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01问：当变化条件时，能否继续使用扩散第一定律，简述理由？答：扩散第一定律的应用条件是稳态扩散，即与时间无关的扩散。对于非稳态扩散的情况也可以应用扩散第一定律，但必须对其进行修正。02问：菲克第二定律以及正态分布，误差分布的应用条件？答：菲克第二定律适用于非稳态扩散：在扩散过程中，和J

01问：退火温度，再结晶温度，和预形变温度有什么区别？答：这个是不同热处理工艺中的温度。退火温度需要根据你的材料和工艺确定，再结晶温度一般是0.35~0.4倍的熔点。预变形温度是在金属热加工过程中为了提高金属变形能力预先加热到一定温度。02问：为什么说铁素体的晶间腐蚀敏感性比奥氏体晶间腐蚀敏感性小？答：晶间腐蚀是局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。主要是奥氏体在晶界碳化物含量高。03问：点缺陷扩散到大角度晶界上会出现什么现象，促进晶界运动还是阻碍晶界运动，如何解释？答：如果是溶质原子会钉扎晶界阻碍其运动，这个很确定。如果是空位，可能会增大晶界角度，晶界曲率变大，能量变高，运动加快。04问：请设计一套方案，从海水里提纯出纯冰（纯水）（从区域熔炼下手）答：1.先共晶冰，在0--20度内冷却盐水，结晶体即为先共晶冰（纯水），捞出即可2.区域熔炼，在水管内注入盐水，降温结晶，从管一端向另一端用火焰加热，保持只有一个微区融化，其余部分都为结晶体，反复加热多次，可达到提纯的目的。（原理：区域熔炼提纯，凝固的书或材料科学基础均有介绍）05问：哪些方法可以区SiO2晶体SiO2玻璃，简要说明原理？答：1.xrd

01晶体结构02晶体缺陷03强化与韧化04形变与断裂05相图06扩散07液态相变08转变09固态相变公众号后台回复“知识框架”获取高清版PDF文档推荐阅读

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（一）01示意画出平衡态碳钢的强度随钢含碳量的变化曲线，并从成分—组织—性能的角度定性解释。答：如图所示，强度随碳含量增加先增高后下降，在碳含量约1.0%时为强度极大值。强度的这种变化与平衡态碳钢中的组织随碳含量变化有关：当碳含量小于0.77%时，钢中的组织为铁素体+珠光体，且珠光体的分数随碳含量增高而增大，而珠光体在钢中起强化作用，故强度随碳含量增加而增高；

0308【干货】热处理就一张图8句话，搞懂的都是真专家。。。09【干货】碳钢热处理后的组织（金相分析）10【干货】钢中的合金元素与杂质元素11【干货】工业用钢推荐阅读

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对于物理化学的学习最重要的是理解各种定义和物理化学公式，并且记住它们，上一期小编总结的物理化学的重要定义和公式都记住了嘛，第二期又又又来喽~理想液态混合物定义：其任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物。其中，0≤xB≤1

★碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)通常被称为钢铁材料的五大元素。C，Si，Mn对钢铁材料是有益的，称为合金元素；P和S则是有害元素，称为杂质元素；

物理化学名词解释饱和蒸汽压:单位时间内有液体分子变为气体分子的数目与气体分子变为液体分子数目相同，宏观上说即液体的蒸发速度与气体的凝结速度相同的气体称为饱和蒸汽，饱和气体所具有的压力称为饱和蒸汽压。敞开体系：体系与环境之间既有物质交换，又有能量交换。封闭体系：体系与环境之间无物质交换，但有能量交换孤立体系：体系与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故又称为隔离体系。广度量和强度量：是指与物质的数量成正比的性质，如系统物质的量，体积，热力学能，熵等。具有加和性，在数学上是一次齐函数，而是指与物质无关的性质，如温度压力等平衡态：系统内部处于热平衡、力平衡、相平衡、化学平衡状态函数：体系的一些性质，其数值仅取决于体系所处的状态，而与体系的历史无关；它的变化值仅取决于体系的始态和终态，而与变化的途径无关。具有这种特性的物理量称为状态函数。可逆过程：我们把某一体系经过某一个过程，如果能使体系和环境都完全复原，则该过程称为“可逆过程”。准静态过程：在过程进行的每一瞬间，体系都接近于平衡状态，以致在任意选取的短时间dt内，状态参量在整个系统的各部分都有确定的值，整个过程可以看成是由一系列极接近平衡的状态所构成。热：体系与环境之间由于温度的不同而传递的能量称为热。功：体系与环境之间传递的除热以外的其它能量都称为功。摩尔相变焓：是指单位物质的量的物质在恒定温度T及该温度平衡压力下发生相变时对应的焓变

