金属学第七章第九章答案.docx

9-4试比较贝氏体转变与珠光体转变和马氏体转变的异同答：贝氏体转变：是在珠光体转变温度以下马氏体转变温度以上过冷奥氏体所发生的中 温转变与珠光体转变的异同点：相同点：相变都有碳的扩散现象；相变产物都是铁素体+碳化物的机械混合物不同点：贝氏体相变奥氏体晶格向铁素体晶格改组是通过切变完成的，珠光体相变是通过扩散完成的与马氏体转变的异同点（可扩展）：相同点：晶格 改组都是通过切变完成的；新相和母相之间存在一定的晶体学位相关系不同点：贝氏体 是两相组织，马氏体是单相组织；贝氏体相变有扩散现象，可以发生碳化物沉淀，而马氏 体相变无碳的扩散现象9-5简述钢中板条马氏体和片状马氏体的形貌特征和亚结构，并说明它们在性能上的差异答：板条马氏体的形貌特征：其显微组织是由成群的板条组成一个奥氏体晶粒可 以形成几个位向不同的板条群，板条群由板条束组成，而一个板条束内包含很多近乎平行 排列的细长的马氏体板条每一个板条马氏体为一个单晶体，其立体形态为扁条状在这些 密集的板条之间通常由含碳量较高的残余奥氏体分割开板条马氏体的亚结构：高密度的 位错，这些位错分布不均匀，形成胞状亚结构，称为位错胞片状马氏体的形貌特征：片 状马氏体的空间形态呈凸透镜状，由于试样磨面与其相截，因此在光学显微镜下呈针状或 竹叶状，而且马氏体片互相不平行，大小不一，越是后形成的马氏体片尺寸越小。

片状 马氏体周围通常存在残留奥氏体片状马氏体的亚结构：主要为挛晶，分布在马氏体片的 中部，在马氏体片边缘区的亚结构为高密度的位错板条马氏体与片状马氏体性能上的差异：马氏体的强度取决于马氏体板条或马氏体片的尺寸，尺寸越小，强度越高，这是由于相界面阻碍位错运动造成的马氏体的硬度主要取决于其含碳量马氏体的塑性和韧性主要 取决于马氏体的亚结构差异性：片状马氏体强度高、塑性韧性差，其性能特点是硬而脆 板条马氏体同时具有较高的强度和良好的塑韧性，并且具有韧脆转变温度低、缺口敏感性 和过载敏感性小等优点9-6试述钢中典型的上、下贝氏体的组织形态、立体模型并比较它们的异同答：上贝氏体的组织形态、立体模型：在光学显微镜下，上贝氏体的典型特征呈羽毛状 在电子显微镜下，上贝氏体由许多从奥氏体晶界向晶内平行生长的条状铁素体和在相邻铁 素体条间存在的断续的、短杆状的渗碳体组成其立体形态与板条马氏体相似呈扁条状，亚 结构主要为位错下贝氏体的组织形态、立体模型：在光学显微镜下，下贝氏体呈黑色针状在电子显微镜下，下贝氏体由含碳过饱和的片状铁素体和其内部析出的微细£-碳化物组成其立体形态与片状马氏体一样，也是呈双凸透镜状，亚结构为高密度位错。

异 同点：相同点：都是铁素体和碳化物的机械混合物，组织亚结构都是高密度的位错不同点：组织形态不同，立体模型不同，铁素体和碳化物的混合方式不同9-8简述碳钢的回火转变和回火组织答：碳钢的回火转变过程及回火组织：1、马氏体中碳原子的偏聚，组织为淬火马氏体+ 残留奥氏体，与淬火组织相同2、马氏体分解，组织为回火马氏体+残留奥氏体3、残留 奥氏体转变，组织为回火马氏体4、碳化物的转变，组织为回火托氏体5、渗碳体的聚集 长大和a相的回复、再结晶，组织为回火索氏体9-9比较珠光体、索氏体、托氏体和回火珠光体、回火索氏体、回火托氏体 的组织和性能答：组织比较：珠光体:片状铁素体+片状渗碳体，片间距0.6-1pm,形成温度:A1-650J 索氏体：片状铁素体+片状渗碳体，片间距0.25-0.3pm，形成温度：650-600°C托氏体： 片状铁素体+片状渗碳体，片间距0.1-0.15pm，形成温度：600C以下以上三类珠光体 是由过冷奥氏体直接转变而得回火索氏体：将淬火钢经高温回火后得到的回复或再结晶 了的a相和粗粒状渗碳体的机械混合物称为回火索氏体回火托氏体：将淬火钢经中温 回火后得到的由针状a相和无共格联系的细粒状渗碳体组成的机械混合物称为回火托氏 体。

