金屬材料學復習資料

1、金屬材料學復習資料題型：判斷，選擇，簡答，問答第一章1. 要清楚的三點：1）同一零件可用不同材料及相應工藝。例：調質鋼；工具鋼代用調質鋼：在機械零件中用量最大，結構鋼在淬火高溫回火后具有良好的綜合力學性能，有較高的強韌性。適用于這種處 理的鋼種成為調質鋼。調質鋼的 淬透性原則，指淬透性相同 的同類調質鋼可以互相代用。2）同一材料，可采用不同工藝。例：T10鋼，淬火有水、水-油、分級等。強化工藝不同，組織有差別，但都能滿足零件 要求。力求最佳的強化工藝。淬火冷卻方式常用水-油雙液淬火、分級淬火。成本低、工藝性能好、用量大。3）同一材料可有不同的用途。 例：602有時也可用作模具。低合 金工具鋼也

2、可做主軸，15也可做量具、模具等。602是常用的硅錳彈簧鋼，主要用于汽車的板彈簧。 低合金工 具鋼可制造工具尺寸較大、形狀比較復雜、精度要求相對較 高的模具。15只在對非金屬夾雜物要求不嚴格時，制作切削工具、量具和冷軋輥等。2. 各種強化機理（書24頁）鋼強化的本質機理：各種途徑增大了位錯滑移的阻力，從而提高 了鋼的塑性變形抗力，在宏觀上就提高了鋼的強度。1）固溶強化：原子固溶于鋼的基體中，一般都會使晶格發(fā)生畸 變，從而在基體中產生彈性應力場，彈性應力場與位錯的交 互作用將增加位錯運動的阻力。 從而提高強度，降低塑韌性。2）位錯強化：隨著位錯密度的增大，大為增加了位錯產生交割、 纏結的概率，所

3、以有效阻止了位錯運動，從而提高了鋼的強 度。但在強化的同時，也降低了伸長率，提高了韌脆轉變溫 度。3）細晶強化：鋼中的晶粒越細，晶界、亞晶界越多，可有效阻 止位錯運動，并產生位錯塞積強化。細晶強化既提高了鋼的 強度，又提高了塑性和韌度，所以是最理想的強化方法。4）第二相強化：鋼中微粒第二相對位錯有很好的釘扎作用，位 錯通過第二相要消耗能量，從而起到強化效果。根據位錯的作用過程，分為切割機制和繞過機制。根據第二相形成過程，分為回火時第二相彌散沉淀析出強化； 淬火時殘留第二相強化。5) 彌散強化等于第二相強化：塑韌性下降總結 ：對結構鋼，貢獻最大的是細晶強化和沉淀強化；置換固溶 對強化貢獻不大。*

4、合金鋼與 C 鋼的強度性差異，在于合金元素對鋼相變過程的影 響。3. 合金化原理的重點問題：1) 什么是奧氏體形成元素，什么是鐵素體形成元素？答：在Y中有較大溶解度并穩(wěn)定Y固溶體的元素稱為奧氏體形成 元素，如，C, N,；在a中有較大溶解度并穩(wěn)定a固溶體的元素稱為鐵素體形成元素，如：V， , 。2) 鋼中碳化物穩(wěn)定性順序？ 答：碳化物在鋼中的穩(wěn)定性取決于金屬元素與碳親和力的大小， 即 d 層電子數：電子越少，金屬元素與碳的結合強度越大，越穩(wěn) 定。此外，考慮到熱效應影響穩(wěn)定性時，碳化物生成熱越大，越 穩(wěn)定。碳化物根據結構類型可分為 簡單點陣結構和復雜點陣結構簡單點陣結構：有M2C型、型，特點是硬

5、度較高，熔點較高，穩(wěn) 定性較好；復雜點陣結構：有M23C6型、MC3型、M3C型，其特點是硬度較低， 熔點較低，穩(wěn)定性較差。特別指出：MC型碳化物雖屬于復雜點陣結構，但穩(wěn)定性比M3C6 型、MQ型好?；绢愋停盒?； M2C型；M23C6型; M7C3型; M3C型; M6C型;（強K形成元素形成的K比較穩(wěn)定，其順序為：V各種K相對穩(wěn)定性如下： M2& M6GM23CO M7C3 M3C（高低）3）鋼的強化機制？提高鋼韌性的途徑？答：如上，鋼的強化機制是幾種強化機制的綜合結果。鍥的地本強化機理同常強化：A o t=K. Cf -C. N I I I塑韌性；在低碳 令金鋼中.Si- Mr呈人時4位

