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名词解释结晶：指从不规则排列的液体转变为原子规则排列的晶体的过程。
物质由液态转变为具有晶体结构固态的过程又称为一次结晶。
异分结晶：固溶体合金结晶时，存在溶质原子在液固相之间的重新分配，即所结晶出的固相成分与母相成分不同单位结晶。
金属化合物：合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相称之为金属化合物(Fe3C)。
共晶反应线：表示从C点到D点范围的合金，在该温度上都要发生不同程度上的共晶反应。
而且发生共晶反应的的液相成分均在E点一次渗碳体：从液相中直接析出，呈粗大长条状；二次渗碳体：从奥氏体中析出，沿晶粒状~网络状分布；三次渗碳体：从铁素体中析出，沿铁素体晶界呈小片状；共晶渗碳体：发生共晶转变时形成的，为连续集体或呈鱼骨状分布共析渗碳体：发生共析转变时形成的，呈层片状。
滑移：在外力作用下，晶体相邻二部分沿一定晶面、一定晶向彼此产生相对的平行滑动。
这个晶面就是滑移面，晶体在滑移面上的滑移方向称为滑移方向。
多滑移：在两个及以上的滑移系上同时进行的滑移（几个滑移系上的分切应力相等，并同时达到临界切应力时就会发生多滑移）塑性变形: 材料断裂前发生永久不可逆变形的能力称为塑性变形。
应力撤消后, 变形仅部分消失，存在残余、永久性的变形。
细晶强化:用细化晶粒增加晶界提高金属强度的方法叫细晶强化。
回复：冷变形后的金属在加热温度不高时，其光学显微组织未发生明显改变时所产生的某些亚结构和性能的变化过程。
再结晶：冷变形金属在低于Ac1的较高温度下，通过新晶核的形成与长大，由畸变晶粒变为相同晶格类型的无畸变等轴晶粒的过程。
(1) 初始晶粒度奥氏体转变刚结束时的晶粒大小。
(2)实际晶粒度具体加热条件下获得的奥氏体晶粒大小。
①与具体热处理工艺有关：热处理温度↑，时间↑，晶粒越大。
②与晶粒是否容易长大有关(3)本质晶粒度指钢在特定的加热条件下，奥氏体晶粒长大的倾向性，分为本质粗晶粒度和本质细晶粒度。
淬火：将钢加热到AC1或AC3以上温度并保温，然后以大于临界冷却速度Vc冷却，以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
固溶体合金在结晶时溶质和溶剂原子的重新分配和相互扩散1. 1T 温度时固溶体合金的平衡结晶a) 形核：由图3.17 可知，假如成分为0C 的合金在温度1T 温度时开始结晶，按照相平衡关系，此时形成成分为10C K 的固溶体晶核。
b) 浓度梯度的形成：但是由于固相的晶核是在成分为0C 的原液相中形成，因此势必要将多余的溶质原了通过固液界面向液相中排出，使界面的液相成分达到该温度下的平衡成分1C ，但此吋远离固液界面处的液相成分仍保持原来的成分0C ，这样,在界面的邻近区域即形成了浓度梯度，如图3.18a 所示。
c) 浓度梯度引起的原子扩散：出于浓度梯度的存在，就必然引起液相内溶质B 和溶剂A 原子的相互扩散，即界面处的B 原子向远离界而的液相内扩散，而远处液相内的A 原子向界面处扩散，结果使界面处的溶质原子浓度自1C 降至0C '，如图3-18b 所示d) 破坏相平衡：但是在1T 温度下，只能存在101C K C L α⇔的相平衡，界面处液相成分的任何偏离都将破坏这一相平衡关系， 这是不能允许的。
e) 相平衡重新建立：为了保持界而处原来的相平衡关系，只有使界面向液相中移动，即晶体长大，而晶体长大所出的溶质原子使相界面处的液相浓度恢复到平衡成分1C 如图3-18c ，相界面处相平衡关系的重新建立,f) 过程反复进行直到：又造成液相成分的不均匀，出现浓度梯度，这势必又引起原子的扩散，破坏相平街，最后导致品体进一步长大， 从而维持原来的相平衡。
如此反复，直到液相成分全部变到1C 为止，如图3.18d 所示。
2. 2T 温度时固溶体合金的平衡结晶a) 晶体长大依赖：当温度自1T 降2T 时，结晶过程的继续进行， 一方面依赖于在1T 温度时所形成晶体的继续长大，另一方面是在2T 温度时重新形核并长大。
b) 形核两相成分建立相平衡：在2T 时的重新形核和长大过程与1T 时相似，只不过此时液相的成分已是1C ，新的晶核是在1C 成分的液相中形成，且晶核的成分为20C K ，与其相邻的液相成分为2C ，建立了新的相平衡：202C K C L α⇔c) 浓度梯度的形成：远离固液界面的液相成分仍为1C 。
由上述固溶体的结晶过程可知，固溶体的结晶过程是和液相及固相内的原子扩散过程密切相关的1. 只有在极缓慢的冷却条件下即在平衡结晶条件下，才能使每个温度下的扩散过程进行完全，使液相或固相的整体处处均匀一致。
2. 然而在实际生产中，液态合金浇入铸型之后，冷却速度较大，在一定温度下扩散过程尚未进行完全时温度就继续下降，这样就使液相尤其是固相内保持着一定的浓度梯度，造成各相内成分的不均匀。
不平衡结晶：这种偏离平衡结晶条件的结晶，称为不平衡结品 不平衡结晶的结果对合金的组织和性能有很大的影响 假设极端情形：在不平衡结晶时，设液体中存在着充分混合条件，即液相的成分可以借助扩散、对流或搅拌等作用完全均匀化，而固相内却来不及进行扩散。