通过以上分析，可以看到以上珠光体组织主要区别在于碳化物的形状不同，可以分为 片状珠光体和粒状珠光体两类组织性能比较：1、与片状珠光体相比，粒状珠光体的硬 度和强度较低，塑性和韧性较好2、在相同硬度条件下，片状珠光体和粒状珠光体抗拉强 度相近，但粒状珠光体的屈服强度、塑性、韧性等性能都优于片状珠光体组织3、粒冷珠 光体的冷变形性能、可加工性能以及淬火工艺性能都比片状珠光体好9-18如何把含碳0.4%的退火碳钢处理成：1、在大块游离铁素体和铁素体基体上分布着细球状碳化物；2、铁素体基体上分布着细球状碳化物答：第1种组织热处理工艺：球化退火：由于是退火亚共析钢，其原始组织为块状先 共析铁素体加片状珠光体，因此只需加珠光体中的片状渗碳体处理成球状渗碳体可以将 退火碳钢加热至AC1-AC3之间保温，保留先共析块状铁素体和部分未溶渗碳体质点，得 到 碳含量不均匀的奥氏体组织，然后在Ar1以下较高温度保温球化，获得在大块游离 铁素体和铁素体基体上分布着细球状碳化物的组织第2种组织热处理工艺：调质：将退 火碳钢加热到AC3温度以上完全奥氏体化，淬火成马氏体，再 将马氏体组织加热到一定 温度回火使马氏体分解、析出细粒状渗碳体，得到铁素体基体加细球状渗碳体组织。

7-1用冷拔铜丝线制作导线，冷拔之后应如何如理，为什么？答：应采取回复退火（去应力退火）处理：即将冷变形金属加热到再结晶温度以下某一 温度，并保温足够时间，然后缓慢冷却到室温的热处理工艺原因：铜丝冷拔属于再结晶 温度以下的冷变形加工，冷塑性变形会使铜丝产生加工硬化和残留内应力，该残留内应力 的存在容易导致铜丝在使用过程中断裂因此，应当采用去应力退火使冷拔铜丝在基本 上保持加工硬化的条件下降低其内应力（主要是第一类内应力），改善其塑性和韧性，提高其在使用过程的安全性7-7 一块纯锡板被枪弹击穿，经再结晶退火后，弹孔周围的晶粒大小有何特征，并说明原因答：弹孔周围晶粒大小特征：晶粒大小随距弹孔的距离产生梯度变化，即距离弹孔距离 越近晶粒越细，距离越远晶粒越大，并且在某一距离处（变形量处于临界变形量范围内），出现特别粗大晶粒组织原因：1、锡板被枪弹击穿产生的弹孔相当于弹孔处产生了剧烈的冷塑性变形，且距离弹孔越近则变形越剧烈2、对冷塑性变形的金属进行再结晶退火，则冷变形的晶粒必然要发生再结晶，且再结晶后的晶粒大小与变形度密切相关，这是因为 随着变形度的增加，形变储存能增加，再结晶驱动力增加，形核率N和晶粒长大线速度G同时增加，但G/N的比值减小，使再结晶的晶粒随变形度增加而变细。

3、然而，当变形度在某一临界变形度范围内（一般金属在2%-10%范围内），由于变形度不大，G/N 的比值很大，使再结晶的晶粒特别粗大7-8某厂对高锰钢制碎矿机颚板进行固溶处理时，经1100°C加热后，用冷拔钢丝绳吊挂，由起重吊车送往淬火水槽行至途中，钢丝绳突然断裂这条钢丝绳是新的，事先经 过检查，并无瑕疵试分析钢丝绳断裂原因答：原因：由题述，该钢丝绳是冷拔而成，及结果冷塑性变形而成，必然产生了加工硬 化现象由于颚板经过1100加热固溶处理，所以在吊运过程中，高温颚板对冷拔钢丝绳 起到了加热作用，当钢丝绳温度超过其再结晶温度时，则会发生再结晶现象，导致钢丝 绳强度显著下降，致使颚板重力对钢丝绳产生的应力超过了钢丝绳的强度，导致钢丝绳断 裂7-9设有一楔形板坯结果冷轧后得到相同厚度的板材，然后进行再结晶退火，试问该板材的晶粒大小是否均匀？不均匀原因：1、对冷塑性变形的金属进行再结晶退火，则冷变形的晶粒必然要发生再结 晶，且再结晶后的晶粒大小与变形度密切相关，这是因为随着变形度的增加，形变储存能 增加，再结晶驱动力增加，形核率N和晶粒长大线速度G同时增加，但G/N的比值减 小，使再结晶的晶粒随变形度增加而变细。

2、此外，当变形度在临界变形度范围内（一般。