6、錯演化：心“嚴陶卩吧彤變f 0 F I 1塑韌性*細罪眶化：人門產叫l(wèi)t t塑韌性 密散強化：3 n p=Kp X *.4塑韌14細晶【組織）強化和那散沉淀 析出強化対握化頁獻人1 a細化晶粒：TL Nb. V. W、Mo. (Al). Orj2. t回火穩(wěn)定性匕K形成 元銘SiH氐溫冋火穩(wěn)定 性效果好；3. 改善基體制性=Ni；4. 細化Ki Cr. V適雖；5. J冋火脆性=Mo. W；4慄證強度水TTt適當 降低C；7、提高冶金皮益；適量Ar提高鋼韌性的途徑：教材版本，舉例參考上圖A. 細化奧氏體晶粒，從而細化了鐵素體晶粒與組織，如強碳化 物形成元素；B. 提高鋼的回火穩(wěn)定性，如強碳化物

7、形成元素；C. 改善基體韌度，如；D. 細化碳化物；E. 降低或消除鋼的回火脆性；F. 在保證強度水平下，適當降低含碳量；G. 提高冶金質量；H. 通過合金化形成一定量的殘余奧氏體。4) 鋼中的雜質？ S、P作用？答：雜質有三類：常存雜質，冶煉殘余，由脫氧劑帶入，、；S、 P難清除。隱存雜質,生產過程中形成，如微量元素O H N等。 偶存雜質，與煉鋼時的礦石、廢鋼有關，如、等。典型雜質：S容易與結合形成熔點為 989C的相，會使鋼產生熱 脆性；P和結合形成硬脆的3P相，使鋼在冷加工過程中產生冷脆 性；H留在鋼中形成所謂的白點，導致鋼的氫脆。5）鋼中各合金元素作用？女口，？具體表現在T9和9（后

8、面有題）答：復習上有歸納。硅和鉻具體表現在 T9和9 上:對于 9，由于、的作用提高了淬透性，一般情況下油淬臨界直徑小于40;回火穩(wěn)定性較好，經約250 C回火，硬度仍然大于60; 由于的存在，脫碳傾向較大，切削加工性相對也差些。6）第一、第二類回火脆性的典型特征和產生原因（教材 24頁）答：第一類回火脆性，典型特征有：不可逆； 脆性的產生與回火后冷卻速度無關； 脆性的表現特征為晶界脆斷。 產生原因：3C薄膜在原奧氏體晶界上形成，削弱了晶界強度； 雜質元素P、S等由于內吸附現象偏聚晶界，降低了晶界 的結合強度。第二類回火脆性，典型特征：可逆； 脆性是在回火后慢冷產生，快冷可抑制脆性；脆性的表現

9、特征為晶界脆斷。產生原因：回火時，雜質、 S或N P等偏聚晶界，形成網狀或 片狀化合物，降低晶界強度。高于回火脆性溫度，雜質擴散離開 晶界或化合物分解；快冷抑制了雜質元素擴散。4. 正火和淬火、高溫回火得到的同樣是珠光體組織，但為什么 一般鋼要經過淬火、回火？ 答：鋼的淬火目的是為了獲得馬氏體（或貝氏體）組織，提高鋼的硬度、強度和耐磨性，并保持足夠的韌性?；鼗鹉康氖窍?火應力，降低脆性；穩(wěn)定工件尺寸；調整淬火零件的力學性能。5. 在這些處理過程中，合金元素存在的形式和所處的位置是怎 樣變化的，其它組織結構是怎樣變化的？6. 固溶強化、位錯強化、細晶強化和彌散強化等強化機制是如 何相互轉化的

