金屬材料學(xué)考試題庫(kù)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 鋼中的合金元素1、合金元素對(duì)純鐵相區(qū)的影響可分為哪幾種？答：開(kāi)啟相區(qū)的元素：鎳、錳、鈷屬于此類合金元素?cái)U(kuò)展相區(qū)元素：碳、氮、銅屬于此類合金元素封閉相區(qū)的元素：釩、鈦、鎢、鉬、鋁、磷、鉻、硅屬于此類合金元素縮小相區(qū)的元素：硼、鋯、鈮、鉭、硫?qū)儆诖祟惡辖鹪?、合金元素對(duì)鋼相區(qū)和共析點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生很大影響，請(qǐng)舉例說(shuō)明這種影響的作用答：合金元素對(duì)-Fe、-Fe、和-Fe的相對(duì)穩(wěn)定性以及同素異晶轉(zhuǎn)變溫度A3和A4均有很大影響A、奧氏體（）穩(wěn)定化元素 這些合金元素使A3溫度下降，A4溫度上升，即擴(kuò)大了相區(qū)，它包括了以下兩種情況：（1）開(kāi)啟相區(qū)的元素：鎳、錳、鈷屬于此類合金元素

2、（2）擴(kuò)展相區(qū)元素：碳、氮、銅屬于此類合金元素B、鐵素體（）穩(wěn)定化元素（1）封閉相區(qū)的元素：釩、鈦、鎢、鉬、鋁、磷、鉻、硅（2）縮小相區(qū)的元素：硼、鋯、鈮、鉭、硫?qū)儆诖祟惡辖鹪?、請(qǐng)舉例說(shuō)明合金元素對(duì)Fe-C相圖中共析溫度和共析點(diǎn)有哪些影響？答：1、改變了奧氏體相區(qū)的位置和共析溫度擴(kuò)大相區(qū)元素：降低了A3，降低了A1縮小相區(qū)元素：升高了A3，升高了A12、改變了共析體的含量所有的元素都降低共析體含量第二章 合金的相組成1、什么元素可與-Fe形成固溶體，為什么？答：鎳可與-Fe形成無(wú)限固溶體 決定組元在置換固溶體中的溶解條件是：1、溶質(zhì)與溶劑的點(diǎn)陣相同2、原子尺寸因素（形成無(wú)限固溶體時(shí)，兩者之

3、差不大于8%）3、組元的電子結(jié)構(gòu)（即組元在周期表中的相對(duì)位置）2、間隙固溶體的溶解度取決于什么？舉例說(shuō)明答：組元在間隙固溶體中的溶解度取決于： 1、溶劑金屬的晶體結(jié)構(gòu) 2、間隙元素的尺寸結(jié)構(gòu)例如：碳、氮在鋼中的溶解度，由于氮原子小，所以在-Fe中溶解度大。3、請(qǐng)舉例說(shuō)明幾種強(qiáng)、中等強(qiáng)、弱碳化物形成元素答：、鋯、鈦、鈮、釩是強(qiáng)碳化物形成元素；形成最穩(wěn)定的MC型碳化物鎢、鉬、鉻是中等強(qiáng)碳化物形成元素錳、鐵、鉻是弱碳化物形成元素第四章 合金元素和強(qiáng)韌化1、請(qǐng)簡(jiǎn)述鋼的強(qiáng)化途徑和措施答：固溶強(qiáng)化細(xì)化晶粒強(qiáng)化位錯(cuò)密度和缺陷密度引起的強(qiáng)化析出碳化物彌散強(qiáng)化2、請(qǐng)簡(jiǎn)述鋼的韌化途徑和措施答：細(xì)化晶粒降低有害元素

