问答题 假设将纯铁工件在800℃进行渗碳,且工件表面碳的质量分数为6.69%。
问答题 示意画出工件表面至心部的碳质量分数分布曲线,在所画曲线图中填写出相应的相组成物。
【正确答案】正确答案:如图3-10所示。
【答案解析】
问答题 说明碳质量分数按照上述曲线分布的原因。
【正确答案】正确答案:二元合金扩散时会发生反应扩散,且扩散层中不会存在两相共存区。在扩散中,一旦达到相图相分解线成分,便发生相变,浓度发生突变。即在二元系扩散系统中,只存在彼此相连的单相区,单相区的浓度按抛物线规律下降,而不存在平衡共存的两相区。
【答案解析】
问答题 冷加工金属的微观组织(见图3-4a),随温度升高(在某一温度下保温足够长时间)会发生从图3.4a~d的变化,试从微观组织(包括驱动力和过程)和宏观性能两个方面,依次对上述变化加以解释。
【正确答案】正确答案:1.图3-4a所对应的为加工组织,其特点为: (1) 存在变形储能和内应力,大量非平衡点缺陷,高位错密度。 (2) 拉长的晶粒和晶界。 (3) 变形织构。 (4) 高强度,高硬度,较低的延展性。 2.图3-4b所对应的为回复过程,其特点为: (1) 回复的驱动力为变形储能。 (2) 回复过程中变形引起的宏观(一类)内应力全部消除,微观(二类)内应力大部分消除。 (3) 回复过程组织不发生变化,仍保持变形状态伸长的晶粒;但空位浓度下降至平衡浓度,电阻率下降,晶体密度增加;同一滑移面异号位错相互抵消造成位错密度略有下降。 (4) 高温回复阶段刃型位错通过滑移、攀移运动发生多边形过程,造成加工硬化现象保留,强度、硬度略有下降,塑性稍有提高。 3.图3-4c所对应的为再结晶过程,其特点为: (1) 变形储能全部释放,点阵畸变(三类内应力)消除。 (2) 组织发生变化,由冷变形的伸长晶粒变为新的等轴晶粒。 (3) 伴随再结晶过程原子的重新排列,位错密度大大降低,变形过程所产生的复杂位错交互作用消失,加工硬化现象消失。 (4) 力学性能发生急剧变化,强度、硬度急剧降低,塑性提高,恢复至变形前状态。 4.图3-4d所对应的为晶粒长大过程,其特点为: (1) 晶粒长大的驱动力是界面能的降低。 (2) 晶粒长大是大晶粒吞并小晶粒的过程。 (3) 引起一些性能变化,如强度、塑性、韧性下降。 (4) 伴随晶粒长大,还发生其他结构上的变化,如再结晶结构等。
【答案解析】