10、？7. 合金化設計到組織設計的要點 答:碳化物的形1）碳化物的類型及性質:成規(guī)律：MC. M.C型；簡單點陣結 構.熔點虻硬度崗，穩(wěn)定MQ M7CP M詐G 坯復 j K 雜點陣結札熔點抵.O :類 低，穩(wěn)定性畫:塑MflC型：非金鳳性Ko復 雜點陣結駙.性能特點後近 地C型K1、媒者免依次成；2、相似石相懈：有限溶解，無限溶解1洛入強者.tK 穩(wěn)定性匚落入弱者.IK1穩(wěn)定也IK3、NJNc比值決定K類型=形4.強者穩(wěn)，溶解難，析出難.成聚集長大也是難；規(guī)罠曲0眇形成簡凱結構 間Wffi: 039.形成復雜 踣構K；6.量少時形成復合陷量 多時.形成特蛛K律合金2）合金元素對相圖的影響:元素對

11、C線的影響：。形成元素；縮小他對使FlC相圏向左上方相1務動；蜃多時5獲制形成元熱丨為擴大Y昌的使軌吃圳圖5池點向左F方影移動I量多階噱A伽響時置殖溶和醐疇疫規(guī)律,與元翻期表檢系L除外.Me均不囿程度地 使C湖線右移；2 liPft變右移程度較大吋兒 陥 Mr)i Wi Mn-t Cr*i3、便B轉變右稱程度較人的兀 素：Mn% Cfs NL Si；4、K形成元索改變Cu Iffi線形 狀；5、使hh點降剋程度戦犬的元 孰 g Nh Mn Cr. Ni合金元素3) 合金元素對過程的影響:對工藝性的作用：加熱奧氏lift；不同K的齋解規(guī)律, 孔對晶粒長大的影響;回火轉變:K形成元素I竊分解: S

12、ilM分解；Aft巾析出K,反穩(wěn)定 化， K聚集長大，矣型轉變” 原位析出,異位析出*二次硬化f 冋火過程的哪化與靴i強化機制 頁獻大小的轉化；帆吹脆性：特征及彩響因監(jiān)Mux Cr. Ni t 01作用兒Si愿化脫刪向；Mnl過熱嬲性悴鈕（盼Mik Mo、Cn Ni. Si作用 牧兒選擇鋼祝逆擇淬火T藝； 冷成型性：Me加入，I冷作鎖化率，1 衿威型性。P、U Si影響大；可離MH懣性，可:悍性； 切睢 S, Ph Ca等為易切削無索,伽5是易切削化合物熱哎趙也W Mo. Vx Cr馨兀素I熱 壓力加I?也I賊性鋼的強韌化矛盾合慕鋼與碳鋼的強韌性差 主耍用花于Me車身的強化 作用.而任于Me對

13、鋸相變過程 的母響* 11 Me的作用只有在進 行適為熱處理條件下才樞最優(yōu)發(fā) 揮。強度和舉韌性足一對相互怏 消的矛看.肖強度水半滿足娶求 時，如何改裨塑韌性是矛盾的主 更方血；反之，規(guī)亦強滾是序潛 的主翌方廊8. 合金化原則多元適量，復合加入（看總復習）9. 主要合金元素的作用（總復習）第三、四章1. 掌握各類鋼的特點（總復習）2. 彈簧、熱鍛模的服役條件及技術要求 答：彈簧的服役條件 ：板簧主要承受彎曲載荷，失效形式是疲勞 破壞；螺旋彈簧主要承受扭轉應力，失效形式也為疲勞破壞。 彈 簧的技術要求：高的彈性極限彷e、屈強比彷b-彈性J；高的 疲勞強度彷-1 -避免早期疲勞破壞；有足夠的塑性和韌

14、性-不產 生脆性斷裂；足夠的淬透性-保證彷e和整體強度；具有良好的 表面質量。熱鍛模的服役條件 ： 1）反復冷、熱-易產生龜裂、熱疲勞；2）表層溫度500C，沖擊力大；3）強烈摩擦磨損；4）模具尺寸比 較大。熱鍛模的性能要求：T熱疲勞抗力-T A1,J硬度是有利 的；T熱強性 韌度-高溫回火；-消除回脆，整體性能好；T 模具高溫耐磨性；淬透性好，導熱性好。 熱鍛模的工藝要求 ：注 意保護模面和模尾，以避免脫碳。加熱要注意預熱， 450 左右預 熱，升溫速度要慢，50 C ;冷卻要注意預冷，預冷到780 C左右，循環(huán)油冷，冷至150200C取出；淬火后必須立即回火，絕 對不允許冷至室溫。3. 軸

