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一、填空1.热处理工艺包含五个要素：加热介质、加热速率、加热温度、保温时间、冷却速率2.钢在加热过程中奥氏体的形成是通过形核和长大的方式进行的3.根据珠光体片间距的大小，可将珠光体分为三类：A1~650℃内形成片状珠光体，在650~600℃内形成索氏体，在600~550℃内形成屈氏体。
屈氏体的力学性能最好4.奥氏体化过程包括形核、长大、残余渗碳体溶解、奥氏体均匀化。
5晶粒越细小，金属材料的强度和硬度便越高。
6.决定回火后的组织和性能的重要因素是回火温度，低温回火温度一般为150~250℃，中温回火温度一般为350~500℃，高温回火温度一般为500~650℃。
7.淬火方法有：单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火。
8.马氏体有两种基本形态：一种是板条状马氏体，另一种是透镜片状马氏体，板条状马氏体性能好。
9.总的来说，除Co和Al以外的所有合金元素，当其溶解到奥氏体中后，都增大过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移，并使Ms点降低，临界淬火冷却速度减小。
10.钢中马氏体的性能特点是具有：高硬度和高强度，马氏体的硬度主要取决于马氏体中碳的质量分数。
塑性和韧性主要取决于马氏体的碳质量分数和亚结构。
二、问答题1.何谓钢的正火？应用有哪些？将钢加热到Ac3或Ac cm以上30~50℃，保温一定时间，使之完全奥氏体化后，在空气中冷却得到珠光体类型组织的热处理工艺称为正火。
（1）低碳钢选用正火作为预先热处理，可改变切削加工性能。
（2）消除中碳钢热加工缺陷。
（3）消除过共析钢的网状碳化物。
（4）提高普通结构件的力学性能。
（5）避免淬火时的变形和开裂。
2.淬火钢在回火时的组织转变。
淬火钢的回火是淬火马氏体分解，碳化物析出聚集长大，残余奥氏体转变及铁素体再结晶的综合过程，这一过程是由非平衡态向介稳态或稳定态的转变。
3.控制奥氏体晶粒尺寸的工艺措施有哪些？（1）两相区或临界区加热。
（2）“零”保温。
（3）快速加热。
（4）细化原始组织。
第二章1、钢中奥氏体的点阵结构，碳原子可能存在的部位及其在单胞中的最大含量。
奥氏体是碳在γ-Fe中的固溶体，碳原子在γ-Fe点阵中处于Fe原子组成的八面体间隙中心位置，即面心立方晶胞的中心或棱边中点。
八面体间隙：4个2、以共析碳钢为例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？奥氏体的形成是由四个基本过程所组成：形核、长大、剩余碳化物的溶解和成分均匀化。
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（即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，即F全部消失时，奥氏体的平均C浓度低于共析成分，这就进一步说明，共析钢的P刚刚形成的A的平均碳含量降低，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。
3、合金元素对奥氏体形成的四个阶段有何影响。
钢中添加合金元素并不影响珠光体向奥氏体的转变机制，但影响碳化物的稳定性及碳原子在奥氏体中的扩散系数。
另一方面，多数合金元素在碳化物和基体相中的分布是不均匀的，故合金元素将影响奥氏体的形核与长大、剩余碳化物的溶解、奥氏体成分均匀化的速度。
①通过对碳扩散速度影响奥氏体的形成速度。
②通过改变碳化物稳定性影响奥氏体的形成速度。
③对临界点的影响：Ni、Mn、Cu等降低A1温度；Cr、Mo、Ti、Si、Al、W、V 等升高A1温度。
④通过对原始组织的影响进而影响奥氏体的形成速度：Ni、Mn等往往使珠光体细化，有利于奥氏体的形成。
