固态相变
选择题
1 根据扩散观点,奥氏体晶核的形成必须依靠系统内的 B
A相起伏、浓度起伏、结构起伏;B能量起伏、浓度起伏、结构起伏;
C能量起伏、价键起伏、相起伏;D能量起伏、价健起伏、结构起伏
2 连续冷却转变曲线CCT曲线都处于同种材料等温转变TTT曲线的 B
A左上方;B右下方;C右上方;D左下方
3 消除网状碳化物的方法有 A
A淬火和正火;B淬火和回火;C球化退火和正火;D正火和回火
4 在A1温度以下发生P转变，奥氏体与铁素体相界面上的碳浓度 A 奥氏体与渗碳体界面上碳浓度从而引起了奥氏体的碳的扩散。。
A低于; B小于等于; C等于; D高于
5 关于马氏体相变的特点,下列哪项的说法是错误的 A
A马氏体转变有孕育期(等温马氏体除外);B马氏体可以发生可逆性转变;C表面浮突和界面共格;D马氏体转变有转变开始和终了温度
6 针状马氏体的亚结构主要是 A
A孪晶;B空位;C孪晶和位错;D位错
7 在贝氏体形成过程中通常 B 是领先相
A渗碳体;B铁素体;C奥氏体;D渗碳体和铁素体
8 对于某些尺寸较大而采用表面淬火的工件,或者有特殊要求的工件如凿子、扁铲等,可以利用淬火冷却后的余热进行回火,这种方法叫做 D
A局部回火;B带温回火;C电热回火;D自回火
9 淬火钢在回火时的力学性能是如何变化的? C
A强度硬度下降,塑性韧性也下降;B强度硬度提高,塑性韧性下降;C强度硬度下降,塑性韧性提高;D强度硬度提高,塑性韧性也提高
10超过极大值后硬度下降称为 B
A温时效;B过时效;C冷时效;D自然时效
判断题
1·一般情况下,在体积相同时,新相呈球状体积应变能最小。（×）
2·1-4级为本质细晶粒钢,5~8级为本质粗晶粒钢。(×)
3·奥氏体晶粒长大在一定条件下是一个自发过程。(√)
4·奥氏体实际晶粒度是在某一热处理加热条件下得到的晶粒尺寸。(√) 5·在钢的各种组织中,奥氏体的比容最小。(√)
6·奥氏体晶粒随钢中碳含量的增加而减小。(×)
7·钢的临界淬火冷却速度表征钢淬火时获得珠光体（马氏体）的能力。(×) 8·碳(氮)化物颗粒在A-F相界面上析出,称为一般（相间）析出。(×)
9·在特定条件下,珠光体以未溶的剩余碳化物为非自发核心形核（自发形核）(×) 10·转变温度（过冷度）是影响珠光体片层间距大小的一个主要因素。(×) 11·板条状马氏体通常是在低碳钢中形成,其亚结构主要为位错。(√)
12·马氏体等温转变是可以进行到底的。(×)
13·Md是可获得形变马氏体的最高温度。(√)
14光学显微镜下,上贝氏体组织呈黑色针状（羽毛状）,下贝氏体呈羽毛状（黑色针状）。(×)
15·下贝氏体的强度高于上贝氏体,韧性也高于上贝氏体。(√)
16·贝氏体转变时铁原子尚能扩散而碳原子难以扩散（反了）。(×)
17·大部分合金钢在等温条件下具有贝氏体转变不完全特征。(√)
18·第二类回火脆性对冷却速度敏感,且具有不可逆性（可逆）。(×)
19·第一类回火脆性与冷却速度无关,且具有可逆性（不可逆）。(×)
20·时效是由于弥散的新相析出,可显著提高合金的强度和硬度。(√)
填空题
1·新相与母相界面原子排列方式有三种类型,其中共格界面界面能最低，非共格界面应变能最低。
2·固态相变的驱动力为新旧两相体积自由能之差,阻力为界面能和弹性应变能。
3·固溶体中,各组元在晶体点阵中的相对位置由无规则排列到有规则排列的转变称为有序化转变。
4·固态相变的驱动力和阻力为新旧两相体积自由能之差和界面能和弹性应变能
5·相变类型,不同标准分类不同
固态相变的形核方式主要为均匀形核和非均匀形核
6·根据奥氏体中的最大含碳量计算，大约 2~3 个γ-Fe晶胞中才含有一个C原子。
7·珠光体向奥氏体转变包括铁原子的点阵改组，碳原子的扩散和渗碳体
溶解。
8·奥氏体的形核主要位置为F/Fe3C相界面。
奥氏体晶核的长大是依靠 C原子的扩散，奥氏体两侧界面向原有的铁素体和渗碳体推移来进行的。
9·在平衡状态下,亚共析钢随着C含量的增加, 珠光体组织在增加,而铁素体组织在减少,伴随着机械性能的变化是强度硬度提高、韧性塑性下降。
10·T12钢室温时平衡组织为P+Fe3C，当加热到Acl线时， P 转变为 A ，
温度继续升高至Accm线以上,才全部转变成单相的奥氏体组织。
11·20钢在室温时的组织为 F+Fe3C ，当加热到Acl线时， F 转变为 A ，温度继续升高至Accm线以上,才全部转变成单相的奥氏体组织。
12·影响A转变的速度的因素有温度、原始组织、碳含量和合金元素
13·一般来说,随着含碳量的增加,奥氏体稳定性增加，C曲线右移14·奥氏体冷却到临界点以下,就不再是稳定组织,一般称为过冷奥氏体，在高温区等温可形成 P转变，中温区等温可形成 B转变。
15·共析钢等温转变在高温区、中温区和低温区的转变产物分别是 P 、B 和 M 粗大的魏氏组织对钢的力学性能的影响一般使塑性和冲击韧性降低 (升高或降低)、钢的脆性转变温度升高 (升高或降低)。
16·根据片层间距的大小,可以将珠光体分为片状珠光体、粒状珠光体、针状珠光体
17·P片层间距,影响珠光体片层间距大小的主要因素是珠光体的形成温度，随其不断降低，珠光体片层间距不断减小。
18·相邻两片渗碳体或铁素体中心之间的平均距离称为珠光体片间距，影响其大小的主要因素是珠光体形成温度
19·γ-Fe的晶格类型面心立方晶格，马氏体的本质是碳在α铁中的过饱和
固溶体
20·马氏体转变有一定的温度范围,Ms是转变起始温度，Mf是转变中了温度。通常马氏体的显微组织同成分和冷却条件有关。
21·马氏体转变区别于其他相变的最基本的两个特点:一是相变以无扩散的方式进行,二是相变的切边性
22·M转变时需要一定的过冷度,该过冷度也称为热滞，过冷度越大,M相变驱动力也越大
23·影响Ms最主要因素是含碳量，随含碳量增加,Ms 降低
24·在B形成过程中通常铁素体是领先相, 贝氏体铁素体在其后形成下贝氏体的强度大于上贝氏体,韧性大于上贝氏体。
25·淬火时冷却中断或者冷速较慢均将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增多,即发生奥氏体热稳定化 ,该现象可以通过回火加以消除。
26·关于回火工艺的制订,在生产中, 低温回火大量应用于工具、量具、模具和滚动轴承等工件;调质处理一般使用高温回火;主要用于弹簧钢,且要求获得优良的弹性和强度,同时要有较好的塑性和韧性,这是应用中温回火27·出现了第一类回火脆性后,再加热到较高温度回火,脆性下降；如再在此温度范围回火,将出现这种脆性
28·GP区发生在室温或者低温下时效的初期,其形成速度快 ,分布均匀29·时效的实质是脱溶过程使得溶质原子在固溶体点阵中的一定区域内析出，聚集并形成新相，将引起合金组织性能的变化
问答题
二次淬火,催化
淬火钢加热到较高温度回火,残余奥氏体在回火保温时未发生分解,而在回火后的冷却过程中将转变为马氏体,这种转变称为二次淬火。这种现象出现与否与回火工艺密切相关。
回火脆性
某些钢在回火时,随着回火温度的升高,冲击韧性反而降低,由于回火引起的脆性称为回火脆性
简述固态相变的基本特点。
答:1)固态相变的阻力大；2)新相一般有特定的形状；3)新相与母相之间往往存在特定的位向关系与惯习面；4)原子迁移率低,多数相变受扩散控制；5)相变时容易产生亚稳相；6)普遍存在新相的非均匀形核。(答对5个即可得分)
什么是伪共析相变?与共析相变有何不同?
将亚共析钢或过共析钢自奥氏体区以较快速度冷却下来,在先共析铁素体或先共析渗碳体来不及析出的情况下,奥氏体被过冷到A1温度以下区域保温时将非共析成分珠光体组织,这种转变称为伪共析转变。
与共析相变不同点:原始成分、冷却速度和产物成分。
什么叫非扩散型相变?有哪些特征？
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。其一般特征是：
(1)存在由于均匀切变引起的宏观形状变形,可在试样表面出现表面浮突现象。(2) 相变不需要扩散,新旧相化学成分相同。(3)新旧相之间存在一定的晶体学位向关系。(4)相界面移动速度极快,可接近声速。
、以共析碳钢为例绘图说明奥氏体的形成过程,并讨论为什么奥氏体全部形成后还会有部分渗碳体未溶解?