15、承鋼的冶金質量 答：對軸承鋼的基本質量要求是純凈和組織均勻。 純凈就是雜質 元素和非金屬夾雜物要少， 組織均勻是鋼中碳化物要細小， 分布 要均勻。因以上兩種原因造成的失效占總失效的65%。非金屬夾雜主要有氧化物， 硫化物和硅酸鹽三種。 根據形狀劃分又可分為 脆性夾雜物、 塑性夾雜物和球狀不變形夾雜物。 其中危害最大的 是硬而脆的氧化物， 主要有剛玉和尖晶石。 鋼冶煉時徹底脫氧是 獲得高純凈鋼的必要條件。 碳化物的不均勻性可分為 碳化物液析 ， 可采用高溫擴散退火消除； 帶狀碳化物 可由較長的退火時間消除； 而控制終軋或終鍛溫度、 控制終軋后冷速或正火可消除 網狀碳化 物。老師上的：碳化物細小均

16、布。主要有三類K: K液析 結晶時枝晶偏析而存在-高溫擴散退火，不允許液析嚴重；帶狀K軋制時二次碳化物偏析高溫擴散退火；網狀K冷卻時在晶界析出-正火。4. 高速鋼的熱處理工藝(后面有題)答：1) 高速鋼經鍛軋后，要經過退火處理，有普通退火和等溫退火兩種方式，其中普通退火工藝為 860-880 C保溫2-3小時。2) 然后進行淬火前的預熱，因為高速鋼導熱率低，淬火加熱溫 度又很高。預熱可減少工件在淬火加熱過程中的變形開裂傾 向，縮短高溫保溫時間，減少氧化脫碳。分為一次預熱和兩次預熱。一次預熱為800-850 C,適用于直徑小的工件；兩次 預熱是在一次預熱之前加一次 500-600 C預熱。預熱時

17、間一般 為淬火時間的兩倍。3) 淬火溫度和時間的確定。4) 采用分級淬火的冷卻方式5. 工具鋼的球化處理 答：一般要求鋼中的碳化物呈球狀、細小、均勻分布，這樣可保 證鋼的耐磨性和韌度，而且對熱處理工藝也非常有利。因此，一 般情況下工具鋼的預先熱處理都采用球化退火。 低合金工具鋼在 淬火前必須經過球化退火， 得到粒狀珠光體的原始組織， 以利于 切削加工， 并且淬火過熱傾向小。 球化退火一般采用等溫退火工 藝，由退火溫度以30-40 C冷至700C,等溫4h,再爐冷到600C 出爐。工具鋼的工藝特點：鍛造-球化退火-不完全淬火，淬火工藝 參數要求嚴格。6. 高碳鋼的第二相答：指的是碳化物。 99

18、頁7. 齒輪、軸類零件的選材料齒輪： 不同機械的齒輪， 其工作條件差別很大， 所以在選擇材料 和熱處理工藝上也有很大不同。1) 機床齒輪 ，載荷不大，工作平穩(wěn)，一般無大的沖擊力，轉速 也不高。常選用調質鋼制造，如 45、40、42 等鋼，熱處理工 藝為正火或調質，高頻感應加熱淬火。一般工藝路線為：備料 -鍛造 -正火 -粗加工 -調質處理 -半精加工 -高頻淬火 + 回火 -磨削2) 汽車、拖拉機的變速箱齒輪 ，汽車、拖拉機上的變速箱齒輪 屬于重載荷齒輪。一般都采用滲碳鋼，如 20、20 等，進行滲 碳熱處理。般工藝路線為：備料f鍛造 f 正火 f粗加工 f滲碳+淬火+回火f噴丸f磨削3) 重