在其它条件相同的情况下，合金元素在奥氏体中的扩散速度比碳在奥氏体中的扩散速度小100-10000倍。
此外，碳化物形成元素还会减小碳在奥氏体中的扩散速度，这将降低碳的均匀化速度，因此，合金钢均匀化所需时间常常比碳钢长得多。
4、钢在连续加热时珠光体奥氏体转变有何特点。
○1在一定的加热速度围，临界点随加热速度增大而升高。
钢的奥氏体化的三个阶段钢是一种重要的金属材料，在工业和建筑领域中广泛应用。
而钢的性能与组织密切相关，其中奥氏体化是一种常见的钢材组织变化过程。
奥氏体化过程可分为三个阶段，下面将详细介绍这三个阶段。
第一阶段：奥氏体的形成奥氏体是钢中的一种组织，具有良好的塑性和韧性。
在钢的冷却过程中，当温度降至800℃以下时，钢中的铁原子开始发生排列变化，逐渐形成奥氏体。
这个过程称为奥氏体的形成。
在这个阶段中，由于钢中的铁原子排列变化，奥氏体开始出现在钢材的晶界和晶内，形成细小的奥氏体晶粒。
同时，钢材中的碳原子也开始从奥氏体中析出，形成铁素体。
这个阶段相当于钢材的退火过程，可以提高钢材的塑性和韧性。
第二阶段：奥氏体的生长在第一阶段中，奥氏体只出现在钢材的晶界和晶内，形成细小的晶粒。
而在第二阶段中，随着时间的推移，奥氏体开始生长并合并，逐渐形成大的奥氏体晶粒。
这个过程称为奥氏体的生长。
在这个阶段中，由于奥氏体晶粒的生长和合并，钢材中的铁原子排列变化得更加有序，奥氏体晶粒也变得更大。
此时，钢材的硬度和强度开始逐渐增加，但塑性和韧性却减少了。
第三阶段：奥氏体的再结晶在第二阶段中，钢材中的奥氏体晶粒越来越大，同时塑性和韧性逐渐减少。
为了提高钢材的塑性和韧性，需要进行再结晶处理。
这个过程称为奥氏体的再结晶。
在这个阶段中，钢材经过加热处理，使奥氏体晶粒重新分散，形成新的细小晶粒。
这个过程称为再结晶，可以提高钢材的塑性和韧性，同时保持一定的硬度和强度。
此时，钢材的组织已经较为稳定，可以进一步进行加工和使用。
奥氏体化过程是钢材中的一种重要组织变化过程。
这个过程可分为三个阶段：奥氏体的形成、奥氏体的生长和奥氏体的再结晶。
通过这个过程，可以改善钢材的组织结构，提高其性能，满足不同领域的需求。
奥氏体形成的四个步骤_奥氏体形成的影响因素奥氏体是钢中最重要的组织之一，它具有良好的强度和硬度，被广泛应用于钢材的制造和加工过程中。
奥氏体形成的过程是复杂的，涉及多个步骤和影响因素。
下面将详细介绍奥氏体形成的四个步骤以及奥氏体形成的影响因素。
1.软化处理（预处理）：首先，将钢材加热到适当的温度范围进行软化处理。
在软化处理过程中，钢材中的残余应力被消除，晶粒被结晶，这为后续形成奥氏体提供了条件。
2.超韧化处理：在软化处理后，将钢材降温至室温以下，并加入适量的合金元素，如铬、钼等。
超韧化处理的目的是增加钢材的韧性和强度，为奥氏体的形成奠定基础。
3.过冷处理：在超韧化处理后，将钢材继续降温至高温区和过冷区之间的过渡区域。
在这个温度范围内，钢材中的亚稳相（如贝氏体、马氏体等）开始分解，形成奥氏体的种子晶粒。
4.贝氏体转变：在过冷处理的基础上，进一步降温至适当的温度，贝氏体开始转变为奥氏体。
贝氏体转变过程比较复杂，包括界面扩散、原子重排、晶格变形等多个步骤。
通过适当的温度和时间控制，可以得到理想的奥氏体组织。
1.合金元素的存在：合金元素对奥氏体形成有着重要的影响。
例如，铬可以提高钢材的耐蚀性和强度，钼可以提高钢材的硬度和耐热性。
合金元素通过改变钢中的相变温度及相变速率等参数，影响奥氏体的形成过程。
2.冷却速度：冷却速度是影响奥氏体形成最主要的因素之一、快速冷却可以促使钢材中的贝氏体转变为奥氏体，而慢速冷却则有利于贝氏体的形成。
冷却速度的选择根据所需的力学性能及材料的用途来确定。
3.退火温度和时间：退火温度和时间也会对奥氏体形成产生影响。
过高的退火温度会导致晶粒长大，影响奥氏体的结晶性能，而过低的退火温度则会使奥氏体的形成受到限制。