（请将手机横屏观看！）第一章第二章第三章第四章第六章第七章第九章第十章第十一章推荐阅读

对于物理化学的学习最重要的是理解各种定义和物理化学公式，并且记住它们，这一期小编总结了一些物理化学的重要定义及公式，帮助大家记忆~焓的定义式热容的定义式（1）定压热容和定容热容（2）摩尔定压热容和摩尔定容热容上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。（3）质量定压热容（比定压热容）式中m和M分别为物质的质量和摩尔质量。（4）（5）摩尔定压热容与温度的关系式中a,

）相交，则交点是界线上的温度最高点，界线上的温度是随着上述交点而下降的。它们的位置关系可能有以下三种情况，如图8所示。图8

、tC分别是三组元A、B、C的熔点二元共晶点：E1、E2、E3分别是AB、BC、CA二元系的共晶点三元共晶点：E点，凡位于成分三角形之内的合金，冷却到tE温度时，将发生三元共晶反应（恒温结晶）:LE

固态互不溶解三元共晶相图平行于三角形AB边的一个变温截面（即图中cd位置，可分析在此线上所有成分合金的凝固过程，确定相变临界温度；四相区是一条水平线,

、tC分别是三组元A、B、C的熔点二元共晶点：E1、E2、E3分别是AB、BC、CA二元系的共晶点三元共晶点：E点，凡位于成分三角形之内的合金，冷却到tE温度时，将发生三元共晶反应（恒温结晶）:LE

按照规定顺序方向，引平行线，相交于三边的a、b、c点，确定成分02等边三角形中特殊线ef

e-B/ΔT式中K2和B均为常数。当∆Tk很小时，Vg非常小，这是因为二维形核功非常大。二维晶核也必须达到一定的临界尺寸后才能进一步长大扩展。

直接点击蓝色字体即可跳转到相应文章阅读哦金属学与热处理工具1、各经典版本《金属学与热处理》及《辅导书习题指导》PDF版各个知识点专题1、金属材料学与热处理名词解释来啦!!!2、金属材料的四种强化方式最全总结来了~3、最全的金属学与热处理知识4、冬天里的四把火！！！！5、最全二元相图及其合金凝固知识点总结，请珍藏！！！6、空间想象力太差？看了这个三元相图就没问题了7、铁碳相图详解来了！！！8、金属的变形、回复及再结晶（一）9、工业用钢10、钢中的合金元素与杂质元素11、碳钢热处理后的组织（金相分析）12、热处理“四把火”--淬火13、热处理“四把火”--退火14、热处理“四把火”--正火15、用c曲线定性说明连续冷却转变产物未完待续。。。推荐阅读