显然这是一种极端情况。
固溶体合金21T T 温度时的不平衡结晶：● 由图3-20可知，成分为0C 的合全过冷至1T 温度开始结晶，首先析出成分为1α的固相，液相的成分为1L ,当温度下降至2T 时，析出的固相成分为2α，它是依附在1α晶体的周围而生长的。
● 此时整个已结晶的固相成分为1α和2α的平均成分2α'。
● 如果是平衡结晶的话，通过扩散，晶体内部由1α成分可以变化至2α，但是由于冷却速度快，固相内来不及进行扩散，结果使晶体内外的成分很不均匀。
● 在液相内，由于能充分进行混合，使整个液相的成分时时处处均匀一致，沿液相线变化至2L 。
固溶体合金43,T T 温度时的不平衡结晶：● 当温度继续下降至3T 时，结晶出的固相成分为3α，同样由于固相内无扩散，使整个结晶固体的实际成分123α的平均值3α'，液相的成分沿液相线变至3L● 此时，如果是平衡结晶的话，3T 温度已相当于结晶完毕的固相线温度，全部液体应当在此温度下结晶完毕，已结晶的固相成分应为合金成分3α。
但由于是不平衡结晶，已结晶固相的平均成分不是3α，而是3α'，与合金的成分0C 不同，仍有一部分液体尚未结晶，一直要到4T 温度才能结晶完毕。
和纯金属不同，固溶体合金的结晶有其显著特点，主要表现在以下两个方面： 异分结晶，固溶体合金的结晶需要一定的温度范围()A 异分结晶异分结晶和同分结晶：固溶休合金结品时所结晶出的固相成分与液相的成分不同，这种结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶称为异分结晶，或称选择结晶。
而纯金属结晶时，所结晶出的晶体与母相的化学成分完全一样，所以称之为同分结晶。
分配系数：既然固溶体的结晶属于异分结晶，那么在结晶时的溶质原子必然要在液相和固相之间重新分配，这种溶质原子的重新分配程度通常用分配系数表示。
平衡分配系数：● 平衡分配系数0K 定义为：在一定温度下，固液两平衡相中的溶质浓度之比值，即LC C k α=0；式中，αC 和L C 为固相和液相的平衡浓度，假定液相线和固相线为直线，则0K 为常数，如图3-16所示。
● 当液相线和固相线随着溶质浓度的增加而降低时，则10<K ，如图3-16a 所示，反之，则10>K ，如图3-16b 所示。
● 显然，当10<K 吋，0K 值越小，则液相线和固相线之间的水平距离越大，当10>K 时，0K 值越大，则液枏线和固相线之间的水平距离也越大。
● 0K 的大小，实际上反映了溶质组元重新分配的强弱程度。
()B 固溶体合金的结晶需要一定的温度范围固溶体合金的结晶要在一定的温度范围内进行：在此温度范围内的每一温度下，只能结晶出一定数量的固相。
随着温度的降低，固相的数量增加，同时固相的成分和液相的成分分别沿固相线和液相线而连续地改变，直至固相线的成分与原合金的成分相同时，才结晶完毕。
这就意味着固溶体合金在结晶时始终进行溶质和溶剂原子的扩散过程其中不但包括液相和固相内部原子的扩散，且包括固相与液相通过界面进行的原子互扩散这就需要足够长的时间才得以保证平衡结晶过程的进行。
第三章二元合金的相结构与结晶3-1 在正温度梯度下，为什么纯金属凝固时不能呈树枝状生长，而固溶体合金却能呈树枝状成长？答：原因：在纯金属的凝固过程中，在正温度梯度下，固液界面呈平面状生长；当温度梯度为负时，则固液界面呈树枝状生长。
固溶体合金在正温度梯度下凝固时，固液界面能呈树枝状生长的原因是固溶体合金在凝固时，由于异分结晶现象，溶质组元必然会重新分布，导致在固液界面前沿形成溶质的浓度梯度，造成固液界面前沿一定范围内的液相其实际温度低于平衡结晶温度，出现了一个由于成分差别引起的过冷区域。
所以，对于固溶体合金，结晶除了受固液界面温度梯度影响，更主要受成分过冷的影响，从而使固溶体合金在正温度梯度下也能按树枝状生长。
3-2 何谓合金平衡相图，相图能给出任一条件下合金的显微组织吗？答：合金平衡相图是指在平衡条件下合金系中合金的状态与温度、成分间关系的图解，又称为状态图或平衡图。
由上述定义可以看出相图并不能给出任一条件下合金的显微组织，相图只能反映平衡条件下相的平衡。
3-3 有两个形状、尺寸均相同的Cu-Ni合金铸件，其中一个铸件的W Ni=90%，另一个铸件的W Ni=50%，铸后自然冷却。
问凝固后哪一个铸件的偏析严重？为什么？找出消除偏析的措施。
答：W Ni=50%铸件凝固后偏析严重。
解答此题需找到Cu-Ni合金的二元相图。
原因：固溶体合金结晶属于异分结晶，即所结晶出的固相化学成分与母相并不相同。
由Cu-Ni合金相图可以看出W Ni=50%铸件的固相线和液相线之间的距离大于W Ni=90%铸件，也就是说W Ni=50%铸件溶质Ni的k0（溶质平衡分配系数）高，而且在相图中可以发现Cu-Ni合金铸件Ni的k0是大于1，所以k0越大，则代表先结晶出的固相成分与液相成分的差值越大，也就是偏析越严重。
消除措施：可以采用均匀化退火的方法，将铸件加热至低于固相线100-200℃的温度，进行长时间保温，使偏析元素充分扩散，可达到成分均匀化的目的。
