材料相变原理复习提纲
固态相变总复习资料(仅供参考)
绪论一、相:是成分相同、结构相同、有界面同其他部分分隔的物质均匀组成部分； 相变:相变是当外界约束（温度或压强）作连续变化时，在特定条件（温度或压强达到某定值）下，物相所发生质突变。
二、物相的突变体现在那些方面？（1）从一种结构变化为另一种结构，例如：液相——固相；固相中不同晶体结构之间的转变奥氏体（A ）（2）化学成分的不连续变化：例如固溶体的脱溶分解（3）某种物理性质的跃变：金属——非金属转变；顺磁体——铁磁体转变三、相变解决什么问题？（1）相变为何会发生？（热力学、动力学问题）（2）相变是如何进行的？（相变机理——与扩散、切变、位错等相关的理论）四、相变采取的措施和意义4.1、常用措施热处理－加热：温度、速度，保温时间－冷却：速度、方式--环境：磁场、电场、力场原理：解决有哪些相变，相变条件、机理、特征工艺：解决如何实现这些相变从而达到预期的性能4.2、研究相变的意义掌握金属材料固态相变的规律，就可以采取措施（如特定的加热和冷却工艺）控制相变过程以获得所预期的组织和性能，从而使之具有所预期的性能，最大限度地发挥现有金属材料的潜力，并可以根据性能要求开发出新型材料第一章扩散基础第二章固态相变基本规律一、基本概念1、界面 根据界面上新旧两相原子在晶体学上匹配程度不同，两相界面分为： 共格…δ≤0.05界面类型半共格…0.05~0.25之间非共格…δ≥0.252.1、扩散型相变相变时，相界面的移动是通过原子近程或远程扩散而进行的相变称为扩散型相变。
只有温度足够高，原子活动能力足够强时，才能发生扩散型相变。
同素异构转变、多型性转变、脱溶型转变、共析型转变、调幅分解和有序化转变均属于扩散型相变扩散型相变特点2.1.1、相变过程有原子扩散运动，相变速率受原子扩散所控制2.1.2、新相与母相的成分往往不同2.1.3、只有因新相和母相比容不同而引起的体积变化，没有宏观形状的变化2.2、非扩散型相变相变过程中原子不发生扩散，参与转变的所有原子的运动是协调一致的相变称为非扩散型相变，非扩散型相变时原子仅作有规则的迁移以使晶体点阵发生改组。
材料热处理 固态相变 相变基础课程复习题纲
“固态相变”课程复习提纲一、铁碳相图1、Fe－Fe3C相图，A1、A3、Acm线，下标c和r的含义。
2、纯铁加热时晶体结构的变化和膨胀特性。
3、各临界点的温度和碳含量。
4、应用杠杆定律计算各相含量。
二、奥氏体的形成1、奥氏体、铁素体和马氏体的结构和比容大小。
2、奥氏体晶核的形成和长大机制。
共析钢奥氏体形成时各相C浓度的分布。
为何奥氏体化时共析钢中的铁素体总是先消失（有残留碳化物）？3、奥氏体的成核率随过热度变化的规律与金属凝固时成核率随过冷度变化的规律有何不同？为何加热速度越快所形成奥氏体的成分越不均匀？4、温度、碳含量和原始组织如何影响奥氏体的形核和长大？5、奥氏体的三种晶粒度。
影响奥氏体晶粒度的因素有哪些？为何要细化奥氏体？三、珠光体转变1、片状珠光体的形成机理及C的扩散机制。
2、珠光体、索氏体和屈氏体的概念。
为何冷速越大，珠光体片层越薄？3、成核率N、长大速度G 与转变温度的关系。
4、影响珠光体转变的主要合金元素有哪些，起何作用？5、影响珠光体机械性能的主要因素（珠光体团尺寸、片层厚度）和机制及提高性能可采取的措施。
四、马氏体转变1、马氏体的晶体结构和转变的主要特点。
2、马氏体形成热力学：T0，M s，M f，A s，M d，A d等概念。
为何钢的马氏体转变有很大的热滞后（过冷度）？3、板条马氏体和片状马氏体的形态、亚结构和性能（强度、塑性）特点。
C含量对马氏体形态、M s点和γR的影响。
为何C含量越高M s点越低、室温下γR 越多？4、如何根据奥氏体和马氏体的物理性能特点，测定奥氏体转变为马氏体的过程。
5、形状记忆合金的特点和应用。
