鋼中合金元素的擴散屬於什麼擴散

A. 17．解釋合金鋼產生下列現象的原因(與碳鋼對比)。

（1）高合金鋼的合金元素大大提高的剛的淬透性，所以空冷也可以實現淬火獲得馬氏體組內織
（2）合容金鋼的合金元素的作用，比如Mn可以提高耐磨性以及固溶強化，V、Ti、Ni、Zr等元素加進去可以實現細晶強化和彌散強化。所以，合適的熱處理工藝可以獲得韌性相對好基體加上一些強化組織可以是合金鋼綜合力學性能更為優良。
（3）合金鋼的淬透性總體比碳鋼好，因此不易發生開裂以及淬火變形的現象。
（4）合金鋼淬火後，在回火過程中一些彌散分布的碳化物對晶界的擴張具有「釘扎」作用，所以回火穩定性提高
（5）高的加熱溫度主要是為了是奧氏體均勻化，因為合金元素在鋼裡面擴散能力比較弱，需要較高的溫度。
（6）這個與碳當量有關系，合金元素Cr、Ni等可以通過一個公式換算後折算為C含量，大部分元素能提高碳當量，因此合金鋼的判斷不僅僅看C含量，還得看合金元素的種類和含量。

希望我的回答對你有所幫助

B. 合金元素為什麼能提高鋼的淬透性

合金元素能提高鋼的淬透性，基本原理在於它們能夠穩定過冷奧氏體。以下是合金元素提高鋼淬透性的幾個關鍵點：

1. 穩定過冷奧氏體：

   • 熱力學效應：合金元素，如鉻（Cr）、鎳（Ni）、鉬（Mo）等，通過溶入奧氏體晶格中，能夠改變奧氏體與鐵素體、滲碳體等相之間的自由能差，使得奧氏體在較低溫度下仍能保持穩定，不易發生分解轉變。這種熱力學上的穩定作用延長了過冷奧氏體在冷卻過程中的存在時間，從而提高了鋼的淬透性。

2. 動力學效應：

   • 擴散速率影響：合金元素的加入會減緩原子在奧氏體中的擴散速率，這包括碳原子和其他合金元素的擴散。擴散速率的降低意味著奧氏體分解所需的孕育期延長，即奧氏體在冷卻過程中更難以發生轉變，從而提高了淬透性。

3. 細化晶粒：

   • 晶界作用：合金元素還可以促進奧氏體晶粒的細化，通過增加晶界面積來提供更多的形核位置。細化的晶粒能夠更有效地阻礙奧氏體向鐵素體和滲碳體的轉變，進一步提高了鋼的淬透性。

4. 改變相變路徑：

   • 相變產物變化：合金元素的加入還可以改變鋼的相變路徑，使得在冷卻過程中可能形成新的、更穩定的相，這些相的形成同樣需要更長的時間，從而提高了淬透性。

綜上所述，合金元素通過穩定過冷奧氏體、減緩擴散速率、細化晶粒以及改變相變路徑等多種機制，共同提高了鋼的淬透性。這使得鋼在淬火過程中能夠更容易地獲得全馬氏體或貝氏體組織，從而具有更好的力學性能和熱處理性能。

C. 以珠光轉變和馬氏轉變為例比較擴散型轉變與非擴散型轉變的異同點

珠光體轉變 轉變溫度范圍: 高溫轉變（Ar1～500℃）
擴散性: 具有碳原子和鐵原子的擴散
生核、長大與領先相: 生核、長大，一般以滲碳體為領先相
共格性: 無共格性
組成相: 兩相組織γ-FeC→α-FeC＋Fe3C
合金元素的分布: 合金元素擴散重新分布

馬氏體轉變 變溫度范圍 : 低溫轉變（Ms以下）
擴散性: 無擴散
生核、長大與領先相: 生核、長大
共格性: 具有共格性，產生表面浮凸現象
組成相 : 單相組織γ-FeC→α-FeC
合金元素的分布: 合金元素不擴散

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奧氏體必須過冷到Ms點才能開始馬氏體轉變，到Mf點時轉變結束，所以影響馬氏體轉變主要是影響Ms點。影響Ms點的因素主要有：
1．化學成分 鋼的Ms點主要取決於它的奧氏體成分，其中碳是影響最強烈的因素，隨著奧氏體中含碳量的增加，Ms和Mf點都不斷下降。溶人奧氏體中的合金元素除Al.、Co提高Ms點，Si、B不影響Ms點以外，絕大多數合金元素均不同程度地降低Ms點。一般而言，凡是降低Ms點的合金元素，均會降低Mf點。
2．奧氏體晶粒大小 實踐證明，奧氏體晶粒增大會使Ms點升高。
3. 奧氏體的強度 隨著奧氏體強度的提高，Ms點降低。
4. 冷卻速度 對於大多數工業用鋼而言，連續冷卻的冷卻速度很大范圍內不影響Ms點。
由於馬氏體相變時必然產生體積膨脹，因此多向壓縮應力將阻止馬氏體的形成，因而降低Ms點，而拉應力或單向壓應力往往有利於馬氏體形成，使Ms點升高。
磁場的影響：實驗證明，鋼在磁場中淬火冷卻時，外加磁場將誘發馬氏體相變，與不加磁場相比，Ms點升高，並且相同溫度下的馬氏體轉變數增加。
奧氏體化條件的影響：加熱溫度和保溫時間對Ms點也有一定的影響。