答：按相平衡理论,从Fe-Fe3C相图可以看出,在高于Ac1温度,刚刚形成的奥氏体，靠近Cem的C浓度高于共析成分较少,而靠近F处的C浓度低于共析成分较多(由于ES线的斜率较大,GS线的斜率较小)。所以,在奥氏体刚刚形成时,奥氏
体的平均C浓度低于共析成分,必然有部分碳化物残留,只有继续加热保温,残留碳化物才能逐渐溶解。
解释钢在加热过程中,奥氏体晶粒异常长大的原因。
答:在第二相颗粒存在的情况下,奥氏体的长大过程受到其阻碍作用,随长大过程进行,奥氏体的晶界面积逐渐减少,晶粒长大驱动力逐渐降低,直至晶粒长大的驱动力和第二相弥散析出颗粒的阻力相平衡时晶粒停止长大。
随温度升高,第二相颗粒发生聚集长大或溶解,失去了抑制晶粒生长的作用,而此时驱动力却很大,故晶粒急剧长大。
什么是钢的组织遗传现象?有何危害?如何防止其发生?
答:钢的组织遗传:将粗晶有序组织(合金钢在锻压、轧制、铸造等形成)在一定加热条件下所形成的奥氏体晶粒继承或恢复原始粗大晶粒的现象。
性能影响:易造成混晶,降低钢的韧性
控制方法:1)采用较快速度和中等速度加热;2)采用退火或高温回火,消除非平衡组织。实现相的再结晶,获得细小的碳化物和F的混合组织,针形奥氏体便失去条件；3)对于F-P低合金钢,组织遗传性较小,可以正火校正过热组织,必要时采用
多次正火。
简述奥氏体形成的热力学条件和形成过程。
奥氏体形成的热力学条件为奥氏体的自由能大于珠光体的自由能。
钢在连续加热时珠光体到奥氏体转变有哪些特点?
(1)相变是在一个温度范围内完成的
(2)转变速度随加热速度增大而增加
(3)奥氏体成分不均匀性随加热速度增大而增大
(4)奥氏体起始晶粒大小随加热速度增大而细化
请就同一种钢,对CCT图和TTT图进行比较。
1)共析碳钢的连续冷却转变图,只有高温区的P转变和低温区的M转变,而无中温区的B转变
2)连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下方。这说明连续冷却转变的温度低, 孕育期长。
3)不论P转变,还是B转变的连续冷却转变曲线,都只有相当于C曲线的上半部分
4)连续冷却时,在一定的冷却条件下,A在高温区的转变不能完成,余下的A则在
中温区及低温的M转变区继续转变,最终得到混合组织
5)合金钢的CCT图,可以有P转变无B转变或只有B转变无P转变等多种不同的情况,具体的情况由加入的合金元素种类和数量而定
过冷奥氏体等温转变图有哪些应用？
答:1)分级淬火;2)等温淬火;3)退火和等温退火;4)形变热处理
在哪种特定条件下,可以使过冷奥氏体分解为粒状珠光体?
答:过冷奥氏体在特殊的条件下形成粒状珠光体:
a)加热条件—奥氏体化温度低,保温时间较短,即加热转变未充分进行,此时奥氏体中有许多未溶解的剩余碳化物或奥氏体成分不均匀,存在许多微小的高浓度C
的富集区;
b)冷却条件—转变为珠光体的等温温度要高,等温时间要足够长,或冷却速度极慢,这样可能使渗碳体成为颗粒(球)状,即获得粒状珠光体。
对粒状珠光体与片状珠光体的形成途径进行比较
答:1)片状珠光体只能由过冷奥氏体直接分解而成的,不可能由任何其他组织转
变得到。
2)粒状珠光体形成途径:①加热转变不充分,尚存在未溶碳化物颗粒,然后过冷奥氏体缓冷得到。②片状P低温球化退火;③马氏体、贝氏体在A1稍下高温回火;④形变球化。
什么是钢的临界淬火冷却速度?有何意义?
什么是魏氏组织?有何危害?
答：魏氏组织是由针状先共析铁素体或渗碳体及其间的珠光体组成的复相组织。危害：与伴生的粗大晶粒组织，会使钢的硬度，尤其是塑性和冲击韧性显著降低，并使钢的韧脆转变温度升高。
在成分相同的情况下,片状珠光体和粒状珠光体性能的比较。
与片状珠光体相比,在成分相同的情况下,粒状珠光体的强度、硬度稍低,但塑性较好。
硬度、强度稍低的原因：铁素体与渗碳体的相界面较片状珠光体的少，对位错运动的阻力较小。故塑性变形抗力减少。
塑性较好的原因：铁素体呈连续分布，渗碳体颗粒均匀地分布在铁素体基体上，Fe3C呈颗粒状，没有尖角，不易产生应力集中，塑性好。
钢中粒状珠光体的形成途径有哪些?
形成途径:
1)加热转变不充分,尚存在未溶碳化物颗粒,然后过冷奥氏体缓冷得到;
2)片状P低温球化退火;3)马氏体、贝氏体在A1稍下高温回火;4)形变球化
简述派登处理在高碳钢强韧化方面的应用。
当珠光体中答: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望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)。
珠光体转变的形核率N及长大速度G极大值原因是什么?
因为随着过冷度增大(转变温度降低)奥氏体与珠光体的自由能差增大,有使成核率、长大速度增大的趋势。但随过冷度增大,原子活动能力减弱,因而又有使成核率、长大速度减小的倾向。故成核率、长大速度与转变温度的关系曲线具有极大值。
什么是魏氏组织?有何危害?如何消除?
工业上将具有片(针)状铁素体或渗碳体加珠光体的组织称为魏氏组织
魏氏组织危害:伴生的粗大晶粒组织会使钢的机械性能,尤其是塑性和冲击性能
显著降低,并使钢的脆性转折温度升高。
消除方法:采用细化晶粒的正火、退火以及锻造等
试叙述Ms点的物理意义,影响M点的主要因素有哪些?并说明它对马氏体相变驱动力有何影响?
答:Ms:奥氏体和马氏体的两相自由能之差达到相变所需的最小驱动力值时的温度。
影响因素:奥氏体的化学成分;加热规程;冷却速度;弹性应力;塑性变形
对马氏体相变驱动力的影响:对于一定成分的合金,T0一定,若Ms越低,则(T0-Ms) 值越大,相变所需的驱动力也越大。+2
何谓形变诱发马氏体转变?并说明Md的物理意义。
形变诱发马氏体:在Md以下进行塑性变形可诱发M转变,形成的M就称为形变诱发马氏体。
说明钢中板条状马氏体和片状马氏体的形态特征和亚结构,并指出它们的性能
差异。
板条马氏体:马氏体以尺寸大致相同的板条为单元,定向的平行排列的板条结合
成马氏体束,在同一个奥氏体晶粒中,可以有几个不同取向的马氏体束。
片状马氏体:相邻马氏体片单元互不平行,不规则地分布于母相奥氏体中。先后形成的马氏体片尺寸差别很大。
亚结构:板条为位错,片状为孪晶。
板条马氏体具有较高的强度、硬度和较好塑性和韧性相配合的综合力学性能。片状马氏体比板条马氏体具有更高硬度,但脆性较大,塑、韧性较差。
试分析高碳钢淬火时容易产生显微裂纹的原因及减少显微裂纹的方法。
试述片状马氏体显微裂纹的形成原因及减少显微裂纹的方法有哪些?
原因:马氏体片形成速度极快,互相撞击或与奥氏体晶界相撞时可形成很大的应
力集中,加之高碳马氏体本身很脆,故在撞击时极易产生裂纹。这些裂纹虽很小,但可成为疲劳裂纹源而导致开裂。
减少显微裂纹的途径有以下两种:a.降低高碳钢的奥氏体化温度,采用不完全淬火。b.淬火后立即回火使大部分显微裂纹弥合。
什么是回火?回火过程中有哪四种转变?
答：回火：所谓回火，是指将钢件加热淬火后，在重新加热到低于A1临界点以下的某一温度，保温一段时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
四种转变：①第一类回火转变:M分解为回火M，80-250℃;
②第二类回火转变:残余A分解为回火M或B下，200- 300℃;
③第三类回火转变:回火M转变为回火T (亚稳碳化物转变为稳定碳化
物)250- 400℃;
④第四类回火转变:回火T转变为回火S (碳化物聚集长大，a再结
晶) ,400- 700℃。
第一类和第二类回火脆性的特点、
答：第一类：a)具有不可逆性;b)与回火后的冷却速度无关;c)断口为沿晶脆性断口。
第二类： (1)具有可逆性;(2)与回火后的冷却速度有关;回火保温后，缓冷出现，快冷不出现，出现脆化后可重新加热后快冷消除。(3)与组织状态无关，但以M 的脆化倾向大;(4)在脆化区内回火，回火后脆化与冷却速度无关;(5)断口为沿晶脆性断口。这表明第二:类回火脆性与原奥氏体晶界存在某些杂质元素有密切关系
什么是马氏体的双相分解?