五、贝氏体转变1、上贝氏体和下贝氏体的形成温度范围、组织形态和性能特点。
2、为何说贝氏体转变兼有珠光体和马氏体转变的特点？恩金贝氏体相变假说。
3、上、下贝氏体中铁素体的含C量特点；与珠光体中的铁素体有何不同？4、影响贝氏体力学性能的主要因素及机理。
六、过冷奥氏体转变1、TTT曲线和CCT曲线的含义。
材料科学基础(相变)2
第2章 钢中奥氏体形成
2.5 奥氏体晶粒长大及其控制
三、影响奥氏体晶粒长大的因素 4 合金元素的影响： 钢中加入形成难熔化合物的合金元素，奥氏体中存在很多弥散分布的 稳定化合物，阻碍奥氏体晶粒长大。
用Al脱氧的钢，形成的AlN阻在奥氏体晶粒长大，属于本质细晶粒钢。 用Si和Mn脱氧的钢，不形成难溶第二相，属于本质粗晶粒钢。
二、长大速度 随相变温度升高，碳在奥氏体中的扩散系数增大。 随相变温度升高，碳在奥氏体中的浓度梯度增大。 随相变温度升高，Cγ-α 与Cα -γ之差减小， Cγ-c与Cc-γ之差减小。 随相变温度升高，奥氏体长大速度增大。所以奥氏体形成速度随形 成温度升高而单调增大。 三、奥氏体等温形成动力学曲线 等温形成动力学曲线：在一定温度下，转变量与转变时间的关系曲线。 等温形成图：转变量与转变温度和时间的关系曲线，TTT图。 亚共析钢和过共析钢的等温形成图。
第2章 钢中奥氏体形成
2.5 奥氏体晶粒长大及其控制
三、影响奥氏体晶粒长大的因素 2 加热速度的影响： 加热速度提高，奥氏体形成温度提高，形核率和长大速率都提高， 但形核率和长大速率之比增大，所以起始晶粒细小。如果保温时间 过长，由于起始晶粒小，温度高，晶粒长大速度快，所以只有快速 加热、短时保温才能获得细小的实际奥氏体晶粒。 3 钢中碳含量的影响： 在一定的碳含量范围内，随碳含量的增加，碳原子和铁原子的扩散 速度提高，促进奥氏体晶粒长大；但碳含量过高，二次渗碳体不能 全部溶解，形成第二相质点，阻碍奥氏体晶粒长大。
n = 1.01(N/G)1/2
n为1mm2面积内的晶粒数。
第2章 钢中奥氏体形成
2.5 奥氏体晶粒长大及其控制
二、奥氏体晶粒长大原理 在一定温度下，奥氏体晶粒发生相互合并或吞并，降低晶界总面积， 使体系自由能降低，是一个自发进行的过程。
第八章 相变(无机材料科学基础)
* k
LS
非均匀成核时，形成晶核所引起的界面自由能变化为：
2 cos 1 cos 2 G GK f f
4
3GV
2
[
4
]
由于f()≤1，所以非均匀成核比均匀成核的位垒低，析晶
过程容易进行。
* Gk Gm ) 非均匀成核的核化速率： I S BS exp( RT
2）放热相变 (如凝聚、结晶等)：H < 0
要满足G < 0，必须T > 0，即 T < T0 相变条件：过冷
结论：相变驱动力为过冷度(过热度)的函数，即相平衡
理论温度与系统实际温度之差即为相变过程的推动力。
2、相变过程的压力和浓度条件
在恒温可逆不作有用功时： dG=VdP 对理想气体：G = VdP =
（二）晶体生长过程动力学
生长速率 u 物质扩散到晶核表面的速度 物质由液态结构转变为晶体结构的速度
析晶时液-固 界面的能垒图
QL S n 0 exp( QS L
q ) RT
G q n 0 exp[ ( )] RT
n为界面质点数；ν0为跃迁频率；q为液相质点通过相界面迁移到固相的 扩散活化能；G析晶过程自由能的变化；G＋q质点从固相迁移到液相 所需活化能；界面层厚度。
— 新相的界面能。
G = G1 + G2=VGV+A
+ 假设生成的新相晶胚呈球形，则：
G
G2
T3
T2
G
4 3 r n GV 4r 2 n 3 4 3 T r n H 4r 2 n 3 T0
0
rK G1
rK T1
r
南京理工材料相变讲义重点