19、載齒輪 ，航空發(fā)動機齒輪和一些重型機械上的齒輪承受高 速和重載，一般多采用高淬透性滲碳鋼， 如 123A、1824 等鋼。工藝路線較復雜：備料 f模鍛 f正火+高溫回火 f機械加 工f 滲碳 f高溫回火 f機械加工 f淬火+回火f 精加工 f 檢驗。軸類零件： 軸是各類機械中最基本零件， 也是關鍵零部件。 它直 接影響精度和使用壽命。1) 輕載主軸 。如普通車床主軸，負荷小，沖擊力不大，磨損也 不嚴重，一般采用 45 鋼，整體經正火或調質處理，軸頸處高 頻感應加熱淬火。2) 中載主軸。 如銑床，中等負荷， 有一定沖擊力， 磨損也較重， 一般用 40等制造，進行調質處理， 軸頸處高頻感應加熱淬火

20、。 如沖擊力較大，也可用 20 等鋼進行滲碳淬火。3) 重載主軸。 如組合機床的主軸，負荷較大，沖擊力大，磨損 嚴重，可用 20 鋼制造，滲碳淬火。4) 高精度主軸。 如精密鏜床的主軸，雖然負荷不大，磨損也不 嚴重，但是精度要求很高，一般可用 38 氮化鋼制造，經調質 后氮化處理，可滿足要求。8. 不同表面強化工藝特點、應用和適用鋼種。 82 頁 表面強化手段也有很多， 如既改變表面化學成分又改變組織的滲碳9. 各類鋼的工藝特點：總復習除第一章外的其余1. 各類結構鋼的特點、應用及演變 （ 后面）2. 工具鋼的特點、應用及演變3. 工程結構鋼：1）工程結構鋼中的基本服役條件以及性能要求？牌號？

21、 Q295 基本服役條件 ：工程結構件長期受靜載； 互相無相對運動受大氣（海水）的侵蝕；有些構件受疲勞沖擊；一般在-50100 C范圍內使用；如：橋梁、船舶等受到像風力或海浪沖擊。性能要求 ：足夠的強度與韌度（特別是低溫韌度） ；良好的焊接 性和成型工藝性；良好的耐腐蝕性。牌號：鐵素體 -珠光體（）類型是工程結構鋼中最主要的一類鋼。有Q295 Q345 Q390 Q420 Q460五個牌號。根據質量要求分為A B、C、D四個等級。A、B級為普通質量級；C級為優(yōu)質級；D級和E級為特殊質量級，有低溫沖擊韌性要求。后面的數字表示屈服強度大于等于多少2）什么是鋼的微合金化？在鋼中加入少量 （一般不大于

22、 0.2%，通常在 0.1%以下）特殊的合 金元素 （ 如鈮、釩、鈦、硼等 ） 以提高性能的工藝技術。微合金元 素的主要作用是細化晶粒組織和析出強化。3）合金元素在低合金高強度結構鋼中的主要作用是什么？為什么考慮采用低碳？ 答：合金元素通過固溶強化、析出彌散強化、細化晶粒強化和增 加珠光體含量這四種強化機制提高這類鋼的強度。 （以下為各種 元素的作用：）C：T固溶強化效果和珠光體含量，低成本。T C,J塑、韌性， J焊接性、冷成型。如 0.1，為-50 C, 0.3，為50C, 一般均應 限制在 0.2%以下:最常用且較經濟的元素。強化 F較顯著，1, sT 85,T，量 多時可大為降低塑韌性

23、，所以控制在 1.1%:固溶強化作用大，1，彷s T 33。約有3/4量溶入F中，弱的細 晶作用，J。同樣量多時可大為降低塑韌性 .所以控制在乂:脫氧去硫吸氫作用，改善塑韌性，J 碳含量增加使韌脆轉變溫度提高,又使鋼的焊接、成形困難,容 易引起結構件發(fā)生嚴重的變形和開裂。 所以, 低合金高強度鋼的 基本成分應考慮低碳,稍高的錳含量,并適當用硅強化。 網上答案:為提高碳素工程結構鋼的強度, 而加入少量合金元素, 利用合金元素產生固溶強化、 細晶強化和沉淀強化。 利用細晶強 化使鋼的韌 -脆轉變溫度的降低,來抵消由于碳氮化物沉淀強化 使鋼的韌 -脆轉變溫度的升高。考慮低 C 的原因：(1) C含量