高碳马氏体当温度低于125℃时,回火后可分解出现两种不同的正方度。即具有高正方度的保持原始碳浓度的未分解的马氏体以及具有低正方度的碳已部分析出的α相。
什么是回归现象？其实质是什么？
时效型合金在时效强化后,在平衡相或过渡相的固溶度曲线以下某一温度加热,时效硬化现象会立即消除,硬度基本上恢复到固溶处理状态,这种现象称为回归。其实质是:通过时效形成的GP区在加热稍高于GP区固溶度曲线的温度时,GP区发生溶解,而过饱和相和平衡相则由于保温时间过短而来不及形成,再次快冷至室温后仍获得过饱和固溶体
6、连续脱溶和不连续脱溶有何区别?
如果脱溶是在母相中各处同时发生,且随新相的形成母相成分发生连续变化,但其晶粒外形及位向均不改变,称之为连续脱溶
与连续脱溶相反,当脱溶一旦发生,其周围一定范围内的固溶体立即由过饱和状态变成饱和状态,并与母相原始成分形成明显界面。在晶界形核后,以层片相间分布并向晶内生长。通过界面不但发生成分突变,且取向也发生了改变,这就是不连续脱溶。其主要差别在于扩散途径的长度。前者扩散场延伸到一个相当长的距离,而后者扩散距离只是片层间距的数量级。
由GCr15钢制成的轴承在进行淬火处理时,由于操作失误,零件在略低于材料Ms 点的温度下停留了20分钟,后继续在淬火介质中进行淬火,轴承使用过程中发现
其接触疲劳强度显著下降,试分析其原因,并说明这种现象产生的机理、度量方法和影响因素
原因:轴承淬火前停留20分钟发生了奥氏体热稳定化现象,使得奥氏体稳定性提高,淬火后的残余奥氏体量增加,因而轴承的接触疲劳强度下降。
产生机理:由于C、N原子在适当温度下向晶体点阵缺陷处偏,钉扎位错,因而强化了奥氏体使马氏体相变的切变阻力增大。
度量方法:滞后温度和残余奥氏体增量
其影响因素:(1)等温温度-等温温度越高,淬火后获得马氏体量就越少,奥氏体热稳定化程度就越高。(2)等温时间-在一定等温温度下,停留时间越长,奥氏体热稳定化程度就越高。(3)已生成的M量-奥氏体热稳定化程度随已转变马氏体量的增多而增大。(4)化学成分,碳和氮的存在是引起热稳定化的必要条件;常见碳化物形成元Cr、Mn、V促进热稳定化；非碳化物形成元素Ni、Si影响不大
根据共析钢的C曲线,描述A→P,A→S,A→T，A→B及A→M转变的具体条件;指出图中位置代表的热处理工艺名称,并说明其组织是什么?
答:1)炉冷,退火,P(珠光体);2)空冷,正火,S(索氏体);3)油冷,淬火(油
淬),T+M+A;4)盐浴冷,等温淬火,B下;5)水冷,淬火(水淬),M+A'。
含碳质量分数1.2%的直径5mm碳钢试样,经过860℃加热淬火,试说明淬火后所得到的组织形态及亚结构。若将该钢在860℃加热淬火后,将试样进行回火,则回火过程中组织结构会如何变化?
860℃加热,钢在单相区(见Fe-Fe3C相图),淬火后为M。形态为针状,精细结构为孪晶。
WC=0.012的碳钢,低于100℃回火时,碳原子形成富碳区;100~200℃回火时,析出大量细小碳化物,因此,硬度稍有提高;200~300℃回火时,残留奥氏体转变为回火马氏体(或贝氏体)使硬度升高,但同时,马氏体的硬度降低,因此,总体上硬度变化不大。高于300℃回火时,碳化物继续析出,随后便是碳化物长大及球化,而α相发生回复、再结晶,使硬度降低,韧性增高
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,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。(6分)
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。(3分)
防止方法:(6分
(1)选用高纯度钢,降低钢中杂质元素的含量。
(2)加入能细化奥氏体晶粒的合金元素以细化奥氏体晶粒。
(3)加入能抑制第二类回火脆性的合金元素如Mo、W
(4)避免在450-600℃温度范围回火,在600℃以上温度回火后应采取快冷。
(5)采用形变热处理方法细化奥氏体晶粒,增大晶界面积,减轻回火时杂质元素向晶界的偏聚（6）对亚共析钢采用亚温淬火方法,在淬火加热时,使P等元素溶入α相中,降低P等元素在原奥氏体晶界上的偏聚浓度。
已知有一种含V和Mo的合金钢,淬火后在550℃回火时硬度提高,试分析其原因，并说明碳钢中为什么不会发生该现象
10、含碳质量分数wc=0.003及wc=0.012的直径5mm碳钢试样,都经过860℃加热淬火,试说明淬火后所得到的组织形态及亚结构。若将两种钢在860℃加热淬火后,将试样进行回火,则回火过程中组织结构会如何变化?
860℃回火, 两种钢均在单相区(见Fe-Fe3C相图)，淬火后均为M
WC=0.003的碳钢,形态为板条状,精细结构为位错。WC=0.012的碳钢,形态为针状,精细结构为孪晶。
WC=0.003的碳钢,在200℃以下回火时,组织形态变化较小,硬度变化也不大，但碳原子向位错线附近偏聚倾向增大。当回火温度高于250℃时,渗碳体在板条间或沿位错线析出,使强度、塑性降低;当回火温度达300~400℃时,析出片状或条状渗碳体,硬度、强度显著降低,塑性开始增高,当400~700℃回火时,发生碳化物的聚集、长大和球化及。相的回复、再结晶。此时,硬度、强度逐渐降低,塑性逐渐增高。
WC=0.012的碳钢，低于100℃回火时,碳原子形成富碳区;100-200℃回火时,析出大量细小碳化物,因此,硬度稍有提高;200~300℃回火时,残留奥氏体转变为回火马氏体(或贝氏体)使硬度升高,但同时,马氏体的硬度降低,因此,总体上硬度变化不大;高于300℃回火时,碳化物继续析出,随后便是碳化物长大及球化,而α相发生回复、再结晶,使硬度降低,韧性增高。
《合金固态相变》教学大纲
《合金固态相变》教学大纲 课程编号：2080113 学时：40 （实验学时另计，8学时） 学分：2.5 一、课程基本情况 1.课程名称：合金固态相变 2.课程性质：必修课程 3.适用年级专业：四年制材料科学与工程、材料成型与控制工程专业，三年级本科生 4.先修课程：材料科学基础、金属学、物理化学 5.教材：“合金固态相变”，赵乃勤主编，中南大学出版社，2008 6.开课单位：材料科学与工程学院 二、课程性质目的、任务和基本要求 1.性质目的和任务 固态相变是材料科学与工程专业的主要专业课之一，它是以物理、数学、物理化学和金属学原理等课程为基础，着重讲授与合金固态相变有关的基本理论，主要包括金属（特别是钢）在加热、冷却过程中相变的基本原理和规律以及组织结构与性能之间的关系，为提高产品质量、充分发挥现有材料的潜力、合理制定热处理工艺、发展新材料和新工艺打下坚实的基础。本课程的内容应适当反映现代固态相变理论的发展和成就。 2. 课程的基本要求 学生通过学习本课程，应达到：1.掌握金属材料中相变的基本理论，重点是钢中组织转变的基本规律；2.有运用金属材料中相变基本规律，分析和研究金属热处理工艺问题的能力； 3.初步掌握成分组织与性能之间的关系，从而对金属材料具有一定的分析和研究能力。 三、课程教学环节、内容及学时分配 （一）课程内容 第一章绪论 合金固态相变的定义。金属固态相变在工业中的地位和作用。本课程的研究对象、内容以及与其它课程的关系。 教学重点：固态相变的一般特征，包括驱动力和阻力，相变的形核、长大、扩散、相界面等。 第二章合金固态相变的常用研究方法 具体介绍研究物相类型、分布和相变过程的各种手段。 教学重点：材料的物相种类、相分布和相变过程所采用的不同研究手段，并对各研究手段在相变研究中的用途和基本原理有所了解。
第一章金属固态相变
金 属 热 处 理 主讲 主讲 从善海从善海材冶学院金属材料工程系 1.热处理 热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，保温一定的时间，然后以预定的方式冷却下来的一种热加工工艺，其工艺曲线如下图所示。 一、热处理及其作用 绪论 ℃ Ac 1 加热 Ac 3
●平衡脱熔沉淀 设A-B 二元合金，当成分为K 的合金被加热到t 1温度时，β相将全部溶入a 相中而成为单一的固溶体。若自t 1温度缓慢冷却至固溶度曲线MN 以下温度时，β相又将逐渐析出，这一过程称为平衡脱熔沉淀。 （二）平衡脱熔沉淀 在转变初期，新形成的两个微区之间并无明显的界面和成分的突变，上坡扩散，最终使一均匀固