材料结构与相变(I)大纲号：16130901学分：3学时：48执笔人：《材料结构与相变》修订组课程性质：学科基础课一、课程的地位与作用《材料结构与相变》是为材料科学与工程”及材料加工与控制”专业的学生开设的一门学科基础课。
课程以晶体结构、合金相图与相平衡、固态相变为基本内容，以金属材料为主，兼顾其它材料，主要讲授材料的结构、结构变化规律及结构与性能之间的内在联系，着重从微观角度分析材料过程的规律，使学生系统掌握材料科学基础理论，认识材料和材料制备加工过程的本质，为后续专业课程的学习打下基础。
二、课程的教学目标与基本要求1. 教学目标通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生掌握材料的微观结构特点，认识材料形成的几何规律和能量要求，能够分析材料结构变化的内在因素和外在条件，以及材料相变与材料结构变化的联系，了解研究材料相变的热力学和动力学基础理论和分析方法，初步掌握材料科学分析研究事物的基本思想。
并通过本课程的学习，培养学生抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力、探讨研究能力，能够综合运用所学知识去分析问题和解决问题。
2. 基本要求(1) 了解和掌握材料微观结构特征；(2) 掌握材料相变和相平衡热力学以及二元、三元相图基本知识;(3) 理解材料性能与相结构之间的联系。
、主要内容1晶体的几何结构1.1 △几何晶体学1.1.1空间点阵、晶胞1.1.2晶系与布拉菲点阵1.1.3晶向指数、晶面指数、晶面间距1.2 △纯金属的晶体结构1.2.1典型的金属晶体结构1.2.2 △★晶体结构的几何性质1.3原子结合理论1.4 △合金的晶体结构1.4.1固溶体1.4.2中间相1.5陶瓷的晶体结构1.5.1离子晶体1.5.2共价晶体1.6非晶态结构2晶体缺陷2.1点缺陷2.1.1 △点缺陷的种类2.1.2点缺陷的热力学分析2.2 △★位错2.2.1 △位错的基本概念4.3.1 △★二元相图的热力学分析4.3.2 △典型二元相图2.2.2位错应力场与位错运动2.2.3实际晶体中的位错2.3 △★界面2.3.1晶体表面2.3.2晶界与相界2.3.3界面的平衡偏析2.4显微组织与其他缺陷2.4.1显微组织2.4.2其他缺陷3高分子结构3.1 基本概念3.2高分子链结构3.2.1近程结构3.2.2远程结构3.3高分子凝聚态结构3.3.1高分子非晶态与晶态3.3.2高分子取向结构3.3.3高分子合金4相图4.1 △相图热力学基础4.2 一元相图4.3 二元相图5扩散理论5.1 △宏观扩散理论审订人：陈光材料结构与相变(II)大纲号：16230901学分：2学时：32执笔人：《材料结构与相变》修订组课程性质：学科基础课一、课程的地位与作用《材料结构与相变》是为材料科学与工程”及材料加工与控制”专业的学生开设的一门学科基础课。
《材料学基础》第七章 材料结构与相变
d x / d t cx
其中t为时间，x为冷变形导致的性能增加经加热后的剩 余分数，c为与温度有关的常数
回复是空位或位错的热激活过程 c c exp Q / RT
0
积分可得
ln x 0 x
Q
c0t
exp
RT
若在不同的温度将同一冷变形金属的性能回复到同样的程度
t1
Q 1 exp
2 V m
r
5
二. 固溶体
设有一个二元两相系统(图7-1)，母相为α固溶体，其 Material 中含少量B原子，沉淀相β由纯B构成。
B
B
r
B
2 V m
/
r
图7-1 弯曲界面的作用
下面计算α相内B原子化学势的变化所带来的浓度变化。
B
0
k BT
ln
X
B
6
X
B
r
表示与球状β相平衡的α相中B原子浓度。
19
2. 中温回复
中温回复的温度稍高一些(0.3～0.5Tm)， 其主要过程是： (1)位错滑移导致的位错重新排列； (2)异号位错通过会聚而对消。 。