4、含量調(diào)整合金元素含量降低鋼中含碳量3、請(qǐng)簡(jiǎn)述影響鋼冷成型的主要力學(xué)性能指標(biāo)或組織要求答：低的屈服強(qiáng)度高的延伸率高的均勻伸長(zhǎng)率高的加工硬化率高的深沖性參量適當(dāng)面均勻的晶粒度控制夾雜物的形狀和分布游離滲碳體的數(shù)量和分布4、請(qǐng)問(wèn)那些合金元素有可能改善鋼的切削加工性能？答：硫是了解最清楚和廣泛應(yīng)用的易削添加劑鉛是僅次于硫的常用易削添加劑近年來(lái)許多注意力已經(jīng)轉(zhuǎn)到鈣脫氧生產(chǎn)易削結(jié)構(gòu)鋼上5、簡(jiǎn)述改善鋼的焊接性能的途徑答：采用碳當(dāng)量為比較的基礎(chǔ)，由加入的各元素來(lái)計(jì)算和評(píng)定鋼材的焊接性能。碳當(dāng)量越低，焊接性能越好。近似公式：碳當(dāng)量=C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5第六章 構(gòu)件用鋼1、碳

5、鋼中長(zhǎng)存元素有哪些？它們與鋼的性能有什么影響？答：碳、錳、硫、磷、硅 含碳量增加，強(qiáng)度上升，硬度提高，塑韌性下降 錳可提高鋼的淬透性，同時(shí)具有固溶強(qiáng)化作用 硅有固溶強(qiáng)化作用，但不能細(xì)化鐵素體晶粒硫在一般鋼中均被認(rèn)為是有害元素，會(huì)引起鋼的熱脆，S在易切鋼中是有利的磷在一般鋼中均被認(rèn)為是有害元素，會(huì)引起晶界脆化，造成冷脆2、人們對(duì)低合金高強(qiáng)度鋼的性能有什么要求？答：1、要求鋼材具有較高的屈服強(qiáng)度2、較大的屈強(qiáng)化比s/b，適合的比值在0.65-0.75之間3、較好的塑性、延伸率一般不小于21%4、較好的沖擊韌性，在縱向和橫向分別不小于80和60J/cm25、較低的韌脆轉(zhuǎn)折溫度：應(yīng)低于-30左右6、具

6、有良好的工藝性能和耐蝕性，較低成本3、請(qǐng)概述低合金高強(qiáng)度鋼中常用合金元素答：低合金高強(qiáng)度鋼的基本成分的考慮應(yīng)該是低的含碳量稍高的錳含量用鋁細(xì)化晶粒適當(dāng)用硅固溶強(qiáng)化利用Nb、V、Ti細(xì)化晶粒和產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化4、何為控制軋鋼和控制冷卻？答：常規(guī)熱軋?jiān)诟邷乜焖僭俳Y(jié)晶區(qū)軋制，控制軋制在高溫下的再結(jié)晶區(qū)變形緊靠Ar3以上的低溫?zé)o再結(jié)晶區(qū)變形。在奧氏體-鐵素體兩相區(qū)變形，通過(guò)控制軋制，可以獲得極細(xì)的晶粒度。控制冷卻是在軋制整個(gè)過(guò)程中對(duì)鋼材的溫度進(jìn)行控制，以求獲得理想的微觀組織。5、概述雙相鋼的組織和性能特征答：常見(jiàn)的雙相鋼顯微組織是鐵素體+島狀鐵素體+少量殘余奧氏體這類鋼具有連續(xù)強(qiáng)度的- 曲線低的屈服強(qiáng)度高

7、的應(yīng)變硬化速率優(yōu)良的抗拉強(qiáng)度于塑性的配合高的均勻伸長(zhǎng)率和總伸長(zhǎng)率高加工硬化指數(shù)高塑性應(yīng)變比6、請(qǐng)介紹雙相鋼有幾種獲取方法，并簡(jiǎn)述工藝過(guò)程答：1、熱處理雙相處理 鋼在Ac1與Ac3雙相區(qū)加熱，其組織為+，在隨后的冷卻過(guò)程中形成+M的組織2、熱軌雙相鋼鋼在熱軌后控制冷卻，形成80-90%的細(xì)小多邊形鐵素體和馬氏體的組織7、為了調(diào)節(jié)雙相鋼中的馬氏體百分含量，有幾種手段和方法（包括材料成分和處理工藝）答：在雙相區(qū)加熱 相同成分的材料，加熱溫度越高，奧氏體越多，冷卻后馬氏體越多，相同的加熱溫度，材料中含碳量越高，奧氏體越多，冷卻后馬氏體越多。8、為了調(diào)節(jié)雙相鋼中馬氏體的含碳量，有幾種手段和方法（包括材料

