钢碳含量的增加，其中残余奥氏体的量会随之增加，尤其是当碳含量大于0.6%以后。
同时，残余奥氏体的量与淬火温度密切相关，随着?amp;atilde。