二、不平衡转变 （一）伪共析转变 当奥氏体以较快冷速过冷到GS和ES的延 长线以下温度时（如图1-2中虚线），奥 氏体中同时析出铁素体和渗碳体。 亚共析钢或过共析钢从奥氏体状态快 温度以下，先共析相来不 速冷却到A r1 及析出，奥氏体直接转变为铁素体和 渗碳体（F+Fe C），这种转变称为伪 3 共析转变。 这种由非共析成分所获得的共析组织称为伪共析组织
期间过饱和固溶体便会自发地发生分解，从中逐渐析出不平衡脱熔沉淀或时效
b）伸缩型半共格（c）切变型半共格 （三）非共格晶面 当两相界面处的原子排列差异很大，即错配度很大时，其原子间的匹配关系便不再维持见，这种界面称为非共格界面。 （d、c ）非共格界面 二、两相间的晶体学关系 惯习面 惯习面通常以母相的晶面指数表示，如马氏体总是在奥氏体的面上形成，故 固态相变时新相与母相间往往存在 一定的取向关系，而且新相往往又 是在母相一定的晶面族上形成，这 种品面称为惯习面。 {} α′ 011 {} γ 111 // {} α′ 011 {} γ 111 马氏体的密排面与奥氏体的密排面 记着：
金属材料工程专业指导性培养方案
金属材料工程专业指导性培养方案 部门：机械与汽车工程学院 部门负责人：许德章 审核：陶庭先 校长：干洪 制订日期：2013年4月 一、培养目标与基本要求 培养目标： 本专业培养德智体美全面发展、诚信实干、基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新精神，具备金属材料基础理论、铸造及热处理、表面工程等专业方向相关的工程技术知识，能在冶金、金属材料的制备、金属材料的铸造成型及热处理、材料结构研究与分析、材料表面处理等领域从事科学研究、技术与产品开发、工艺和设备设计、生产和经营管理等方面的应用型高级工程技术人才。 基本要求： 1、热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，树立正确的人生观、世界观和价值观，具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。 2、掌握专业所需的基础科学理论知识，掌握本专业扎实的专业基础理论及必要的专业知识，具有本专业所必需的基本技能，具有良好的业务素养。 3、掌握科学的思维方法，具有创新能力和较强实践能力，具有较强的终身学习能力、获取及处理信息能力。 4、具有良好的心理素质和适应能力，掌握科学锻炼身体的基本技能，受到必要的军事训练，达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准。 毕业生应获得的知识和达到的能力： 1、掌握金属材料的铸造成型及热处理、材料表面处理、材料耐蚀与磨损的基础理论，以及表面处理、腐蚀与防护、耐蚀与磨损等方面的专业知识和技能；
2、掌握金属材料铸造成型工艺及设备的设计与制造方法； 3、掌握电镀、化学镀、涂装、真空镀、离子喷涂等原理与工艺方法； 4、具有从事金属材料及其耐蚀、耐磨及防腐材料的研究，正确地制定生产工艺及选用设备的初步能力； 5、具有本专业必需的机械、电工与电子技术、计算机应用的基本知识和技能； 6、具有研究开发和应用新材料、新工艺和相关设备的初步能力； 7、具有较强的创新意识及获取知识和运用知识解决实际问题的能力。 业务范围： 1、从事金属材料的铸造成型及热处理、表面工程、材料的腐蚀与防护等行业的技术工作； 2、从事金属材料的设计、制备、成型及其性能的检测与分析； 3、从事材料生产组织、技术管理和材料性能的检测、缺陷分析等技术监督工作； 4、从事金属材料生产技术管理、设备维护运行管理和经营销售等工作； 5、从事金属材料工程方面的科研、教学等工作。 二、专业方向 金属材料工程 三、学制：本科四年 四、主干学科、主要课程、主要实践教学环节 主干学科：材料科学与工程 主要课程：马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、高等数学Ⅰ、大学英语、画法几何及机械制图I、机械设计基础Ⅱ、工程力学Ⅱ、材料化学、材料科学基础、材料力学性能、金属固态相变原理、金属材料学（Metal Material Science）、表面工程学、液态成型原理、电化学原理、铸造工艺学主要实践教学环节：专业认识实习、专业生产实习、专业综合设计/实验、毕业设计（论文） 五、课程配置流程图、专业教育内容与课程体系
45钢固态相变实验报告
材料科学基础实验报告材料基礎科学実験レポート 学院：材料科学与工程学院 专业：金属材料工程（日语强化） 班级：0707班 姓名：赵宇 学号：200766502
大连理工大学实验报告 学院（系）：材料科学与工程学院专业：金属材料工程（日语强化）班级：0707班 姓名：赵宇学号： 200766502 组： ___ 实验时间：2010-10-9——2010-12-18实验室：材料馆111，123，117，113实验台：指导教师签字：成绩： 材料科学基础实验报告 材料基礎科学実験レポート 一、实验目的和要求（目標と要求）： (一)实验目的（目標）： 1.掌握金相试样的制备过程，并对其中出现的问题进行分析和解决。 2.了解金属材料的热处理工艺，针对其应用特点进行热处理工艺设计， 并进行热处理操作。分析碳钢在热处理时，温度、冷却速度对其组 织与硬度的影响。 3.掌握在金相显微镜下观察和分析材料的金相组织，掌握不同的热处 理工艺中组织结构的转变。 4.了解各种硬度计的特点、原理、使用范围以及测定方法。 5.掌握定量金相的原理和测定方法。 6.了解几种常用工程材料的成分——组织结构——机械性能之间关系 的一般规律。 7.了解光学金相显微镜的构造和工作原理。
(二)实验要求（要求）： 完成该设计性开放实验课程，要求同学独立的进行查阅资料、制定并实施实验方案、整理和分析实验结果等各个实践环节，在实验观察和操作的基础上，以基本实验方法为主题，贯穿专业理论知识学习，培养独立思考问题，分析问题和自己动手解决问题的能力。使学生在实验操作的实践中学习金属学等相关的基本知识，初步具备独立设计实验方案和分析实验结果的能力。 二、主要仪器设备（機械と設備） 砂轮机、轮盘、砂纸（200#、400#、600#、800#、1000#）、抛光机、抛光布、抛光液、腐蚀液（4%硝酸酒精）、棉球、吹风机、光学金相显微镜、数码相机、布氏硬度计HB-300、洛氏硬度计HR-150、箱式电阻炉、读数显微镜JC-10 三、实验原理及步骤（原理と段取り） (一)原材料处理（元の材料の処理）： 1.切样（切り） 2.倒角（丸め） 防止在打磨过程中由于试样边缘锋利划伤手指或划破砂纸。 3.打磨平面（平滑化） 4.制样（サンプルを作り） 5.粗磨（粗研削） 先用200#砂纸打磨，注意保持试样垂直，保证磨出水平面。到磨痕方向一致时，换400#砂纸，垂直于之前的磨痕进行打磨。注意及时用清水将
(完整版)金属固态相变原理考试复习思考题
复习思考题 1.复习思考题 1．固态相变和液－固相变有何异同点？ 相同点：（1）都需要相变驱动力（2）都存在相变阻力（3）都是系统自组织的过程 不同点：（1）液－固相变驱动力为自由焓之差△G 相变，阻力为新相的表面能△G表，基本能连关系为：△G = △G 相变+△G表，而固态相变多了一项畸变能△G畸，基本能连关系为：△G = △G 相变+△G界面+△G畸（2）固态相变比液－固相变困难，需要较大的过冷度。 2．金属固态相变有那些主要特征？ 相界面；位向关系与惯习面；弹性应变能；过渡相的形成；晶体缺陷的影响；原子的扩散。 3. 说明固态相变的驱动力和阻力？ 在固态相变中，由于新旧相比容差和晶体位向的差异，这些差异产生在一个新旧相有机结合的弹性的固体介质中，在核胚及周围区域内产生弹性应力场，该应力场包含的能量就是相变的新阻力—畸变自由焓△G畸。则有： △G = △G 相变+△G界面+△G畸 式中△G 相变一项为相变驱动力。它是新旧相自由焓之差。 当：△G 相变=G 新 -G 旧 <0 △G 相变小于零,相变将自发地进行 (△G界面+△G畸)两项之和为相变阻力。 (1)界面能△G界面 界面能σ由结构界面能σst和化学界面能σch组成。即：σ=σst+σch 结构界面能是由于界面处的原子键合被切断或被削弱，引起了势能的升高，形成的界面能。 （2）畸变能阻力—△G畸 4．为什么在金属固态相变过程中有时出现过渡相？ 过渡相的形成有利于降低相变阻力， 5. 晶体缺陷对固态相变有何影响？ 晶核在晶体缺陷处形核时，缺陷能将贡献给形核功，因此，晶体通过自组织功能在晶体缺陷处优先性核。 