20
3. 高温回复
高温回复(0.5Tm以上)主要指图7-8所示的多边形化
图7-9刃位错的滑移与攀移
21
22
二. 回复动力学
不同温度下电阻随保温时间的变化
7.1.1 弯曲界面的性质
一. 纯物质
系统总自由能G为 G G G G A
b
s
b
G b 表示未考虑表面作用的自由能(即体自由能)
G s 为表面自由能
每个原子的化学势
dG dG b dA
dA
无机材料中相变的机理和物理性质
无机材料中相变的机理和物理性质无机材料是自然界中广泛存在的物质。
它们由许多类型和形式的原子、分子和化学基团组成，具有多种结构、物理性质和应用。
其中最重要的性质之一是相变，它体现了材料的物理性质和变化。
一、相变的概念和分类相变是物质的物理状态改变，因为一种物质的物理状态随着温度和压力的变化而改变所以相变和温度、压强是有关的。
常见的相变形式包括固态、液态和气态。
在固态材料中，还可以出现相变的形式有晶体相变、玻璃相变、磁相变和超导相变等。
在纯物质中，固液、液气和固气之间的相变通常是一条连续的直线，被称为相线，口干可以被描述为相图。
二、相变的机理相变的机理可以根据材料特性而分为不同的形式。
在材料学中，一个常见的相变形式是晶体相变。
晶体在物理上是由定向排列的原子和分子组成的，这种排列是以一定的周期性重复出现的。
它们的周期性成为晶格，而在相变过程中原子和分子的排列方式发生改变即原子的位置在晶格中发生变化。
当材料通过升温、降温或者受到其他物理形态的影响时，它的晶格结构也随之发生变化。
除了晶体相变之外，材料学家还研究了许多其他形式的相变。
例如，玻璃相变是由于材料中的分子或原子结构没有完全排列而引起的。
在材料受到一定的压力或力量时，这种结构发生变化，材料逐渐变得更加组织化。
其他相变形式包括磁相变和超导相变，这些相变形式与材料的磁性和电性特性有关，其机理也更为复杂。
三、物理性质无机材料相变的机理不仅与材料的物理结构和能量有关，还与材料的物理、化学性质有关。
相变时，材料的物理性质将发生显著变化。
例如，当弯曲的金属经过加热后冷却，金属的强度和硬度可能会增加。
相反，当某些液体材料在合适的温度下被冷却至固态时，它们的硬度和脆性会降低。
这一现象是因为相变中原子和分子之间的相互作用和能量传递的改变。
相变还可以影响材料的导电性，特别是在磁性和超导性相变中，这种影响尤为明显。
此外，在相变时材料的密度也可能发生变化，从而导致质量和体积的变化。
相变知识点总结
相变知识点总结相变是物质在特定条件下由一种状态转变为另一种状态的过程。
常见的相变包括固态与液态之间的熔化，液态与气态之间的汽化，以及固态与气态之间的升华。
在这篇文章中，我们将通过逐步思考的方式来总结相变的知识点。
1.定义和基本概念：相变是物质由一种状态转变为另一种状态的过程。
在相变过程中，物质的化学性质保持不变，但物质的物理性质会发生改变。
相变一般伴随着能量的吸收或释放，例如熔化过程中的吸热和凝固过程中的放热。
2.相变的分类：根据物质的状态，相变可以分为固态相变、液态相变和气态相变。
固态相变包括熔化（固态转液态）和升华（固态转气态）；液态相变包括汽化（液态转气态）和凝固（液态转固态）；气态相变包括凝结（气态转液态）和升华（气态转固态）。
3.相变的条件：相变发生的条件包括温度和压力。
不同的物质有不同的相变温度和相变压力，这是由物质分子之间的相互作用力决定的。
在相变温度和相变压力范围内，物质可以自由转变其状态。
4.热力学图：相变可以用热力学图来表示。
热力学图是以温度为横坐标，以压力为纵坐标，将不同状态下的物质表示出来。
在热力学图中，相变曲线代表了相变发生的温度和压力范围，相变点是相变曲线上的特殊点，代表了相变发生的临界条件。
5.相变的应用：相变在生活中有着广泛的应用。