退火时间越长，奥氏体的形成越充分。
4.碳含量：碳是钢中最主要的合金元素，对奥氏体形成有着重要的影响。
在钢中，当碳含量超过一个临界值时（通常为0.8%~1.5%），奥氏体就会形成。
简述钢的奥氏体化过程钢是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、制造、交通等领域。
而钢的性能与其组织结构密切相关，其中奥氏体是钢中最重要的组织之一。
本文将简述钢的奥氏体化过程。
一、什么是奥氏体奥氏体是一种由铁和碳组成的固溶体，具有良好的机械性能和塑性。
在钢中，奥氏体的形态、数量和分布对钢的性能起着决定性的影响。
二、奥氏体的形成钢的奥氏体化过程是指在适当的温度下，铁和碳发生固溶反应，形成奥氏体的过程。
奥氏体的形成与钢中的碳含量、温度等因素密切相关。
1. 碳含量钢中的碳含量越低，奥氏体的形成温度越低。
一般来说，碳含量低于0.8%的钢称为低碳钢，碳含量在0.8%-2.11%之间的钢称为中碳钢，碳含量高于 2.11%的钢称为高碳钢。
在低碳钢中，奥氏体的形成温度较低，而在高碳钢中，奥氏体的形成温度较高。
2. 温度温度是奥氏体形成的另一个重要因素。
在适当的温度下，钢中的碳和铁能够充分反应，形成奥氏体。
一般来说，奥氏体的形成温度在800℃-1000℃之间。
三、奥氏体的相变奥氏体的形成是一个相变过程，主要包括两个阶段：奥氏体的形核和奥氏体的长大。
1. 奥氏体的形核当钢中的温度达到奥氏体的形成温度时，奥氏体的形核开始进行。
形核是指在晶界或晶内形成奥氏体的起始过程。
形核的速度取决于温度和钢中的合金元素含量。
当温度升高或合金元素含量增加时，形核速度加快。
2. 奥氏体的长大奥氏体的长大是指形核后的奥氏体晶粒逐渐长大和增多的过程。
在奥氏体的长大过程中，晶界迁移、晶粒的吞噬和晶粒的再结晶等现象会发生，最终形成具有一定形状和尺寸的奥氏体晶粒。
四、奥氏体的应用奥氏体具有良好的塑性和韧性，因此在钢的制造和加工过程中，通常会通过控制奥氏体的形成来调节钢材的性能。
例如，在焊接过程中，通过控制焊接温度和冷却速度，可以获得不同形态和含量的奥氏体，从而实现钢材的强度和韧性的平衡。
奥氏体还可以通过热处理来改善钢材的性能。
热处理是指将钢材加热到适当的温度，保持一定时间后进行冷却，以改变钢材的组织结构和性能。
钢的热处理一、选择题1.加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（B ）。
A．均匀的基体组织 B．均匀的A体组织 C．均匀的P体组织 D．均匀的M体组织2.下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为（A ）（D ）（B ）。
A．500℃ B．200℃ C．400℃ D．350℃3.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（D ）。
A．随炉冷却 B．在风中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却4.正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（C ）。
A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却5.完全退火主要用于（A ）。
A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种6.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（ C）。
A．P B．S C．B D．M7.退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（A ）。