晶体缺陷对形核的催化作用体现在： （1）母相界面有现成的一部分，因而只需部分重建。 （2）原缺陷能将贡献给形核功，使形核功减小。 （3）界面处的扩散比晶内快的多。 （4）相变引起的应变能可较快的通过晶界流变而松弛。 （5）溶质原子易于偏聚在晶界处，有利于提高形核率。 6．扩散型相变和无扩散型相变各有那些特征？ （1）扩散型相变 原子迁移造成原有原子邻居关系的破坏，在相变时，新旧相界面处，在化学位差驱动下，旧相原子单个而无序的，统计式的越过相界面进入新相，在新相中原子打乱重排，新旧相排列顺序不同，界面不断向旧相推移，此称为界面热激活迁移，是扩散激活能与温度的函数。 新相与母相的化学成分不同。 （2）无扩散型相变 相变的界面推移速度与原子的热激活跃迁因素无关。界面处母相一侧的原子不是单个而无序的，统计式的越过相界面进入新相，而是集体定向的协同位移。界面在推移的过程中保持宫格关系。 新相与母相的结构不同，化学成分相同态相变具有形核阶段？ 固态相变分为有核相变与无核相变，大多数固态相变都是有核相变， 8．为什么金属固态相变复杂多样？ 见4页。 9．晶粒长大的驱动力?晶粒长大时界面移动方向与晶核长大时的界面移动方向有何不同？为什么？ 晶粒长大的驱动力：界面能或晶界能的降低。晶粒长大时界面移动方向与曲率中心相同，晶核长大时的界面移动方向与曲率中心相反。 10．什么是自组织？自组织的条件是什么？ 如果系统在获得其空间结构，时间结构过程中没有特定的外界干预，而是一个自发的组织化，有序化，系统化的过程，称自组织。其条件是：（1）开放系统（2）远离平衡态（3）随机涨落（4）非线性相互作用
固态相变
1. 固态相变与液固相变在形核、长大规律和组织等方面的主要区别。 答：固态相变形核要求有一个临界过冷度△Tc，只有当过冷度△T>△Tc时才满足相变热力学条件。这是固态相变形核与液-固相变的根本区别。相同：形核和长大规律相同，驱动力相同都存在相变阻力都是系统自组织的过程。异处：不同点：（1）液－固相变驱动力为自由焓之差△G 相变，阻力为新相的表面能△G表，基本能连关系为：△G = △G 相变+△G表，而固态相变多了一项畸变能△G畸，基本能连关系为：△G = △G 相变+△G界面+△G畸（2）固态相变比液－固相变困难，需要较大的过冷度。固态相变阻力增加了应变能等，即固态相变中形核困难. 3.固态相变时为什么常常首先形成亚稳过渡相。佳美试卷P31P33 （1）能量方面，所需要驱动力，平衡相大于过渡相，过渡相的界面能和应变能要低，形成有利于降低相变阻力。（2）成分和结构方面。过渡相在成分和结构更接近母相，两相易于形成共格或半共格界面，减少界面能，降低形核功，形核容易进行。 4.如何理解脱溶颗粒在粗化过程中的“小粒子溶解”和“大粒子长大”现象。 （1）粗化过程驱动力是界面能的降低当沉淀相越小，其中每个原子分到的界面能越多，化学势越高，与它处于平母相中的溶质原子浓度越高即c（r2）>c(r1)。由此可见，在大粒子r1和小粒子r2之间体中存在浓度梯度，因此必然有一个扩散流，在浓度梯度的作用下，大粒子通过吸收基体中的溶质而不断长大，小粒子要不断溶解收缩，放出溶质原子来维持这个扩散流。所以出现了大粒子长大、小粒子溶解的现象 （2） 粗化过程中，小粒子溶解，大粒子长大，粒子总数减小，r增加。小粒子溶解更快。温度T升高，扩散系数D增大，使dr/dt增大。所以当温度升高，大粒子长大更快，小粒子溶解更快。 5.如何理解调幅分解在热力学上无能垒，但在实际转变过程中有阻力。 (1)应变能，溶质溶剂原子尺寸不同 (2)梯度能，原子化学键结合 (3)相间点阵畸变 6.调幅分解与形核长大型脱溶转变的主要区别。见佳美试卷P14 P34 7.如何从热力学角度理解马氏体相变的无扩散性。
(完整版)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 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 / 3
金属固态相变原理
*本答案基本根据录音整理所得，课本有的标了页码* 金色固态相变原理 简答题 1．简述共析钢加热奥氏体化的过程。(P42) 答：（1）奥氏体形核奥斯体的形核是通过形核和长大完成的。奥氏体的晶核是依靠系统的能量起伏、浓度起伏和结构起伏形成的；(2 )奥氏体晶核长大奥氏体的长大过程是两个新旧界面向原来的铁素体和渗碳体中推移的过程，驱动力为奥氏体中的碳浓度差；（3）剩余碳化物的溶解奥氏体中铁素体的溶解速度大了渗碳体的溶解速度，使渗碳体过剩而逐渐溶入奥氏体中；（4）奥氏体的均匀化继续加热或保温，借助碳原子的扩散使碳原子的分布趋于均匀。 2．马氏体相变的主要特征有哪些？(P76) 答：（1）切变共格和表面浮突现象马氏体转变时奥氏体中的原子基集体有规则的向新相中迁移，形成切变共格界面，表面产生浮突效应；（2）无扩散性仅由面心立方点阵通过切边改组为体心立方点阵，而无成分的变化；（3）具有特定的位向关系和惯习面；（4）在一个温度范围内完成相变温度在Ms-Mf完成，但是转变不能完全进行，有一定量的残余奥氏体存在；（5）可逆性 3．什么是第一类回火脆性，避免其发生的方法有哪些？(P143) 答：在250-400°C之间出现的回火脆性称为第一类回火脆性，也称低温回火脆性，也称为不可逆回火脆性。 避免方法：（a）降低钢中杂质元素的含量；（b）用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素以细化奥氏体晶粒；（c）加入Mo、W等能减轻第一类回火脆性的合金元素；（d）加入Cr、Si以调整发生第一类回火脆性的温度范围，使之避开所需的回火温度；（e）采用等温淬火工艺代替淬火加回火工艺。 4．板条马氏体和片状马氏体那种会出现显微裂纹，为什么？(根据录音所得) 答：片状马氏体。显微裂纹是片状马氏体形成是产生的，先形成的第一片马氏体贯穿整个晶粒，将奥氏体晶粒分成两个部分，而后形成的马氏体片大小受到限制，所以马氏体的大小是不同的。后形成的马氏体片不断的撞击先形成的马氏体。由于马氏体的形成速度非常快，所以相互撞击，同时还与奥氏体晶界撞击，产生较大的应力场，另外片状马氏体的含碳量比较高，不能通过滑移和孪晶等变形方式消除应力，所以片状马氏体容易出现显微裂纹。 板条马氏体之间的夹角比较小，基本上是平行的，相互撞击的几率较小，残余奥氏体的存在可以缓解应力，所以板条马氏体没有出现显微裂纹。 5．什么是材料的热处理？其目的是什么？常见的热处理工艺有哪些？（根据录音所得）答：材料的热处理是通过特定的加热保温和冷却方式来获得工程上所需的组织的一种工艺过程的总称。目的：改变金属及合金的内部组织结构使其满足服役条件所提出的性能要求。常见的热处理工艺有淬火、正火、退火和回火。 6．如何区别高碳钢中的回火马氏体与下贝氏体？（根据录音所得） 答：（1）高碳钢回火马氏体表面浮突呈锥字型，它的相变是通过共格切变机制完成的。而下贝氏体的表面浮突是不平行的相交成V字形，而且它的铁素体不是通过切变共格完成的；（2）高碳钢回火马氏体中存在位错和孪晶，而下贝氏体中的铁素体中只有位错盘结没有孪晶结构存在，其韧性较好。（3）下贝氏体中碳沿着与贝氏体长轴呈50-60°倾斜的直线规则排列与相间析出相似。回火马氏体中碳在铁素体中是均匀分布的。 7．奥氏体的晶核最容易在什么地方形成？为什么？（P40）
金属固态相变原理名词解释