8、的成分和處理了工藝）答：在雙相區(qū)加熱相同成分的材料，加熱溫度越高，奧氏體越多，冷卻后馬氏體含碳量越低，相同的馬氏體含量，材料中含碳量越高，奧氏體越多，冷卻后馬氏體含碳量越高。第七章 機(jī)械用鋼1、調(diào)質(zhì)鋼的成分、組織和性能主要特征有哪些？答：具有中等含碳量的結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過(guò)加熱淬火成馬氏體，并經(jīng)高溫回火，金相組織是回火索氏體具有強(qiáng)度、塑性及韌性良好匹配的鋼2、請(qǐng)簡(jiǎn)述調(diào)質(zhì)鋼的最后熱處理工藝和微觀組織答：淬火：將鋼體加熱至Ac3線以上進(jìn)行淬火，淬火溫度由鋼的成分來(lái)決定，淬火介質(zhì)根據(jù)鋼件尺寸大小和鋼的淬透性加以選擇回火：根據(jù)所要求的性能來(lái)決定回火溫度，因此回火是使調(diào)質(zhì)鋼的性能定型化的重要工序。合金組織是回火索

9、氏體。3、某一調(diào)質(zhì)鋼零件經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，硬度值、抗拉強(qiáng)度值均符合要求，但是零件的疲勞壽命卻大幅度下降，請(qǐng)分析原因。答：淬透成馬氏體的鋼與未淬透過(guò)的鋼通過(guò)調(diào)節(jié)回火溫度的高低可達(dá)到兩者具有相同的硬度或相同的拉伸強(qiáng)度。但是這兩者的屈服強(qiáng)度、斷面收縮率、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度等因原始晶相組織的不同而有明顯的差異。可能性有:1、材料的成分有偏差 2、零件直徑太大，材料淬火未淬透 3、淬火介質(zhì)冷卻能力太弱，材料淬火未淬透4、某一調(diào)質(zhì)鋼零件經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，屈服強(qiáng)度值、延伸率均符合要求，但是零件的沖擊韌性卻明顯低于正常值，請(qǐng)分析原因。答：淬透成全馬氏體的鋼與未淬透過(guò)的鋼通過(guò)調(diào)節(jié)回火溫度的高低可達(dá)到兩者具有相同的硬度或

10、相同的拉伸強(qiáng)度，但是這兩者的屈服強(qiáng)度、斷面收縮率、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度等因原始金相組織的不同而有明顯的差異?？赡苄杂?1、材料的成分有偏差 2、零件直徑太大，材料淬火未淬透 3、淬火介質(zhì)冷卻能力太弱，材料淬火未淬透5、彈簧鋼的成分、組織和性能主要特征有哪些？答：彈簧鋼的含碳量一般介于0.46-0.75%，最常加入的合金元素為錳、硅、鉻彈簧鋼的熱處理一般為淬火+中溫回火，組織為回火屈氏體彈簧鋼要求具有高的強(qiáng)度極限，高的屈強(qiáng)比s/b,高的疲勞極限6、請(qǐng)簡(jiǎn)述彈簧鋼最后熱處理工藝和微觀組織答：彈簧鋼的最后熱處理一般為淬火+中溫回火 金相組織為回火屈氏體7、軸承鋼的成分、組織、性能和主要特征有哪些？答：軸

