题目
马氏体的硬度主要决定于其( )。A. 碳质量分数B. 合金元素质量分数C. 冷却速度D. 过冷度
马氏体的硬度主要决定于其( )。
A. 碳质量分数
B. 合金元素质量分数
C. 冷却速度
D. 过冷度
题目解答
答案
A. 碳质量分数
解析
考查要点:本题主要考查马氏体硬度的影响因素,涉及金属材料学中马氏体形成与性能的关系。
解题核心思路:马氏体是碳在铁中的过饱和固溶体,其硬度主要由碳的质量分数决定。碳含量越高,点阵畸变越严重,硬度越大。其他选项(如合金元素、冷却速度、过冷度)虽影响马氏体的形成过程或稳定性,但非硬度的直接决定因素。
关键知识点:
- 马氏体硬度的本质与其内部的点阵畸变有关,而点阵畸变程度由碳含量直接决定。
- 冷却速度和过冷度影响马氏体能否形成,但形成后的硬度主要取决于碳含量。
马氏体是通过奥氏体在过冷条件下快速冷却形成的过饱和固溶体,其硬度由以下因素决定:
-
碳的质量分数(选项A)
马氏体的硬度与其内部的碳含量直接相关。碳原子在铁点阵中的固溶导致点阵畸变,碳含量越高,畸变越严重,硬度越大。因此,碳的质量分数是硬度的决定性因素。 -
合金元素质量分数(选项B)
合金元素(如Cr、Ni)会影响马氏体的形成温度和稳定性,但对硬度的直接影响较小。例如,合金元素可能改变马氏体的分解倾向,但不会直接改变其固有硬度。 -
冷却速度(选项C)
冷却速度决定是否能形成马氏体(若速度过慢,可能生成其他组织如珠光体),但冷却速度本身不影响已形成马氏体的硬度。 -
过冷度(选项D)
过冷度影响马氏体的形成温度区间,但与硬度无直接关系。过冷度高可能加速相变,但硬度仍由碳含量主导。
结论:马氏体的硬度主要由碳的质量分数决定。