例如，汽车冷却系统中的水在汽化时吸收热量，有效降低了发动机的温度；冷冻食品中的冰在融化时吸收热量，保持食品的新鲜等。
6.相变的意义和研究：相变的研究对于理解物质的性质和改进材料的性能具有重要意义。
通过研究相变，我们可以深入了解物质的分子结构和相互作用，并应用于材料科学、能源领域等。
总结：相变是物质在特定条件下由一种状态转变为另一种状态的过程。
相变可以分为固态相变、液态相变和气态相变，其发生的条件取决于温度和压力。
相变在生活中有着广泛的应用，并且对于物质性质的理解和材料性能的研究具有重要意义。
通过本文的思维步骤，我们能够对相变的基本概念、分类、条件、热力学图、应用和意义有一个初步的了解。
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材料相变原理复习提纲第1章1分析固态相变的动力和阻力。
相变驱动力是使系统自由焓下降的因素，相变阻力是相变导致系统自由焓升高的因素。
△ G = △ G相变+△ G界面+△ G畸式中△ G相变一项为相变驱动力。
其值是新旧相自由焓之差。
相变阻力包括很多内容：如晶界能、相界面能、位错畸变能、孪晶界面能、层错能、表面能、相变潜热等。
综合为界面能和畸变能。
2讨论固态相变新相形状的影响因素。
新相的形状决定于长大速率的方向性，它受晶面的界面张力、表面或界面杂质吸附、温度和浓度梯度等影响。
如生铁中石墨沿基面方向长大，成为片状石墨；如沿垂直于基面方向长大，则成为扇形石墨的复合体，即球状石墨。
1. 以共析钢为例，说明奥氏体的形成过程1奥氏体晶核的形成：奥氏体晶核易于在铁素体与渗碳体相界面形成2奥氏体的长大：奥氏体中的碳含量是不均匀的，与铁素体相接处碳含量较低，与渗碳体相接处碳含量较高，引起碳的扩散，破坏了原先碳浓度的平衡，为了恢复碳浓度的平衡，促使铁素体向奥氏体转变以及fe3c的溶解，直至铁素体全部转变为奥氏体为止。
3 残余渗碳体的溶解：铁素体比奥氏体先消失，因此还残留未溶解的渗碳体，随时间的延长不断融入奥氏体，直至全部消失。
4奥氏体均匀化：残余渗碳体全部溶解时，奥氏体中的碳浓度依然是不均匀的，继续延长保温时间，通过碳的扩散，可使奥氏体碳含量逐渐趋于均匀。
渗碳体残余的原因：相界面向铁素体中的推移速度比向渗碳体中推移速度快14.8倍，但是铁素体片厚度仅比渗碳体片大 7倍，所以铁素体先消失，还有相当数量的剩余渗碳体未完全溶解。
2. 奥氏体的晶粒度由几种表示方法？并讨论影响奥氏体晶粒度的影响因素晶粒度是指晶粒大小，晶粒大小可用多种方法表示，晶粒大小与晶粒度级别（N）的关系为：n = 2N-1n为放大100倍视野中单位面积内的数。
N —般为1-8，级别越高，晶粒越细。
起始晶粒度；实际晶粒度；本质晶粒度。
本质细晶粒钢：5-8级；本质粗晶粒钢：1-4级。
奥氏体起始晶粒度大小决定于奥氏体的形核率（N）和长大速率（G。
n = 1.01（N/G）1/2n为1mm面积内的晶粒数。
影响奥氏体晶粒长大的因素1加热温度和保温时间的影响：2加热速度的影响：3钢中碳含量的影响：4合金元素的影响：3. 解释钢的组织遗传现象和断口遗传现象，分析产生原因，讨论防止方法。
具有粗大晶粒的原始奥氏体冷却得到的非平衡组织加热奥氏体化时，在一定的加热条件下，新形成的奥氏体晶粒会继承和恢复原始粗大的奥氏体晶粒。
这种粗大奥氏体晶粒的遗传性，称为钢的组织遗传现象。
具有粗大晶粒的原始奥氏体冷却得到的非平衡组织加热奥氏体化时，以中等加热速度加热到Ac3以上时，新形成的奥氏体晶粒会得到细化，不发生组织遗传，但这也—细晶组织却出现了粗晶断口，这种现象称为断口遗传现象。
产生原因：组织遗传：合金钢以非平衡组织加热时，采用慢速加热和快速加热均容易出现组织遗传断口遗传：1.原始粗大奥氏体晶界上有 MnS沉淀粒子，使晶界强度下降。