A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却二、是非题1. 完全退火是将工件加热到Acm以上30～50℃，保温一定的时间后，随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。
√2. 合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。
×3. 渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层，然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。
×4. 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关，而与冷却速度无关。
×三、填空题1. 共析钢中奥氏体形成的四个阶段是：（奥氏体晶核形成），（奥氏体晶核长大），残余Fe3C溶解，奥氏体均匀化。
2. 化学热处理的基本过程，均由以下三个阶段组成，即（介质分解），（工件表面的吸收），活性原子继续向工件内部扩散。
3. 马氏体是碳在（α-Fe）中的（过饱和溶液）组织。
4. 在钢的热处理中，奥氏体的形成过程是由（加热）和（保温）两个基本过程来完成的。
简述对钢进行加热时奥氏体晶核的形成过程加热钢材时，会出现奥氏体晶核的形成过程。
奥氏体晶核的形成是钢材加热过程中的一种重要现象，它直接影响到钢材的性能和结构。
下面将详细描述钢材加热时奥氏体晶核形成的过程。
钢材加热过程中，温度的升高会导致晶粒的生长与晶界的迁移。
当钢材温度达到一定程度时，晶界会出现扩散和迁移，晶界上的原子会重新排列，形成新的晶界结构。
这个过程被称为晶界重构。
晶界重构过程中，晶界附近的原子会发生扩散，相邻的晶粒也会相互吸引。
当温度继续升高，晶界附近的原子会在晶界处形成一个新的晶核。
这个新的晶核就是奥氏体晶核。
奥氏体晶核的形成是一个动态的过程。
随着钢材温度的进一步升高，奥氏体晶核会逐渐增多并扩散到整个钢材中。
同时，原本存在的其他相也会发生相变，逐渐转化为奥氏体。
奥氏体晶核的形成过程与钢材的成分有关。
不同成分的钢材在加热过程中会出现不同的相变行为。
例如，含碳量较高的钢材在加热过程中容易形成大量的奥氏体晶核，而含碳量较低的钢材则相对较少。
此外，其他合金元素的存在也会对奥氏体晶核的形成产生影响。
奥氏体晶核的形成过程还受到加热速率的影响。
加热速率越快，晶界重构和奥氏体晶核的形成速度就越快。
这是因为加热速率的增加会加快晶界附近原子的扩散速度，使晶界重构过程加快。
总结起来，钢材加热过程中奥氏体晶核的形成是一个复杂的动态过程。
它受到钢材成分、加热温度和加热速率等因素的影响。
了解奥氏体晶核的形成过程对于钢材的热处理和性能改善具有重要意义。
通过控制加热条件和合理选择钢材成分，可以有效地控制奥氏体晶核的形成，从而获得理想的钢材性能。
奥氏体和马氏体组织形成条件
奥氏体和马氏体是钢铁等铁基合金中常见的两种组织结构，它们的形成条件如下：
奥氏体：
形成温度：通常在1000°C以上的高温条件下形成。
形成机制：当温度足够高时，铁原子获得足够的能量，使得它们可以在晶体点阵中自由移动，形成奥氏体结构。
冷却速度：快速冷却有利于奥氏体的形成，冷却速度越快，奥氏体的含量越高。
应用场景：奥氏体主要应用于需要良好塑性和韧性，同时又要保持一定强度的场合，如锅炉、建筑和桥梁行业。
不锈钢就是一种典型的奥氏体钢种。
马氏体：
形成温度：在温度降低到某一临界点以下时形成，通常这个温度范围在400°C以下。
形成机制：当温度降低到某一临界点以下时，铁原子无法维持其在奥氏体结构中的自由移动状态，转而形成更加稳定的马氏体结构。
马氏体是通过切变的方式形成的，转变过程中原子不需要通过扩散来重新排列。
应用场景：马氏体主要应用于需要高硬度和耐磨性的场合，如刀具、模具和零件制造行业。