24、過高，P量增多，P為片狀組織，會使鋼的脆性增加， 使50(C)增高。(2) C含量增加，會使C當量增大，當C當量0.47時，會使鋼 的可焊性變差，不利于工程結構鋼的使用。4. 機器零件用鋼1) 高錳鋼( 13)在 以上溫度加熱后空冷得到大量的馬氏體， 而水冷卻可得到全部奧氏體組織？高錳鋼在以上溫度加熱后得到了單一奧氏體組織， 奧氏體中 合 金度高(高C、高)，使鋼的低于室溫以下。如快冷，就獲得 了 單一奧氏體組織，而慢冷由于中途析出了大量的K使奧氏體的合金 度降低，上升，所以空冷時發(fā)生相變，得到了大量的馬氏 體。2) 高錳鋼主要有些什么特點？主要在什么場合使用？ 高錳鋼化學成分的特點是高碳、

25、高錳， 并且其成分變化范圍比較 大。由于該類鋼加工非常困難，基本上都是鑄件使用。高錳鋼冷 作硬化的本質是通過大形變在奧氏體基體中產生大量層錯， 形成 孿晶和馬氏體，成為位錯運動的障礙。強烈沖擊后，表面硬度提 高，心部仍保持韌性的奧氏體， 所以承受強有力的沖擊載荷而不 破裂。所以被廣泛應用于承受大沖擊載荷、 強烈磨損的工況下工 作的零件，如各式碎石機的襯板、顎板、磨球，挖掘機斗齒，坦 克履帶板等。5. 工模具鋼1）高速鋼在淬火后必須經過三次回火，試論述這種回火的工藝過程以及對組織的影響。高速鋼一般需要在560 C左右三次回火，其過程為:淬火態(tài)M + 大約30%Ar+ K回火【M回+ M 十少量皿

26、十K2回火HI+ Ar （少量）+兀LJ 一次回火使大部分的殘留奧氏體發(fā)生了馬氏體轉變，二次回火使第一次回火時產生的淬火馬氏體回火，并且使殘留奧氏體更多地轉變?yōu)轳R氏體，三次回火可將殘留奧氏體控制在合適的量，并且使內應力消除得更徹底。2）量具鋼的典型應用特征。量具鋼最重要的要求是具有穩(wěn)定而精確的尺寸。沒有專用的鋼號。盡量降低淬火加熱溫度，采用油冷，淬火后進行冷處理。有時在淬火回火后還應進行時效處理。6.不銹鋼1）常見不銹鋼牌號馬氏體不銹鋼：主要有13型不銹鋼，如1343等3型，72、918鐵素體不銹鋼：如 017 , 125, 0027等 奧氏體不銹鋼：具有單相 A組織，如0189、1885N等

27、 奧氏體-鐵素體復相不銹鋼：如 0215 沉淀硬化不銹鋼：如 017442) 不銹鋼腐蝕類型均勻腐蝕 ：腐蝕均勻地在材料的表面產生，損壞大量的材料。容 易發(fā)現，危害性不是很大。點腐蝕 ：由于應力等原因使腐蝕集中在材料表面不大的區(qū)域， 向 深處發(fā)展，最后甚至能穿透金屬。晶界腐蝕 ：晶界腐蝕是指腐蝕過程是沿著晶界進行的， 其危害性 最大。如蟲蛀的蘋果。應力腐蝕 ：鋼在拉應力狀態(tài)下能發(fā)生應力腐蝕破壞的現象。 沒有 什么預兆，所以其危害性也是比較大的。磨損腐蝕 ：在腐蝕介質中同時有磨損，腐蝕和磨損相互促進、相 互加速的現象稱為磨損腐蝕。3) 不銹鋼中 8 定律將較穩(wěn)定的A組元加入到較活潑的B組元固溶體

28、中，當A組元含量達 8 原子比時， 固溶體電極電位突然升高， 耐蝕性也有一急劇 變化。也稱為二元合金固溶體電位的 n / 8 定律。7. 耐熱鋼1) 耐熱鋼中常用的合金元素有鉻、鉬、鋁、硅、鎳、鈦、鈮、 釩，試分析哪些是抗氧化性元素？說明其作用機理答：鉻，提高鋼抗氧化性主要元素。能形成致密而穩(wěn)定的氧化物203,提高鋼的抗氧化性。隨著溫度提高，所需鉻的含量也增加， 如600650C，需要5 ; 800C時，為12。也能固溶強化，提高 鋼的持久強度和蠕變極限。鋁：提高抗氧化性的有效元素。在 1000C時，6相當于18的水 平。但鋁會降低冶金工藝性，使鋼變脆。因此不能單獨加入，作 為輔助合金化元素。