直接点击蓝色字体即可跳转到相应文章阅读哦材料科学基础工具1、材料科学基础课件2、各经典版本《材料科学基础》及《辅导书习题指导》PDF版各个知识点专题1、材料科学基础的思维导图2、材料科学基础名词解释3、关于位错知识点的难点解析4、面心立方（FCC）晶胞知识点全解析，图解更易懂5、体心立方（BCC）晶胞知识点全解析，图解更易懂6、密排六方（HCP）晶胞知识点全解析，图解更易懂7、三元相图中用到的重点规则8、材料的四大强化机制与应用9、材科隐形难点之密排六方晶系指数的标定，你不一定会10、扩散的影响因素，超详细11、扩散，扩散，求扩散！！！12、细化晶粒这个重要的考点你懂了吗？13、晶界是个重要的考点，大家问题很多14、gif动图帮你快速识别晶体间隙15、形象演示晶体缺陷，让知识“动”起来16、运用杠杆定律巧解计算大题（附经典例题）17、超全面分析位错如何影响晶体性能18、怎样去写出一个晶面族（或晶向族）的所有晶面（或晶向）？19、晶体结构缺陷全面总结（无机非方向）20、一知半解的原子结构终于可以搞懂了21、原子结合键那点事22、三元相图专题强化，动图助你快速理解（专题一）23、三元相图专题强化，动图助你快速理解（专题二）24、三元相图专题强化，动图助你快速理解（专题三）25、三元相图专题强化，动图助你快速理解（专题四）26、材料科学基础108个重要知识点！27、从此再也没有看不懂的晶体间隙28、密排六方晶系指数的标定29、如何快速写出一个晶面族（或晶向族）的所有晶面（或晶向）？30、晶体结构重难点知识31、形象演示晶体缺陷，让知识“动”起来32、位错的交割及LxV规则的应用（附视频）33、动图+视频助你快速理解标准投影及其应用34、超全面分析位错如何影响晶体性能推荐阅读

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回复和再结晶一、冷变形金属在加热时的组织与性能变化金属和合金经塑性变形后，由于空位、位错等结构缺陷密度的增加，以及畸变能（晶体缺陷所储存的能量）的升高将使其处于热力学不稳定的高自由能状态，具有自发恢复到变形前低自由能状态的趋势，但在室温下，因温度低，原子活动能力小，恢复很慢，一旦受热，温度较高时，原子扩散能力提高，组织、性能会发生一系列变化。这一变化过程随加热温度的升高可表现为三个阶段：回复：指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段。在此阶段，组织：由于不发生大角度晶界的迁移，晶粒的形状和大小与变形态相同，仍为纤维状或扁平状。性能：强度与硬度变化很小，内应力、电阻明显下降。（回复是指冷塑性变形的金属在（较低温度下进行）加热时，在光学显微组织发生改变前（即在再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变化过程。）再结晶：指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程。在此阶段，组织：首先在畸变度大的区域产生新的无畸变晶粒的核心，然后逐渐消耗周围的变形基体而长大，直到变形组织完全改组为新的、无畸变的细等轴晶粒为止。性能：强度与硬度明显下降，塑性提高，消除了加工硬化，使性能恢复到变形前的程度。晶粒长大：指再结晶结束之后晶粒的继续长大。在此阶段，在晶界表面能的驱动下，新晶粒相互吞食而长大，最后得到较稳定尺寸的晶粒。显微组织的变化：回复阶段：显微组织仍为纤维状，无可见变化。再结晶阶段：变形晶粒通过形核长大，逐渐转变为新的无畸变的等轴晶粒晶粒长大阶段：晶界移动，晶粒粗化，达到相对稳定的形状和尺寸。性能变化：回复阶段：强度、硬度略有下降，塑性略有提高；密度变化不大，电阻明显下降。再结晶阶段：强度、硬度明显下降，塑性明显提高；密度急剧升高。晶粒长大阶段：强度、硬度继续下降，塑性继续提高；粗化严重时下降。二、回复1.