1.固态相变:金属盒陶瓷等固体材料在温度和压力改变时，其内部组织或结构会发生变化，即从一种相状态到另一种相状态的转变 2.平衡转变；在缓慢加热或冷却时所发生的能获得复合平衡状态图的平衡组织的相变。 3.共析相变；合金在冷却时由一个固相分解为两个不同固相的转变 4.平衡脱溶相变；在缓慢冷却条件下，由过饱和固溶体中析出过剩相的过程 5.扩散性相变；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也称非协调型 6.无扩散性相变；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也称协同型 7.均匀形核；晶核在母相中无择优地任意均匀分布 8.形核率；单位时间形成的晶核数 9.混晶；置换固溶体，两种或多种元素相互溶解而形成的均匀晶相 10.异常长大:正常晶粒长大过程被第二相微粒、织构、表面热蚀沟等阻碍，使得大多数晶粒不能长大，从而使少数较大的晶粒得以迅速长大。 11.奥氏体；碳及各种化学元素在γ－Fe中形成的固溶体 12.珠光体；共析碳钢加热奥氏体化后缓慢冷却，在稍低于A1温度时奥氏体将分解为铁素体和渗碳体的混合物称为珠光体 13.粒状珠光体；通过片状珠光体中渗碳体的球状化而获得的 14.贝氏体；钢在奥氏体化后被过冷到珠光体转变温度区间以下，马氏体转变温度区间以上这一中温度区间(所谓“贝氏体转变温度区间”)转变而成的由铁素体及其内分布着弥散的碳化物所形成的亚稳组织，即贝氏体转变的产物。 15.马氏体；对固态的铁基合金(钢铁及其他铁基合金)以及非铁金属及合金而言，是无扩散的共格切变型相转变，即马氏体转变的产物。就铁基合金而言，是过冷奥氏体发生无扩散的共格切变型相转变即马氏体转变所形成的产物。铁基合金中常见的马氏体，就其本质而言，是碳和(或)合金元素在α铁中的过饱和固溶体。就铁-碳二元合金而言，是碳在α铁中的过饱和固溶体。 16.屈氏体；通过奥氏体等温转变所得到的由铁素体与渗碳体组成的极弥散的混合物。是一种最细珠光体类型组织，其组织比索氏体组织还细 17.索氏体；马氏体于回火时形成的，在光学金相显微镜下放大五六百倍才能分辨出为铁素体内分布着碳化物(包括渗碳体)球粒的复相组织。 18.组织遗传；将晶界有序组织加热到Ac3,可能导致形成的奥氏体晶粒与原始晶粒具有相同的形状、大小和取向。 19.相变孪晶；相变过程中形成的孪晶。 20.热稳定化；淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中因停留而引起奥氏体稳定性提高，使马氏体转变迟滞的现象。 21.反稳定化；当等温温度超过一定限度后，随等温温度升高，奥氏体稳定化程度反而下降的现象。 22.不变平面应变；相变过程中虽然发生了变形，但变形为均匀切变，且相变过程中惯习面为不变平面的应变。 23.惯习面；固态相变时，新相往往在母相的一定晶面开始形成，这个晶面称 24.热弹性马氏体；在冷却转变与加热逆转变时呈弹性长大与缩小的马氏体 25.形状记忆合金；具有这种形状记忆效应的金属发生较大变形后，经加热至某一温度之上，能恢复到变形前形状的合金。 26.正方度；c/a表示晶格畸变程度，具有体心正方点阵结构的马氏体的c/a值。 27.伪共析组织；过冷奥氏体以极快冷速转变形成的p组织，其成分因奥氏体含碳量不同而不同。 28.回火；淬火处理后将工件加热到低于临界点的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的一种热处理操作。 29.回火屈氏体；铁素体加片状或者小颗粒状渗碳体的混合组织 30.回火马氏体；残余奥氏体向低碳马氏体和e-碳化物分解的过程，所得组织马氏体经分解后的立方马氏体+e-碳化物的混合组织。 31.回火索氏体；等轴铁素体加尺寸较大的粒状渗碳体的混合组织 32.回火脆性；随回火温度升高，冲击韧性反而下降的现象 33.二次硬化；当马氏体中含有足够量的碳化物形成元素时，在500°c以上回火是将会析出细小的特殊碳化物，导致因回火温度升高， -碳化物粗化而软化的刚再度硬化 34.二次淬火；在冷却回火是残余奥氏体转变为马氏体的现象叫二次淬火 35.时效；合金在脱溶过程中，其机械性能物理性能化学性能等均随之发生变化的现象 36.脱溶；从饱和固溶体中析出第二相（沉淀相）或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相
固态相变原理
固态相变原理 1、相变的基础理论涉及三个方面的共性问题： 1）相变能否进行，相变的方向 2）相变进行的途径及速度 3）相变的结果，即相变时结构转变的特征。 分别对应相变热力学、相变动力学和相变晶体学。 相变是朝着能量降低的方向进行； 相变是选择阻力最小、速度最快的途径进行； 相变可以有不同的终态，但只有最适合结构环境的新相才易于生存下来。 2、固态相变的特殊性 （相界面、弹性应变能、位向关系与惯习面、亚稳过渡相、原子迁移率、晶体缺陷）。 固态相变除满足热力学条件外，还须获得额外能量来克服晶格改组时原子间的引力，即存在相变势垒。相变势垒由激活能决定，也与是否有外加机械应力有关。 3、相变驱动力和相变阻力 驱动力：体积自由能，来自晶体缺陷（点，线，面缺陷）的储存能。 储存能由大到小的排序：界面能，线缺陷，点缺陷。 界面能中界隅提供的能量最大，但体积分数小，界棱次之，界面最小，但体积分数最大。 相变阻力是界面能和弹性应变能。 弹性应变能与新旧相的比容差和弹性模量，及新相的几何外形有关。从能量的角度来看：共格界面的弹性应变能最大，非共格界面的界面能最大。球形新相界面能最小，但应变能最大，圆盘状新相相反，针状新相居中。 4、长大方式 新相晶核的长大分为协同（共格或半共格，切变）和非协同（非共格或扩散）两种，前者速度快，后者速度慢。原子只能短程扩散时，长大速度与过冷度（温度）存在极大值；长程扩散时，长大速度与扩散系数和母相的浓度梯度成正比，与相界面处两相的浓度差呈反比。 5、相变速率
相变速率满足Johnson-Mehl方程或Avrami经验方程。相变之初和相变结束其，相变速率最小，转变量约50%时，相变速度最大。扩散型相变的动力学曲线呈“C”形。是由驱动力和扩散两个矛盾因素共同决定的。 6、C曲线 “C”曲线建立的原理：一定外界条件下，只要发生了相变，宏观上就能检测出某种变化（组织，结构，性能等），确定该条件下这种变化与新相转变量的关系。相变进行的难以程度决定“C”曲线的位置。“C”曲线可分为六种类型，影响“C”曲线的因素有：化学成分，奥氏体化条件和奥氏体晶粒尺寸，原始组织及外界能量（塑性变形等）。凡是使过冷奥氏体稳定的因素均使“C”曲线右移（右移，说明相变所需要的临界冷却速率越小，相变越容易）。连续冷却时，“C”曲线“滞后”，即向右下方向漂移。 7、用TTT曲线和CCT曲线判断组织组成的原则。 只要过冷奥氏体经过或停留在那个区，就转变为该区对应的组织。过冷奥氏体全部转变完后，再经过任何区域都不会发现任何变化，是其自然冷却。冷速越快，硬度越高。冷速超过某临界值时（临界冷却速度），过冷奥氏体全部转变成马氏体。
相变原理
相变原理 (2009-03-15 12:09:38) 忽视核外电子的规律运动,司空见惯的相变成了困惑人们的自然之谜。 摘要：核外电子随着温度的规律的运动是相变的直接原因。 （1）价和电子在平面稳定运转，伴生的价磁力指向稳定，物质呈固态。 （2）价和电子在窄小空间范围扭曲运转，伴生的价磁力方向不稳，物体塑性增加。 （3）价和电子在大范围空间扭曲运转，伴生的价磁力方晃动，物质呈液态。 （4）价和电子在空间呈球面绕行运转，价和电子包围整个球面，价磁力没有了方向，球面电子与相邻的球面电子相斥，使分子球之间推开距离，物质呈气态。 关键词：奥斯特实验小磁针伴生德布罗意波 [事实] 随着温度升高，一般物体都是由固体相变成液体，由液体相变成气体。 所有纯净物质都有其固定的熔点、沸点；水在０℃结冰、１００℃沸腾；锡在2００℃电烙铁下就能熔化成液态，烙铁拿开，锡又立刻凝结成固体，温度与物质状态、特性相依相存。 [分析] 物质的相变与总是与温度精确的对应，千百年来人们不断在思索，温度是如何导致这样的变化？温度是怎样起作用的？这极具规律的对应绝不会是偶然的、孤立的。这有规律的变化必然源于且服从更深层的规则的运动。这个规则的运动，就是核外电子的规律的运动。 核外电子随着温度的规律的运动是相变的直接原因。 在J 1章我们谈到温度实质上就是核外电子运转的速度。核外电子速率加快，宏观的表现就是温度升高。温度升高到一定的程度，水能沸腾；钢铁能熔化，物质发生了相变。难道电子的快速运动就能导致这样的相变、如何导致相变？ 相变虽然与温度直接相关，然而只有达到了某一特定值，相变才能发生，这是一个从量变到质变的过程，也是物质的内聚力急剧变化的过程，核外电子的
固态相变整理