29、硅：提高抗氧化性的輔助元素。 但效果比還要有效， 使鋼脆性大， 用代替部分。且硅可以促進石墨化，使碳化物聚集長大。一般在 23。用于滲碳罐，抗?jié)B性好。除此之外， 鎳是為了獲得工藝性良好的奧氏體而加入， 對抗氧化 性影響不大； 鈦、鈮、釩 是強碳化物形成元素，可生成穩(wěn)定碳化 物，影響也不大。而 鉬、鎢 形成的氧化物熔點低，使抗氧化性被 破壞。作用機理 ：鉻、鋁、硅氧化物點陣結構接近304，離子半徑也比鐵小，會縮小形成區(qū)，升高的形成溫度。這些合金元素如果溶入 氧化膜形成固溶體，氧化膜會得到固溶強化，增加穩(wěn)定性。致密 氧化膜有效阻止了氧原子和鐵原子的擴散，提高抗氧化性。8. 鑄鐵（注意復習上的圖）1

30、） 什么是灰鑄鐵，什么是球鑄鐵，其性能特點？ 答：灰鑄鐵是指斷面呈灰色， 其中碳主要以片狀石墨形式存在的 鑄鐵。其性能特點如下：? 抗拉強度低、塑韌性很差；? 缺口敏感性小，良好的鑄造性、可切削性；? 硬度和抗壓強度較高；? 良好的減震性和減摩性；? 存在壁厚敏感效應。球磨鑄鐵是將鐵水經過球化處理， 將片狀石墨轉化為球狀石墨而 獲得的一種鑄鐵。其性能特點如下：球狀G應力集中減小，基體的縮減作用減小，割裂基體作用減小。 球墨鑄鐵基體的利用率大大提高。 強度和硬度較高， 具有一定韌 性，有較好的耐磨性。2) 為什么球鐵強度和塑韌性都比灰鐵好？ 答：球鐵中，石墨呈球形，灰口鐵石墨呈片狀。球狀石墨對基

31、體 的切割作用和石墨的應力集中效應大大小于片狀， 球鐵基體的利 用率大大高于灰口鐵， 所以球墨鑄鐵的強度和塑韌性都要比灰口 鑄鐵好。3) 從熱力學和動力學條件分析壁厚鑄件可得到石墨組織，而在 壁薄時卻得到白口組織答：從熱力學而言，高溫鐵水冷卻時對石墨的形成是有利的。而從動力學條件看，形成石墨需要高的 C濃度起伏和、C長距離的 擴散，而3C的形成只需要C濃度起伏和、C短距離的擴散，因 此不利于石墨的形成但有利于 3C的形成。鑄件在壁厚時，由于 冷速慢，C原子可充分擴散，石墨形成的動力學條件較好，有利 于石墨形成。壁薄時，由于鐵水冷卻快， C 原子不能充分擴散， 所以易得到3C白口組織。9. 有色

32、金屬1）青銅、黃銅區(qū)別答：黃銅是以鋅為主要元素的銅合金。 而青銅最早是指銅錫合金 含鋁、硅、鈹、錳和鉛的銅基合金，也稱青銅。通常把銅錫合金 稱為錫青銅（普通青銅），其它稱為無錫青銅（特殊青銅）。組織 不同，性能自然也不同。普通青銅有較高的強度、硬度和耐磨性； 普通黃銅有較高的塑性，耐蝕性較好。2）鋁合金分類答：鋁合金可分為變形鋁合金-1和鑄造鋁合金-2兩種；其中變 形鋁合金又可分為防銹鋁-3 不能熱處理強化和硬鋁/超硬鋁 /鍛鋁-4 能熱處理強化兩種。3）什么是形狀記憶合金答：合金在低溫下被施加應力產生變形，應力去除后形變保留，但加熱會逐漸消除形變，并恢復原來形狀，這種現象稱為形狀記憶效應（）