碳钢和合金钢常常通过调控温度和冷却速度来获得所需的马氏体组织。
钢在加热时的转变热处理—将固体金属或合金在一定介质中的加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需要的工艺性能。
大多数热处理工艺都要将钢加热到临界温度以上，获得全部或部分奥氏体组织，即奥氏体化。
奥氏体的形成奥氏体的形成是形核和长大的过程，也是Fe，C原子扩散和晶格改变的过程。
分为四步。
共析钢中奥氏体的形成过程如图1所示：第一步奥氏体晶核形成：首先在a与Fe3C相界形核。
第二步奥氏体晶核长大：g晶核通过碳原子的扩散向a和Fe3C方向长大。
第三步残余Fe3C溶解:铁素体的成分、结构更接近于奥氏体，因而先消失。
残余的Fe3C随保温时间延长继续溶解直至消失。
第四步奥氏体成分均匀化：Fe3C溶解后，其所在部位碳含量仍很高，通过长时间保温使奥氏体成分趋于均匀。
图1 奥氏体的形成示意图亚共析钢和过共析钢的奥氏体化过程与共析钢基本相同。
但由于先共析a或二次Fe3C的存在，要获得全部奥氏体组织，必须相应加热到Ac3或Accm以上。
2. 影响奥氏体转变速度的因素（1）加热温度和速度增加→转变快；（2）钢中的碳质量分数增加或Fe3C片间距减小→界面多，形核多→转变快；(3)合金元素→钴、镍增加奥氏体化速度，铬、钼等降低奥氏体化速度。
3.奥氏体晶粒度（1）奥氏体晶粒度—奥氏体晶粒越细，退火后组织细，则钢的强度、塑性、韧性较好。
淬火后得到的马氏体也细小，韧性得到改善。
某一具体热处理或加工条件下的奥氏体的晶粒度叫实际晶粒度。
奥氏体化刚结束时的晶粒度称起始晶粒度，此时晶粒细小均匀。
通常将钢加热到930±10℃奥氏体化后，保温8小时，设法把奥氏体晶粒保留到室温测得的晶粒度为本质晶粒度。
用来衡量钢加热时奥氏体晶粒的长大倾向。
g晶粒度为1-4级的是本质粗晶粒钢,5-8级的是本质细晶粒钢。
前者晶粒长大倾向大，后者晶粒长大倾向小。
（2）影响奥氏体晶粒度的因素第一，加热温度越高，保温时间越长→晶粒尺寸越大。
第二，碳质量分数越大晶粒长大倾向增多。
简述钢的奥氏体化过程钢是一种由铁和碳组成的合金，其中铁是主要的成分。
钢的性能取决于其微观组织，而钢的奥氏体化过程是形成其微观组织的关键步骤之一。
本文将简述钢的奥氏体化过程，以帮助读者更好地理解这一重要过程。
奥氏体是一种由铁和碳组成的固溶体，具有良好的塑性和韧性。
钢经过奥氏体化处理后，其组织中的奥氏体比例增加，从而提高了钢的强度和硬度。
钢的奥氏体化过程主要包括两个关键步骤：加热和冷却。
将钢加热到适当的温度。
加热温度取决于钢的成分和所需的组织结构。
一般来说，加热温度在800℃至1000℃之间。
在加热过程中，钢中的碳原子会从铁的晶格中扩散到晶界和位错附近。
这种扩散促使奥氏体的形成。
随后，将加热后的钢迅速冷却。
冷却速度是影响奥氏体化过程的重要参数之一。
快速冷却可以防止奥氏体转变为其他组织结构，如珠光体。
常用的冷却方法包括水淬和油淬。
冷却过程中，钢中的碳原子无法重新扩散到铁的晶格中，从而保持了奥氏体的形态。
通过加热和冷却的处理，钢的奥氏体比例得以增加。
奥氏体具有高硬度和强度，但相对脆性较大。
为了改善钢的性能，通常还需要对奥氏体进行进一步的处理，如淬火和回火。
淬火是指将奥氏体快速冷却到室温以下，以增加钢的硬度。
淬火后的奥氏体称为马氏体，具有极高的硬度和脆性。
为了减少脆性并提高韧性，需要进行回火处理。
回火是指将马氏体加热到适当的温度，然后迅速冷却。
回火会使马氏体中的碳原子重新扩散到铁的晶格中，从而降低硬度和脆性，提高韧性。
回火处理的温度和时间取决于所需的性能和组织结构。
钢的奥氏体化过程是通过加热和冷却来增加钢中奥氏体的比例。
奥氏体化处理可以提高钢的强度和硬度，但相对脆性较大。
为了改善钢的性能，通常还需要进行淬火和回火处理。
通过控制不同的处理参数，可以得到具有不同性能和组织结构的钢材，以满足不同的工程需求。