超全面分析位错如何影响晶体性能概述：位错理论主要应用于固溶强化效应，第二相粒子强化效应，晶界强化效应，加工硬化效应等。固溶强化1固溶强化是指由于晶格内溶入异类原子而使材料强化的现象。溶质原子作为位错运动的障碍，增加了塑性变性抗力，原因如下：（1）溶质原子引起晶格畸变，增加位错密度。（2）溶质原子与位错的交互作用，使位错出于相对稳定的状态，溶质原子溶入后使溶剂晶格畸变，产生的应力场与位错周围的弹性应力场交互作用，使溶质原子移向位错线附近，降低了位错的能量，使之处于相对稳定的状态，这样对位错起到束缚作用，位错要摆脱束缚而运动，必须施加更大的外力，即表现出材料的变形抗力增加。应用实例：何为应变失效？应变时效原因：金属在第一次拉伸到塑性变形后，位错已经脱钉。此时若卸载立即进行第二次拉伸，则由于间隙原子来不及扩散到位错上，位错仍处于脱钉状态，故在较低的应力下就开始滑移，因而屈服强度为σyl。但是如果卸载后放置了很长的时间再位伸，则由于间隙原子已扩散到位错线上重新钉扎，因而随后位伸时又出现明显屈服现象。屈服极限又升高到σyu。第二相粒子强化效应2（区分固溶强化和弥散强化）若第二相粒子为可变形颗粒时(通过时效处理，从过饱和固溶体中析出的沉淀相粒子)，位错将切过粒子使之随同基体一起变形沉淀强化：过饱和固溶体时效沉淀析出细小的第二相质点；强化机理（沉淀强化型合金）：位错切过粒子，粒子产生新的表面积，使总的界面能升高，

山东大学中国科学技术大学3华南地区华南理工大学机械与汽车工程学院（802）华南理工大学材料4华中地区中南大学材料学院（963）

合金的塑性变形合金是在纯金属的基础上又加入其它元素，使相结构发生了变化，也改变了基体金属的变形抗力，使强度、硬度提高，塑韧性降低。1.

碳钢经退火、正火可得到平衡或接近平衡组织，经淬火得到的是非平衡组织。因此，研究热处理后的组织时，不仅要参考铁碳相图，而且更主要的是参考钢的等温转变曲线（C曲线）。铁碳相图能说明慢冷时合金的结晶过程和室温下的组织以及相的相对量，C曲线则能说明一定成分的钢在不同冷却条件下所得到的组织。C曲线适用于等温冷却条件；而CCT曲线（奥氏体连续冷却曲线）适用于连续冷却条件。在一定的程度上可用C曲线，也能够估计连续冷却时的组织变化。1、共析钢等温冷却时的显微组织共析钢过冷奥氏体在不同温度等温转变的组织及性能列于表1中。2、共析钢连续冷却时的显微组织为了简便起见，不用CCT曲线，而用C曲线（图1）来分析。例如共析钢奥氏体，在慢冷时（相当于炉冷，见图1中的V1）应得到100%的珠光体；当冷却速度增大到V2时（相当于空冷），得到的是较细的珠光体，即索氏体或屈氏体；当冷却速度增大到V3时（相当于油冷），得到的为屈氏体和马氏体；当冷却速度增大至V4、V5（相当于水冷），很大的过冷度使奥氏体骤冷到马氏体转变开始点（Ms）后，瞬时转变成马氏体，其中与C曲线鼻尖相切的冷却速度（V4）称为淬火的临界冷却速度。图13、亚共析钢和过共析钢连续冷却时的显微组织亚共析钢的C曲线与共析钢相比，只是在其上部多了一条铁素体先析出线，如图2所示。图2当奥氏体缓慢冷却时（相当于炉冷，如图2中V1），转变产物接近平衡组织，即珠光体和铁素体。随着冷却速度的增大，即V3>V2>V1时，奥氏体的过冷度逐渐增大，析出的铁素体越来越少，而珠光体的量逐渐增加，组织变得更细，此时析出的少量铁素体多分布在晶粒的边界上。因此，v1的组织为铁素体+珠光体；v2的组织为铁素体+索氏体；v3的组织为铁素体+屈氏体。当冷却速度为v4时，析出很少量的网状铁素体和屈氏体（有时可见到少量贝氏体），奥氏体则主要转变为马氏体和屈氏体（如图3）；当冷却速度v5超过临界冷却速度时，钢全部转变为马氏体组织（如图6，图7）。过共析钢的转变与亚共析钢相似，不同之处是后者先析出的是铁素体，而前者先析出的是渗碳体。4、各组织的显微特征（1）索氏体（s）：是铁素体与渗碳体的机械混合物。其片层比珠光体更细密，在高倍（700倍以上）显微放大时才能分辨。（2）托氏体（T）