11、在1127℃某碳氢气体被通入到一低碳钢管（管长1m ，管内径8 mm ，外径12 mm ）。管外保持为纯氢气氛，有可能使管外表面的碳活度降低到最低限度。假设在碳氢气体中的碳活度是很高的，以致于在气氛中有固体颗粒碳。已知：在1127℃时，碳的扩散系数为D = 6×10- 6 cm 2/s 。试计算通碳氢气体100小时后，会有多少碳扩散到管的外面来 ? （2） 12、有一容器，其外层是低碳钢，里层为不锈钢。里层的厚度是外层的1/100。现容器内充有氢气。已知：在试验温度下，低碳钢为α相，不锈钢为γ相；在这温度下氢气在α、γ两相界面处的重量百分浓度分别为C α=0.00028%，C γ=0.00045% ；并假设在试验温度下，D α=100 D γ。试问哪一层对阻止氢气的向外扩散起了决定性作 用 ?（2） 13、某低合金过共析钢（含0.9%C ）被加热到800℃，形成了奥氏体组织，然后被快速冷却到A 1温度以下保温，直到完全转变成珠光体组织。因为是过共析钢，所以在珠光体转变前有自由渗碳体析出，会沿着晶界析出一层厚的渗碳体，损害钢的性能。已知：在550℃、650℃珠光体转变完成时间分别为10秒和10分钟。试计算在550℃转变的危害性大，还是650℃时转变的危害性大 ?（3） 14、一种没有合金化的具有粗大片状石墨的灰口铸铁，以相当缓慢的冷却速率通过A 1温度。发现其组织特点为：金属基体相主要是珠光体，但是每一片石墨都被一层先共析铁素体包围。假设通过试验已经知道，需要作为珠光体形核核心的渗碳体，直到710℃还不可能形成，另一方面，铁素体却很容易形核，如果冷却速率为1K / min 。取C 的扩散系数为 D α =0.02exp(–Q / RT)， Q=83600 J / mol 。计算一下会形成多厚的铁素体层。作为近似计算，可认为是在中间温度区间的一个等温反应过程。如果是球状石墨周围形成了所谓的牛眼状铁素体（如题14图），在放大500倍条件下，经测量铁素体平均厚度为6.5mm ,在以上条件下，试估算其冷却速率。（3） 15、为避免镍和钽直接反应，在镍和钽片中间插入一层厚0.05cm 的MgO ，如题15图所示。在1400℃时，Ni 离子将通过MgO 层向钽片扩散，试计算Ni 离子每秒的扩散量。 已知Ni 离子在MgO 中的扩散系数为9×10-12 cm 2 / s ，在1400℃时，Ni 的点阵常数是3.6×10-8 cm 。（4） 16、直径3cm 、长10cm 管子，一端装有浓度为0.5×1020atoms/cm 3的氮（N ）和0.5×1020atoms/cm 3的氢（H ），另一端装有1.0×1018atoms/cm 3的氮和1.0×1018atoms/cm 3的氢，中间用一体心立方结构的铁膜片隔开，如题16图所示。气体不断地引入这管子以保证氮和氢的浓度为常数。整个系统都是在700℃下进行。系统设计要求每小时扩散通过该膜片的氮不超过1%，而允许90%的氢通过该膜片。试设计该膜片的厚度。已知：在700℃的体心立方晶体铁中，N 原子的扩散系数D=3.64×10-7 cm 2/s ，氢原子的扩散系数D=1.86×10-4 cm 2/s 。（5） 17、设计一厚度为2cm 储存氢气的球罐。要求每年由于扩散损失的氢气小于50kg ，球罐的温度保持在500℃。球罐可用镍、铝、铜、铁金属来制造，氢气在这些金属中的扩散参数和用镍、铝、铜、铁金属来制造球罐的成本如表所示（6） 18、一共析碳素钢在A 1温度于湿氢中进行脱碳处理，在钢的表面会形成一铁素体层。该铁素体层将以一定速率增厚，增厚的速度由通过表面铁素体层的碳扩散速率来控制的。取扩散系数D α = 3.6×10- 7 cm 2/s 。试分别用稳态近似法和Wagner 方法计算，表面铁素体层长到1mm 厚需要多长时间?（8） 19、含有0.3%C 和1%Al 的钢，淬火后进行回火，然后在550℃氮化处理25小时。如果氮在α-Fe 中的溶解度为T N /1580009.1)ln(%--=。问氮化层有多厚 ?（8） 20、在缓慢冷却过程中，亚共析钢中已产生了铁素体和珠光体交替隔开的带状组织，为消除这种带状组织，需要进行扩散退火。由实验知，厚度为25mm 的钢板在900℃进行扩散处理，大约两天就够了。如果把这种钢板进一步轧制成5mm 厚的钢板，并在1200℃进行扩散，问：需要处理多长时间才能得到与前面同样的效果 ?（9） 21、碳素钢的魏氏组织是在较快冷却速度下得到的组织。但是这种组织首先是在含有10%Ni 的陨石中发现的，陨石中片状组织的厚度可达到5mm ，估算一下陨石必须具有多快的冷却速度，才能形成这种组织 ? 计算时使用以下数据：如碳素钢以100K/s 的冷速，可以得到2m μ厚度的铁素体。(9) 22、在银的表面已经沉积了一层银的放射性元素，然后将整个系统进行退火，放射性元素将要扩散进入内部。
固态相变原理习题集答案
固态相变课程复习思考题2012-5-17 1.说明金属固态相变的主要分类及其形式 2.说明金属固态相变的主要特点 3.说明金属固态相变的热力学条件与作用 4.说明金属固态相变的晶核长大条件和机制 5.说明奥氏体的组织特征和性能 6.说明奥氏体的形成机制 7.简要说明珠光体的组织特征 8.简要说明珠光体的转变体制 9.简要说明珠光体转变产物的机械性能 10.简要说明马氏体相变的主要特点 11.简要说明马氏体相变的形核理论和切边模型 12.说明马氏体的机械性能，例如硬度、强度和韧性 13.简要说明贝氏体的基本特征和组织形态 14.说明恩金贝氏体相变假说 15.说明钢中贝氏体的机械性能 16.说明钢中贝氏体的组织形态 17.分析合金脱溶过程和脱溶物的结构 18.分析合金脱溶后的显微组织 19.说明合金脱溶时效的性能变化 20.说明合金的调幅分解的结构、组织和性能 21.试计算碳含量为2.11%（质量分数）奥氏体中，平均几个晶胞有一个碳原子？ 22.影响珠光体片间距的因素有哪些？ 23.试述影响珠光体转变力学的因素。 24.试述珠光体转变为什么不能存在领先相 25.过冷奥氏体在什么条件下形成片状珠光体，什么条件下形成粒状珠光体 26.试述马氏体相变的主要特征及马氏体相变的判据 27.试述贝氏体转变与马氏体相变的异同点 28.试述贝氏体转变的动力学特点 29.试述贝氏体的形核特点 30.熟悉如下概念：时效、脱溶、连续脱溶、不连续脱溶。 31.试述Al-Cu合金的时效过程，写出析出贯序 32.试述脱溶过程出现过渡相的原因 33.掌握如下基本概念： 固态相变、平衡转变、共析相变、平衡脱溶、扩散性相变、无扩散型相变、均匀形核、形核率
《金属固态相变教程》课后习题
．固态相变和液固相变有何异同点? ．金属固态相变有哪些主要特征，哪些因素构成相变地阻力? ．为什么在金属固态相变过程中有时出现过渡相，晶体缺陷对固态相变形核有何影响? ．扩散型相变和无扩散型相变各有哪些特征? ．为什么大多数固态相变具有形核阶段？ ．为什么金属固态相变复杂多样？阐述其在国民经济中地作用. ．晶粒长大驱动力，晶粒长大时界面移动方向与晶核长大时地界面移动方向有何不同， ．阐述碳化物颗粒地粗化机理，钢地退火软化机理. ．掌握如下基本概念： 固态相变；平衡转变；共析转变；平衡脱溶；扩散型相变；无扩散型相变；均匀形核；形核率二、钢中地奥氏体 ．什么叫奥氏体? ．奥氏体地晶体结构，奥氏体地质量体积小、导热性差地原因是什么? ．试计算碳含量为％(质量分数)地奥氏体中，平均几个晶胞有一个碳原子？ ．说明亚共析钢地加热转变过程. ．试计算奥氏体地八面体间隙大小. ．试说明临界点、、与加热、冷却过程小地临界点之间有何关系？ ．何谓晶粒，晶粒为什么长大，细化奥氏体晶粒地措施有哪些? ．奥氏体晶粒异常长大地原因，为什么出现混晶，如何控制? ．共析钢地奥氏体形成过程．为什么铁素体先消失，部分渗碳体末溶解完毕？ ．非平衡加热时，奥氏体形成特点是什么? 三、珠光体共析分解 ．何谓珠光体，本书中地定义与以往地书中地概念有何重要区别？ ．影响珠光体片间距地因素有哪些? ．试述片状珠光体地形成过程. ．试述影响珠光体转变动力学地因素. ．试述珠光体转变为什么不能存在领先相? ．过冷奥氏体在什么条件下形成片状珠光体，什么条件下形成粒状珠光体? ．相间沉淀和珠光体分解有什么关系？ ．将热轧空冷地钢再重新加热到温度稍上，然后炉冷，试问所得地组织有何变化? 四、马氏体相变 ．熟悉以下基本概念： 热稳定化、反稳定化、不变平面应变、惯习面、热弹性马氏体、形状记忆效应、正方度. ．试述马氏体相变地主要特征及马氏体相变地判据. ．点地物理意义及影响点地主要因素有哪些? ．马氏体地定义？以往马氏体地定义有哪些? ．高碳钢淬火马氏体购物理本质及％马氏体地物理本质有哪些？ ．试述钢中马氏体地晶体结构和形貌. ．马氏体中地位向关系有哪些? ．绘图说明马氏体在奥氏体中地种不同取向. ．计算模型第一切变地切变角. ．绘图说明模型地切变过程，并且讨论其优点和不足之处. ．试述淬火马氏体显微裂纹地成因及其危害. ．试述马氏休相变地动力学特点. ．试述马氏体地形核特点.