11、承鋼選用過(guò)過(guò)共析的碳含量，鉻含量范圍為0.40至1.65%顯微組織是回火馬氏體基體上分布著均勻細(xì)小的碳化物高的淬硬性、高的耐磨性、高的接觸疲勞性能、尺寸穩(wěn)定好8、請(qǐng)簡(jiǎn)述軸承鋼最后熱處理工藝和微觀組織答：軸承鋼的最后熱處理工藝一般為淬火+低溫回火顯微組織是回火馬氏體基體上分布著均勻細(xì)小的碳化物9、請(qǐng)簡(jiǎn)述滲碳鋼的成分設(shè)計(jì)要點(diǎn)答：根據(jù)心部要求確定滲碳鋼化學(xué)成分 采用較低（0.10-0.25%C）的碳含量，使心部具有足夠的硬度和良好的沖擊韌性。根據(jù)零件的使用條件，考慮滲碳鋼的淬透性的元素，如鉻、錳、鎳、鉬等考慮形成碳化物和加速滲碳的綜合因素，選用鉻、鉬、鎳、錳等元素10、請(qǐng)簡(jiǎn)述滲碳鋼的最后熱處理工藝答

12、:一般滲碳鋼的熱處理工藝：滲碳-淬火（直接淬火或重新加熱淬火）-低溫回火第八章 工具鋼1、請(qǐng)以1種碳素工具鋼為例，介紹其預(yù)備熱處理和最終熱處理工藝，并說(shuō)出它的成分和組織特征。答：化學(xué)成分碳：為了有足夠高的硬度及較好的耐磨性，碳素工具鋼一般含有0.65-1.35%,含碳量越高，則鋼的耐磨性越好，而韌性越差。錳：碳素工具鋼中加入少量（0.35-0.60%）的錳，如T8Mo，可提高鋼的淬透性，但錳含量過(guò)高會(huì)使鋼的韌性下降。硅：硅可提高鋼的淬透性，但過(guò)高會(huì)促進(jìn)石墨化傾向硫、磷應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)備熱處理-球化退火為了使?jié)B碳體呈球狀并均勻分布，必須進(jìn)行球化退火，球化退火的加熱溫度范圍一般為730-800最終熱處

13、理 碳素工具鋼正常淬火加熱溫度為A3+30-50，屬于不完全淬火，碳素工具鋼淬火后應(yīng)立即回火，回火溫度因工具的種類與用途稍有差異，刀具通常采用180-210，螺紋工具（如板牙）采用200-250最終熱處理后得組織是回火馬氏體和一些球狀碳化物2、請(qǐng)以1種低合金工具鋼為例，介紹其預(yù)備熱處理和最終熱處理工藝，并說(shuō)出它的成分和組織特征。答：化學(xué)成分碳：為了有足夠高的硬度及較好的耐磨性，碳素工具鋼一般含有0.65-1.35%,含碳量越高，則鋼的耐磨性越好，而韌性越差。鉻：Cr是碳化物形成元素，提高過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，增加淬透性，既能阻止?jié)B碳體型碳化物的聚集、長(zhǎng)大，又提高了馬氏體的分解溫度，從而有效地提高

14、了鋼的回火抗力，Cr還能防止Si的石墨化傾向。硅：Si增加鋼的淬透性，提高鋼的回火穩(wěn)定性，但Si是石墨化元素，在高碳鋼中，高溫加熱時(shí)引起脫碳和促進(jìn)石墨化，必須同時(shí)添加W、Cr、Mn等，減少鋼的脫碳傾向。錳：提高鋼的淬透性，但Mn增加鋼的過(guò)熱傾向。鎢：W在工具鋼中形成較穩(wěn)定的碳化物，阻止鋼的過(guò)熱，保證晶粒細(xì)化，有利于提高鋼的耐磨性。V：V比其他元素更為有效地阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大，降低過(guò)熱敏感性預(yù)備熱處理-球化退火為了使?jié)B碳體呈球狀并均勻分布，必須進(jìn)行球化退火，球化退火的加熱溫度范圍一般為730-800。最終熱處理碳素工具鋼正常淬火加熱溫度為A3+30-50，屬于不完全淬火，加熱溫度比碳工具鋼稍高些