2. 原奥氏体晶粒内的细小奥氏体晶粒空间取向一致，形成晶内织构，相当于粗大晶粒。
3. 原始奥氏体晶界富集C和Cr元素，形成碳化铬沿晶界析出，导致晶界结合力下降，引起粗大奥氏体晶界断裂。
防止方法：组织遗传：采用中等速度加热奥氏体化才有可能不出现组织遗传1. 珠光体片层间距的控制方法、原理和意义珠光体的片层间距用so表示，它是用来衡量珠光体组织粗细的一个重要指标。
珠光体的片层间距主要取决于珠光体形成时的过冷度，而与奥氏体晶粒度无关。
过冷度越大，珠光体形成温度越低，珠光体片层间距越小，存在如下经验关系：S0 = ( 8.02/ ?T ) x 103 (nm)式中过冷度？T的单位为K。
2. 珠光体转变动力学特点和影响因素一、珠光体的形核率和长大速率珠光体的形核率和长大速率与形成温度的关系：随转变温度降低(过冷度增大)，奥氏体与珠光体的自由能差增大，转变动力增大，形核率增大。
随转变温度降低，原子活动能力减弱，形核率减小。
随转变温度降低，原子扩散速度减慢，晶核长大速度降低。
随转变温度降低，奥氏体中碳浓度增大，碳扩散速度提高，晶核长大速度提高。
珠光体的形核率和长大速度与转变温度的关系曲线均具有极大值。
珠光体的形核率和长大速率与转变时间的关系：随转变时间的增加，珠光体的形核率增大，晶核长大速度变化不大。
二、珠光体转变动力学图珠光体转变有孕育期。
随转变温度降低，孕育期减小，某一温度孕育期最短，温度再降低，孕育期又增加。
随转变时间增加，转变速度提高，当转变量超过 50%寸，转变速度又逐渐降低，直至转变完成。
三、影响珠光体转变动力学的因素1. 碳含量的影响：对于亚共析钢，随碳含量增加，先共析铁素体析出速度降低，珠光体的转变速度也降低。
对于过共析钢，随碳含量增加，先共析渗碳体析出速度增大，珠光体转变速度提高。
2. 奥氏体成分均匀性和碳化物溶解情况的的影响：奥氏体成分不均匀和有未溶碳化物时，先共析相和珠光体的形成速度提高。
3. 奥氏体晶粒度的影响：奥氏体晶粒细小，先共析相和珠光体的形成速度提高。
4. 奥氏体化温度和时间的影响：奥氏体化温度提高或保温时间延长，碳化物进一步溶解，奥氏体更加均匀，晶粒进一步长大，珠光体转变推迟。
5. 应力和塑性变形的影响：对奥氏体进行拉应力或塑性变形，珠光体转变速度加快。
3. 亚共析钢中相间沉淀的产生条件、强化机理和影响因素。
一、相间沉淀条件合金中有一定的碳（氮）和强碳（氮）化物形成元素，一般为低碳低合金钢。
合适的奥氏体化温度，使合金中的碳化物和氮化物充分溶解。
连续冷却转变时，冷却深度要适中。
冷速太慢，则特殊碳化物容易聚集长大，钢的性能下降；冷速过快，则细小特殊碳化物来不及形成，发生其它转变。
等温转变时，转变温度较高或者较低都使相间析出深度减慢，具有C曲线动力学特征，符合扩散型相变的形核长大规律。
二、相间沉淀机理亚共析钢奥氏体冷却到A1以下某一温度时，首先在奥氏体晶界上形成铁素体，并向奥氏体中长大，使铁素体附近的奥氏体碳浓度提高，铁素体长大受阻。
如在铁素体-奥氏体界面形成碳化物，则可降低界面奥氏体碳浓度，使铁素体继续长大。
由于合金元素扩散速度较低，钢中碳含量较低，形成的合金碳化物尺寸很小。
相间沉淀的碳化物与铁素体具有一定的晶体学位向关系。
由于碳化物是在相变过程中的相界面处形成，空间呈层状分布。
三、影响因素相间沉淀组织中，分布粒状碳化物的平面之间的距离（面间距）随等温转变温度降低或冷却速度的增大而减小，同时碳化物颗粒细化。
合金元素越多，碳化物颗粒越细，面间距越小。
碳含量越高，碳化物素量越多，面间距越小。
第4章1试述马氏体的晶体结构及其产生原因晶体结构：马氏体是由fe元素和c元素组成的单向结构，其中fe原子构成了体心立方，c原子分布在八面体间隙中。