固态相变_(考试必备)
固态相变：金属和陶瓷等固态材料在温度和压力改变时，其内部组织或结构会发生变化，即发生从一种状态到另一种相态的转变，这种转变称之为固态相变。 固态相变的阻力有哪些：金属固态相变时的相变阻力应包括界面能和弹性应变能两项。当界面共格时，可以降低界面能，但使弹性应变能增大。当界面不共格时，盘(片)状新相的弹性应变能最低，但界面能较高；而球状新相的界面能最低，但弹性应变能却最大。 为什么固态相变中出现过渡相?晶体缺陷对固态相变形核有什么影响？1.当稳定的新相与母相的晶体结构差异较大时，母相往往不直接转变为自由能最低的稳定新相，而是先形成晶体结构或成分与母相比较接近，自由能比母相稍低些的亚稳定的过渡相。此时，过渡相往往具有界面能较低的共格界面或半共格界面，以降低形核功，使形核容易进行。2.晶体缺陷是能量起伏、结构起伏和成分起伏最大的区域，在这些区域形核时，原子扩散激活能低，扩散速度快，相变应力容易被松弛。在固态相变中，从能量的观点来看，均匀形核的形核功最大，空位形核次之，位错形核更次之，晶界非均匀形核的形核功最小。 为什么新相形成的时候，常常呈薄片状或针状？如果新相呈球状，新相与母相之间是否存在位相关系？①金属固态相变时，因新相与母相恶比容不同，可能发生体积变化，但由于受到周围母相的约束，新相不能自由膨胀产生弹性应变能。而片状或针状的弹性应变能最小，所以新相形成时常常呈片状或针状 ②存在位相关系。许多情况下，金属固态相变时，新相与母相之间往往存在一定的位相关系，且新相呈球状时与母相的弹性应变能最大，是由新、母相的比容不同或两相界面共格或半共格关系造成的，所以必然存在一定的位相关系。 TTT 曲线的建立：将不同温度下的等温转变开始时间和终了时间以及某些特定的转变量所对应的时间绘制在温度—时间半对数坐标系中，并将不同温度下的转变开始点和转变终了点以及转变50%点分别连接成曲线，则可得到过冷奥氏体等温转变图，即TTT 曲线。 TTT 图的作用：TTT 图反映了在临界点以下温度等温或以一定冷却速度冷却时过冷奥氏体的转变规律，综合显示了合金元素等对转变动力学的影响以及等温温度或冷却速度对转变产物和性能的影响。可清楚的看出：①某相过冷到临界点以下某一温度保温时，相变何时开始，何时转变能量达50％，何时转变终止 ②相变速率最初是随温度下降而逐渐增大，达到一最大值后又逐渐减小。TTT 图可以为正确选择钢的热处理工艺、分析热处理后的组织和性能以及合理选用钢材等提供依据。 奥氏体的形成过程可分为四个阶段：①奥氏体形核 ②奥氏体晶核向 及C Fe 3两个方向长大 ③剩余碳化物溶解 ④ 奥氏体均匀化。 影响奥氏体形成速度的因素：①加热温度的影响，即加热温度越高，奥氏体形成速度就越快②碳含量的影响，钢中碳含量越高，奥氏体形成速度就越快 ③原始组织的影响，在钢的成分相同的情况下，原始组织中碳化物的分散度越大，则相界面就越多，形核率也就越大，刚的原始组织也越细，奥氏体的形成速度就越快 ④合金元素的影响，强碳化物形成元素降低碳在奥氏体中的扩散系数，并形成特殊碳化物且不易溶解，所以显著减慢奥氏体的形成速度。非碳化物则加速奥氏体的形成速度。 本质细晶粒钢与本质粗晶粒钢的区别：奥氏体晶粒度在5～8级者称为本质细晶粒钢，而奥氏体晶粒度在1～4级者称为本质粗晶粒钢。对于本质细晶粒钢，当加热温度超过950～1000摄氏度时也可能得到十分粗大的实际晶粒。对于本质粗晶粒钢，当加热温度略高于临界点时也可能得到比较细的奥氏体晶粒。 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，加热温度越高，加热时间越长，奥氏体晶粒将越粗大 ②加热速度的影响，加热速度越大，过热度就越大，奥氏体实际形成温度就越高，快速加热时可以获得细小的奥氏体起始晶粒 ③钢中碳含量的影响，在钢中碳含量不足以形成过剩碳化物的情况下，加热时奥氏体晶粒随钢中碳含量增加而增大。当碳含量超过一定限度时，反而阻碍奥氏体晶粒的长大 ④合金元素的影响，钢中加入适量形成难溶化合物的合金元素，将强烈地阻碍奥氏体晶粒长大，使奥氏体晶粒粗化温度显著提高。加入适量形成易溶化合物的合金元素，则阻碍程度中等。⑤冶炼方法的影响⑥原始组织的影响，原始组织越细，碳化物弥散度越大，所得到的奥氏体起始晶粒就越细小。 片状与粒状珠光体性能的比较：在成分相同的情况下，与片状珠光体相比，粒状珠光体的强度、硬度稍低，而塑性较高。粒状珠光体的切削性好，对刀具的磨损小，冷挤压时的成形性也好。粒状珠光体的性能还取决于碳化物颗粒的形态、
固态相变名词解释
平衡转变:在缓慢加热或冷却时所发生的符合状态图平衡组织的相变为平衡转变。 同素异构转变：纯金属的晶体结构转变。 多形性转变：固溶体的同素异构转变。 平衡脱溶转变：缓慢冷却，过饱和固溶体沿平衡相图确定的固溶度线析出第二相的过程。 共析转变：即两种以上的固相新相，从同一固相母相中一起析出，而发生的相变，称为共析转变，有时也称共析反应。 不平衡转变：加热或冷却速度增大，平衡转变受到抑制，发生某些状态图上不能反映的转变，形成不平衡或亚稳组织。 伪共析转变：当A从高温以较快的速度冷却到GS与ES的延长线以下时，将从A中同时析出F和Fe3C。类似共析转变，但F和Fe3C的比值不是定值，而是随着A中的碳量而变，这种转变称为伪共析转变。转变产物称为P。 马氏体转变：通过无扩散的共格切变转变为成分相同但晶体结构不同的相。 贝氏体转变：在高温珠光体和低温马氏体转变之间还存在着贝氏体转变，也称为中温转变。 块状转变：冷却速度不够快时γ相的原子通过非共格界面的短程快速扩散转变为成分相同的相，转变产物呈块状，表面无浮凸。 不平衡脱溶沉淀：在室温或低于固溶度曲线的某一温度等温时自相中析出成分与结构均与平衡脱溶不同的新相，称为不平衡脱溶沉淀。 共格界面：若新母相的晶体结构和取向都相同，点阵常数也非常接近，或新母相晶体结构不同，点阵常数也不相同，但两相中某些晶面的点阵相似，则相界面上的原子为两相共有，界面原子位于两相结点上。 半共格界面：界面上两相原子变为部分地保持匹配。 非共格界面：当两相界面处原子排列差异很大，导致错配度增大，其原子间的匹配关系不再维持，形成非共格界面。 取向关系：位向关系是新母相某些低指数晶面晶向的对应平行关系。 惯习面：马氏体是在母相的一定晶面上开始形成的，这个晶面称为惯习面，通常以母相的晶面指数表示。 弹性畸变能：原子偏离正常点阵位置引起的，包括共格应变能和比容差应变能。 界面能：在母相中形成新相的界面时，由同类键、异类键的强度和数量变化引起的化学能。 台阶界面：界面位错分布于各个台阶界面上，位错的滑移运动使台阶发生侧向迁移，界面沿其法向推进，形成台阶式长大。 奥氏体起始晶粒度:加热转变终了时所得奥氏体晶粒。 奥氏体实际晶粒度: A晶粒形成后在高温停留期间将继续长大，长大到冷却开始时的A晶粒。 本质晶粒度:在930℃保温3~8小时所得的A实际晶粒。