33、，簡稱。具有形狀記憶效應的合金稱為形狀記憶合金（），簡稱.2、結構鋼復習小結表1典型結構鋼的特點、應用及演變類型服役條件及性能要求常用牌號C量%常用 工藝組織應用要點低靜載、大氣、海水侵蝕；160.2一般不工程構、C有限制強無相對運動；有時受交15進行熱低件，船范圍；鋼變應力，低溫。要有良15處理，常貝氏體舶，橋低貝氏體中好的綜合性能，焊接性14在熱軋低梁。建筑B、的作用；好，耐蝕，時效敏感性 小態(tài)供應馬氏體等雙相鋼概念低良好的強韌性，低,缺200.15-淬火+板條馬代調質低馬氏體的C口敏感性低；冷變形150.25低溫回氏體件、中小優(yōu)越性及合馬性、焊接性好，脫C202火尺寸碳理應用氏變形開裂傾

34、向小鋼滲C件體滲受磨損、接觸疲勞應20、200.12-滲C +表層：M齒輪、凸20的廣泛應碳力、彎曲、沖擊力；要200.25直接淬回輪、銷等用；滲C工鋼求表面硬度高、耐磨，1824火；一次心部：低零件藝特點及應心部強度高，有一定塑淬火；二回或S回用；主要合性、韌度，良好的工藝 性能，淬透性、滲C工 藝性好次淬火金元素作用氮高硬度、高耐磨性；高350.25-調質+表面硬主軸、鏜38鋼性能特化疲勞強度；尺寸穩(wěn)定380.45氮化化層，心桿等重點；作用鋼38部S回要零件調常在扭轉、彎曲、拉伸、400.25-調質S回軸類零常用元素作質沖擊等條件下工作。要40件為主用；淬透性；鋼求綜合性能好，足夠的 淬透

35、性，防止回火脆性400.50回脆彈簧鋼動載荷，沖擊，振動， 周期性交變應力。要求 高屈服強度，高屈強 比，高疲勞強度，一定 塑韌性，工藝性能好6560250550.50.75淬火+中溫回火T回各種彈 簧或彈 性零件作用；強化 成型方法； 冶金質量、 表面質量軸承鋼高速、高應力。要求接 觸疲勞強度高，抗壓強 度高，硬度高而均勻， 耐磨，尺寸穩(wěn)定15150.951.05球化退 火；淬火 +低回主要用于軸承冶金質量控 制，組織控 制高 錳 鋼受沖擊、強烈磨損。既 耐沖擊，又耐磨，強韌 性好131.01.3水韌處理A受沖擊 強烈磨 損零件高錳耐磨鋼 性能特點、 原因，水韌 處理橫向3、合金工具鋼復習小

36、結表2典型工具鋼的特點、應用及演變類型常用牌號C量常用工藝組織性能特點應用要點碳T7120.65-球化退火M回高硬度，耐低速，形狀簡單常用牌號素1.35淬火（多種方磨，加工性好優(yōu)缺點低90.85-法）+低回M回輕載，小尺寸，合1.50要求變形小、形金狀較復雜工具高18-4-10.70-正確鍛造，球M回高硬度，耐高速切削，重載鍛造目的，速6-5-4-21.65退；淬火工藝特磨，高紅硬性荷，大進刀量熱處理工鋼點：預熱，嚴格藝特點，合T、t，分級淬火，金元素作回火多次用冷12正確鍛造，球M回高硬度，耐各種冷作模具強韌性之作12退；淬火工藝與磨，有一定韌間的協(xié)調模52高速鋼相似，一度，工藝性好具/、(92V)次、二次硬化法鋼熱50.3-正確鍛造S(T)熱強性，耐熱錘鍛模服役條件，作50.6球化退火或疲勞性，熱硬熱擠壓模工藝操作，模32W8V淬火+高回M回性，耐磨，沖壓鑄模合金元素具/、工藝操作擊韌度好，淬作用鋼1透性足夠量15淬火+低回M回高硬度，耐各種量具尺寸穩(wěn)定具/、磨，尺寸穩(wěn)性鋼12定，表面質量可能會出的典型題1. 一般地，鋼有哪些強化與韌化途徑？強化的主要途徑宏觀上：鋼的