热处理是什么，包括什么，真要说的话，就是下面这张图：图解金属热处理如果再抽象一下的话，就是这面这几点：1一分为二材料不同、设备不同、工艺参数不同，热处理后的组织和质量也不同。即使材料牌号、设备、工艺参数都相同，由于化学成分含量上下限、热处理温度上下限、保温时间上下限不同，热处理后的组织和质量也会不同。即使化学成分含量上下限、热处理温度上下限、保温时间上下限都相同，由于热处理前期的冷热加工的工艺、质量、组织等不同，热处理后的组织和质量也同样会不同。因此，出现问题后，要具体问题具体分析，即要一分为二。2两个图Fe-C相图和C曲线。Fe-C相图C曲线Fe-C相图是跟钢铁打交道的必备知识，C曲线是钢加热后冷却的组织转变图，这两个图是热处理基础的基础。只有把握住了这两个图，深入了解这两个图，才有可能干热处理，热处理才能够入门。3三个过程即加热、保温、冷却这三个过程。这三个过程贯穿了所有的热处理工艺，这三个过程的好坏决定了最后热处理的质量好坏。这三个过程理解透彻了，热处理就算入门了。4四把火即退火、正火、淬火、回火。这四把火是最常规的热处理，这四把火烧的好坏，一定程度上反映了热处理水平。如果这四把火烧得好，就是一个热处理技术员了。5五个组织即奥氏体、渗碳体、马氏体、贝氏体、珠光体。深刻理解了这五个组织的特点、组织形态、析出（形成）条件、性能等，热处理技术水平才能够得到提高。6六大缺陷六大缺陷即氧化、脱碳、过热、过烧、变形、开裂。其中，在工作中最忌讳产生过烧和开裂缺陷，因为这两个缺陷是无法挽回的缺陷，其他四个也应该尽量避免，虽然能够弥补，但是明显增加了工作量和生产成本。搞热处理的能够避免或者减轻这六大缺陷，就是一个合格的热处理工程师了。7七个相变（1）珠光体转变为奥氏体（P→A）；（2）奥氏体转变为珠光体（A→P）；（3）奥氏体转变为索氏体（A→S）；（4）奥氏体转变为屈（托）氏体（A→T）；（5）奥氏体转变为马氏体（A→M）；（6）奥氏体转变为贝氏体（A→B）；（7）马氏体转变为回火马氏体（M→回M）。把握住这七个相变，热处理就是高水平了。8八大工艺即：退火工艺、正火工艺、淬火工艺、回火工艺、表面淬火工艺、化学热处理工艺、真空热处理工艺、特种热处理工艺（激光、离子氮化、PVD、CVD、离子镀等）。能够把握住这八大工艺，热处理就是专家啦！热处理其实很繁琐，其中有无穷无尽的知识需要自己去领会，融会贯通，从宏观上看就上面这些境界，学习热处理就像参悟人生一样，总有破镜练级的感觉，很美，很有满足感。。。End参考资料源：热处理生态圈、宁波模具工艺协会

01.关于过程量和状态函数关系式的理解根据热力学第一定律，我们描述了过程量和状态函数的等值关系的条件(见纲要(02))，我们形象的称之为“桥梁公式”，它们代表着特定过程的体积功和内能变化的等值性、等容热效应和内能变化的等值性，以及等压热效应和焓变的等值性。在这些条件下，过程量有着确定的值。但必须明确这些过程量仍然是由过程决定的，并非是状态函数。比如“对于封闭体系，没有非体积功的均相体系的等压过程，这个过程量产生的热效应我们称为等压热效应，与该过程的焓变相等”。这句话中并不代表等压热效应是状态函数。因为当始态和终态确定以后，无论任何过程，作为状态函数，焓变值都是确定的。而始态到终态的过程只有按照“封闭体系，没有非体积功的均相体系的等压过程”进行的热效应才是上述焓变的值。因此使用各“桥梁公式”时，必须明确知悉各量的物理意义。02.焓变与Qp根据热力学焓的定义：H=U+pV，则dH=dU

