十、作图题(每小题5分，共15分)
1. 在简单立方晶胞中标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系
(421)，(123)，[211]；b)六方晶系(2111)，[2113]。 (略)
2. 设面心立方晶体中的(111)为滑移面，位错滑移后的滑移矢量为
a[110]。 2(1)在晶胞中画出柏氏矢量b的方向并计算出其大小。|b|=√2 a/2 (2)在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向，并写出此二位错线的晶向指数。 刃型位错: (112),螺型位错(110) 3. 如下图所示，将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制。试画出轧制后铜片经再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图。(略)
十一、 相图分析(共20分)
(1) 就Fe-Fe3C相图，回答下列问题：
1. 默画出Fe-Fe3C相图，用相组成物填写相图；(略)
2. 分析含碳量为1.0wt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织 示意图。
L?L+γ?γ?γ+Fe3CⅡ?P+Fe3CⅡ
3. 计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。 Fe3CⅡ=(2.11-0.77)/(6.69-0.77)=22.6%
Fe3CⅢ=(0.0218-0.00001)/(6.69-0.00001)=0.325%
4．已知某铁碳合金室温时的相组成物为铁素体和渗碳体，铁素体占
82%，试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。 wc=1.2% , P=92.7%, Fe3C=7.3%
(3) 右图为固态有限互溶三元共晶相
图的投影图，请回答下列问题： 4. 指出三个液相面的投影区； 5. 指出e3E线和E点表示的意义；
6. 分析合金N的平衡结晶过程。
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答:1. Ae1Ee3A、 Be2Ee1B、 Ce3Ee2C
2．e3E线：α与γ的共晶线， E点：三元（四相）共晶点。 3．N点合金：L?L?γ?L?β+γ? L?α+β+γ
十二、 在870℃比在930℃渗碳有一定优越性，淬火变形小又可得到较细的晶
粒，碳在γ铁中的D0=2.0×10-5m2/s,Q=140×103J/mol,请计算：(10分) (a) 870℃时碳在γ铁中的扩散系数； (b) 将渗层加深一倍需多长时间？
(c) 若规定0.3%C作为渗碳层厚度的量度，则在930℃渗碳10小时的渗层厚
度为870℃渗碳10小时的多少倍？
(气体常数R=8.314J/mol·K, 渗层厚度???Dt)
(a) D870℃=7.98×10-12 m2/s (b) 4倍时间 (c) 1.44倍
十三、 简答题(每题4分，共20分)
1. 说明柏氏矢量的确定方法，如何利用柏氏矢量和位错线来判断位
错的类型？ 答：首先在位错线周围作一逆时针回路,然后在无位错的晶格内作同
样的回路,该回路必不闭合,连接终点与起点即为柏氏矢量. 位错线与柏氏矢量垂直的是刃型位错,平行的是螺型位错.
2. 简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。
答: 固溶体凝固时,由于溶质原子在界面前沿液相中的分布发生变化
而形成的过冷.
3. 为什么晶粒细化既能提高强度，也能改善塑性和韧性？
答: 晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提
高强度; 晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高; 晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性.
4. 共析钢的奥氏体化有几个主要过程？合金元素对奥氏体化过程有什么影响？
答: 共析钢奥氏体化有4个主要过程: 奥氏体形成、渗碳体溶解、奥
氏体均匀化、晶粒长大。合金元素的主要影响通过碳的扩散体现，碳化物形成元素阻碍碳的扩散，降低奥氏体形成、渗碳体溶解、奥氏体均匀化速度。
5. 提高钢材耐蚀性的主要方法有哪些？为什么说Cr是不锈钢中最重要的合金元素？
答：提高钢材耐蚀性的主要方法有：在表面形成致密氧化膜、提高基
体电极电位、形成单相组织。Cr可形成表面致密氧化膜Cr2O3,可提高电极电位，可形成单相铁素体。
十四、 45钢的过冷奥氏体连续转变曲线如图所示，请回答下列问题：（共15分）
1. 说明图中A1线、Ms、1线、2线、3线表示的意义。
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2. 过冷奥氏体转变产物有哪些？写出各种转变产物的名称、相变类型、组织形态和性能特点；
3. 在V1、V2、V3、V4 冷却速度下，各得到何种组织？
4. 指出与V1、V2、V3、V4相对应的热处理工艺名称是什么？
答：1. A1线—共析线；Ms—马氏体转变开始线；1线—过冷奥氏体
向铁素体转变开始线；2线—珠光体转变终了线；3线—贝氏体转变开始线。
2. 过冷奥氏体转变产物：
珠光体，扩散型相变，片状组织，强度较高，塑性较好； 铁素体，扩散型相变，块状组织，强度低，塑性好； 马氏体，非扩散型相变，板条或片状，强度高，脆性大； 贝氏体，兼有扩散与非扩散相变特点，上贝氏体，羽毛状，
脆性大，下贝氏体，片状，强度高，韧性好。
3．V1—铁素体、珠光体；V2—铁素体、珠光体；
V3—铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体；V4—马氏体。
4．V1、V2—退火，V3—正火，V4—淬火
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