15、，可用油、熔鹽等較緩和的淬火介質(zhì)，淬火后應(yīng)立即回火，回火溫度因工具的種類與用途而稍有差異。刀具通常采用180-210，螺紋工具（如板牙）采用200-250最終熱處理后的組織是回火馬氏體和一些球狀碳化物。3、簡(jiǎn)述高速鋼的二次硬化現(xiàn)象答：高速鋼淬火后必須馬上回火，回火溫度在500-600之間，此時(shí)鋼的硬度、強(qiáng)度和韌性均有提高，而在550-570時(shí)可達(dá)到硬度、強(qiáng)度的最大值，在此溫度區(qū)間，鋼中殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。自馬氏體中析出彌散的（鉬）及V的碳化物（W2C，Mo2C，VC）使鋼的硬度進(jìn)一步提高，這種現(xiàn)象為二次硬化。4、請(qǐng)描述高速鋼的鑄態(tài)組織，并設(shè)計(jì)改變其碳化物形狀和分布的方法答：高速鋼的鑄態(tài)組織

16、很不均勻，大量不均勻分布的粗大碳化物，將造成溫度及韌性的下降，這種缺陷不能用熱處理工藝來(lái)矯正，必須借助于反復(fù)壓力熱加工（鍛、軋），將粗大的共晶碳化物和二次碳化物破碎，并使其均勻分布在基體內(nèi)。 鎢系高速鋼的始鍛溫度為1140-1180，終鍛溫度為900左右 鎢鉬系高速鋼的始鍛溫度要低些。5、請(qǐng)以一種高速鋼為例，介紹最終熱處理工藝和特點(diǎn)答：高速鋼的優(yōu)越性只有在正確的淬火及回火之后才能發(fā)揮出來(lái)，其淬火溫度較一般合金工具鋼要高得多。因?yàn)闇囟仍礁?，合金元素溶入奧氏體的數(shù)量越多，淬火之后馬氏體的合金濃度越高，只有合金含量高的馬氏體才具有高的紅硬性，對(duì)高速鋼紅硬性作用最大的合金元素-W、Mo及V只有在100

17、0以上時(shí)，其溶解量才急劇增加，溫度超過(guò)1300時(shí)，各元素的溶解量還有增加，但奧氏體晶粒則急劇長(zhǎng)大。所以，在不發(fā)生過(guò)熱的前提下，高速鋼的淬火溫度越高，其紅硬性越好。由于高速鋼的導(dǎo)熱性差，而淬火溫度又極高，故常需分兩段或三段進(jìn)行加熱，淬火通常在油中進(jìn)行，或采用分頻淬火法，鋼的正常淬火組織是碳化物+馬氏體+殘余奧氏體（30%左右）為了消除淬火應(yīng)力穩(wěn)定組織，減少殘余奧氏體的數(shù)量，達(dá)到所需要的性能，高速鋼一般需進(jìn)行三次650保溫1h的回火處理，正?；鼗鸷笃浣M織為回火馬氏體+碳化物。6、合作模具鋼（Cr2MoV）的一次硬化法和二次硬化法是怎么回事？它們工藝以及性能有什么區(qū)別？答：a 一次硬化處理（低淬低回

18、） 這種方式是采用較低的淬火溫度并進(jìn)行低溫回火。選用較低的淬火溫度，晶粒較細(xì)，鋼的強(qiáng)度和韌性較好，通常Cr12MoV鋼選用980-1030C淬火，如希望得到較高的硬度，淬火溫度可取上限?；鼗饻囟纫话阍?00C左右，回火溫度升高時(shí)硬度降低，但強(qiáng)度和韌性提高，一次硬化處理使鋼具有高的硬度和耐磨性，較小的熱處理變形，大多數(shù)Cr12型鋼制作冷變形磨具采用此工藝。b 二次硬化處理（高淬高回）這種熱處理方式是在較高的溫度1030-1075淬火，然后進(jìn)行多次高溫回火，以達(dá)到這種二次硬化的目的。這樣可以獲得高的回火穩(wěn)定性，但稍降低鋼的強(qiáng)度和韌性，二次硬化處理適用于工作溫度較高（400-500）且受荷不大或淬火