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01经典热力学研究方法概述1）研究对象是大数量分子的集合体，粒子数量级为1023，体积量级为cm3-m3，研究平衡系统的宏观性质，所得结论具有统计意义。2）研究对象可以是各种相态(每一个均匀的物质部分在热力学上称为一相)或者是各相平衡共存的体系——平衡体系。3）在物体本身线度不大时，一般忽略重力场（及可能的其他场）的影响——均匀性。4）只考虑变化前后的净结果，不考虑物质的微观结构和反应机理。5）能判断变化能否发生以及进行到什么程度，但不考虑变化所需要的时间。02系统的分类1）根据系统与环境之间的物质与能量交换，可以将系统分为孤立系统、封闭系统和开放系统。它们的特征分别是：系统与环境之间既没有物质交换又没有能量交换、系统与环境之间没有物质交换，但有能量交换、系统与环境之间既有物质交换又有能量交换。2）根据系统中相的数目划分可以将系统分为：单相系统和多相系统。3）根据系统中组份（独立物种数）的数目划分可以将系统分为：单组分系统和多组分系统。注：体系与环境的划分总是以研究对象有目的的进行划分，原则上对于同一问题无论如何选择体系都能解决问题，只是繁简不同，但选择合适的体系是热力学解决问题的第一步。03状态函数1.

Ms点温度时，再立即转入冷却能力较弱的淬火介质中冷却，直至完成马氏体相变｡适用于尺寸较大的碳钢工件｡一般用水作为快冷介质，用油作为慢冷介质｡c.分级淬火法：它是将奥氏体化的工件首先淬入温度略高于钢的

一、根均方速率1.研究意义:1）对于大量气体分子的集合体,在宏观性质的研究中,对其每个分子的速度和动量分别进行描述是困难且没有意义的;比如:气体的压强是单位面积单位时间内气体分子动量的变化量ps=F/S=(ma)/S=mΔv

上升，A’分解为碳化物(FeXC)和过饱和铁素体，即M回。③碳化物(FeXC)转变为Fe3C发生于250-400℃，此时，碳化物(FeXC)溶解于F中，并从铁素体中析出Fe3C。到350℃,

★01【热处理干货】最全的金属学与热处理知识0102【干货】钢材的热处理工艺基础，两个表够用一辈子03【干货】热处理“四把火”——正火04【干货】热处理“四把火”——退火推荐阅读

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什么是退火?将钢件加热至高于或低于钢的临界温度，经适当保温后随炉或埋入导热性较差的介质中缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。1、退火目的：⑴调整硬度，便于切削加工。适合加工的硬度为170-250HB；⑵消除内应力，防止加工中变形；⑶细化晶粒，为最终热处理作组织准备。2、退火工艺退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。⑴

扩散基本定理一、菲克第一定律※※扩散过程可分为稳态扩散与非稳态扩散。在稳态扩散中，单位时间内通过垂直于给定方向的单位面积的净原子数（称为通量）不随时间变化，即任一点的浓度不随时间变化；在非稳态扩散中，通量随时间而变化；当固态中存在成分差异时，原子将从浓度高处向浓度低处扩散，扩散中原子的通量与质量浓度梯度成正比，即：其中：J为扩散通量，g/(cm2·s)或mol/(cm2·s)；D为扩散系数，cm2/s，是一个材料常数；为同一时刻沿

一、根均方速率1.研究意义:1）对于大量气体分子的集合体,在宏观性质的研究中,对其每个分子的速度和动量分别进行描述是困难且没有意义的;比如:气体的压强是单位面积单位时间内气体分子动量的变化量ps=F/S=(ma)/S=mΔv

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正火正火是将亚共析钢加热到Ac3+30~50℃，共析钢加热到Ac1+30~50℃，过共析钢加热到Accm+30~