产生原因：c原子在马氏体点阵中可能位置为由fe原子组成的扁八面体空隙中，c原子有效半径＞扁八面体孔隙在短轴方向上的半径，故在平衡状态下，C的溶解度极小，然而一般钢中马氏体碳含量远远超过这个数值，引起点阵畸变，C溶入点阵扁八面体空隙后，力图使其变为正八面体，结果使短轴伸长，另外两个方向收缩，从而使体心立方转向体心正方点阵。
2简述马氏体异常正方度的产生原因。
正方度=c/a异常低正方度产生原因：正方度是由c原子在同一个亚点阵间隙中分布而造成的，所以在快冷的情况下，本来分布均匀的c原子要跑到同一亚点阵中需要运动时间，所以钢新生成时，c原子还没有运动分布到同一亚点阵中就开始测量，因而出现异常正方度。
偏高：钢形成时，若全部跑到同一亚点阵中，结果就偏高，但是，计算发现即使全部c原子占据第三亚点阵，马氏体正方度也不能达到实验中测量的，因此，异常高正方度还与合金元素的有序分布有关。
3试述马氏体转变的主要特点。
1切变共格和表面浮凸现象，（1）马氏体形成以切变的方式实现的，同时马氏体和奥氏体之间界面上的原子是共有的，切变共格界面，且新相与母相之间永远共格（2）相变区和未相变区表面上的浮凸现象2马氏体转变的无扩散性，（1）原子不发生扩散，只发生整体运动，每个原子的相邻关系和环境不变。
（2）成分不发生变化（3）转变温度低，转变速度高，低温下扩散速度极小转变不能以扩散方式进行。
3具有一定的位向关系和惯习面⑴马氏体转变新相母相之间存在一定的位相关系。
KS关系，西山关系，GT关系。
（2）马氏体是在母相的一定晶面上开始形成的。
随马氏体形成温度下降惯习面有向高指数变化的趋势。
4马氏体转变是在一个温度范围内形成的。
5马氏体转变具有可逆性，一般将马氏体直接向奥氏体转变称为逆转变，但是逆转变很难，形状记忆功能是存在于有可逆性的马氏体中，马氏体相变区别于其他相变的最基本特点（1）相变以共格切变方式进行（2）相变无扩散型4试述钢中板条状马氏体和片状马氏体的形貌特征和亚结构并说明它们的性能差异。
形貌特征：板条：惯习面为（111） r。
板条体常自奥氏体晶界向晶内平行排列成群，一个奥氏体晶粒内包含几个板条群，板条体之间为小晶界，板条群之间为大晶界。
片状：凸透镜片状中间较厚，初生者较厚较长，横贯奥氏体晶粒，次生者尺寸较小。
在初生片与奥氏体晶界之间，片间交角较大，互相撞击，形成显微裂纹。
亚结构：板条状：位错网络，位错密度随c含量升高而增大，有时亦可见到少量细小孪晶。
片状：细小孪晶以中脊为中心组成相变孪晶区，随ms点阵低，相变孪晶区增大，片的边缘部分为复杂的位错组列，孪晶面为（112） a'，孪晶方向为[111]a'。
性能差异：屈服强度相同的条件下，位错形马氏体比孪晶形的韧性好得多。
板条状马氏体有相当高的强度，片状马氏体有高的强度。
5 Ms点的定义和物理意义。
定义为奥氏体和马氏体的两项自由能之差达到相变所需的最小驱动力值时的温度。
物理意义为马氏体的切变阻力大，需要足够大的驱动力才能使相变发生，随着温度下降，马氏体驱动力上升，当 T下降到可以克服相变阻力的时候，马氏体可以发生转变，此时对应的温度就是ms点6试述影响Ms点的主要因素。
1化学成分：c含量上升，ms点下降，合金元素：取代了 fe的位置，使完美的形态受到破坏，使ms点下降，但是al与co使ms上升。
2形变与应力：形变量越大，转变的 m越多，形变温度越低形成的 m量也越多。
拉应力或单向压应力使ms上升，多向压缩应力使ms下降。
3奥氏体化条件对ms点的影响：加热温度和时间的增加会使 ms点下降。
但是，加热温度继续上升，抑制了形核，使阻力变小了，ms上升。
另一角度，所有影响a晶核完美的条件都会阻碍m的形成。
4淬火速度：ms点随淬火速度上升而升高。
冷却慢时，易形成 c原子气团，使ms 下降，冷却速度很快时，c原子气团来不及形成，使 ms上升5磁场对ms的影响：加磁场只使 ms点升高，对ms点一下的转变行为并无影响。