19、后表面需要強(qiáng)化的模具。7、請(qǐng)以一種熱作模具鋼為例，介紹其成分特點(diǎn)答：一種典型的鉻系熱變形模具鋼-4Cr5MoSiV鋼，這種鋼含有大的5%Cr，并加入W、Mo、V、Si。由于Cr含量較高，因而有高的淬透性，加入1%Mo時(shí)，淬透性更高，故尺寸很大的模具淬火時(shí)也可以空冷。這類鋼具有高的強(qiáng)度和韌性，抗氧化性較好（由于含Cr和Si），Si、Cr還提高鋼的臨界點(diǎn)，有利于提高其抗熱疲勞性能，加入V可加強(qiáng)鋼的二次硬化現(xiàn)象，增加穩(wěn)定性。第九章 不銹鋼1、請(qǐng)舉例3種工程上常見(jiàn)的腐蝕類型及腐蝕過(guò)程答：常見(jiàn)的金屬腐蝕類型有以下幾種： 1、均勻腐蝕均勻腐蝕又稱一般腐蝕或連續(xù)腐蝕2、晶間腐蝕 一般晶界較晶內(nèi)具有較大的活性

20、，晶界、晶內(nèi)電位差加大，這時(shí)則會(huì)引起晶界的深腐蝕，稱為晶間腐蝕3、點(diǎn)腐蝕 點(diǎn)腐蝕又稱縫隙腐蝕、孔蝕，是發(fā)生在金屬制件上極局部區(qū)域的一種腐蝕形式4、應(yīng)力腐蝕 應(yīng)力腐蝕在靜拉伸應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，材料發(fā)生破裂的現(xiàn)象5、磨損腐蝕 在同時(shí)存在腐蝕和機(jī)械磨損時(shí)，兩者相互加速的腐蝕稱為磨損腐蝕。2、合金元素提高鋼的耐蝕性途徑有哪幾種？答：a、使不銹鋼對(duì)具體使用的介質(zhì)具有穩(wěn)定鈍化區(qū)的殃及極化曲線b、提高不銹鋼基體的電極電位，來(lái)降低原電池電動(dòng)勢(shì)c、使鋼具有單相組織，減少微電池的數(shù)量d、使鋼表面上生成穩(wěn)定的表面保護(hù)膜，如鋼中加硅、鋁、鉻等，在許多腐蝕和氧化的場(chǎng)合能形成致密的保護(hù)膜，提高鋼的耐蝕性。3、請(qǐng)分

21、析碳在不銹鋼中對(duì)組織的影響的雙重性答：碳能強(qiáng)烈地穩(wěn)定奧氏體，穩(wěn)定奧氏體的能力均為鎳的30倍同時(shí)，碳又是不銹鋼強(qiáng)化的主要元素碳與鉻能形成一系列碳化物，使不銹鋼的腐蝕性受到嚴(yán)重影響同時(shí)碳使不銹鋼的加工性能和焊接性能變壞4、請(qǐng)簡(jiǎn)述鉻、碳、鎳、錳、鈦、鈮與不銹鋼耐蝕性的關(guān)系答：a、鉻 鉻是決定不銹鋼耐蝕性的主要元素 當(dāng)鉻含量（原子比）達(dá)到1/8,2/8時(shí)，鐵的電極電位就跳躍式地增加，耐蝕性也隨之提高 鉻元素是a穩(wěn)定化元素 鉻的氧化物比較致密，可以形成耐蝕的保護(hù)膜b、碳 碳能強(qiáng)烈地穩(wěn)定奧氏體，穩(wěn)定奧氏體的能力均為鎳的30倍 同時(shí)，又是不銹鋼強(qiáng)化的主要元素 碳與鉻能形成一系列碳化物，使不銹鋼的耐蝕性受到嚴(yán)

22、重影響 同時(shí)碳使不銹鋼的加工性能和焊接性能變壞c、鎳 鎳是不銹鋼中的一種重要元素，能提高耐蝕性 鎳是穩(wěn)定化元素，鎳能有效地降低Ms點(diǎn)，使奧氏體能保持到很低的溫度d、錳 錳是鎳的代用品，是穩(wěn)定化元素 錳在奧氏體鋼中部分替代Ni，2%Mn相當(dāng)于1%Nie、鈦、鈮 鈦、鈮死強(qiáng)的碳化物形成元素，可優(yōu)先于鉻同碳形成碳化物，防止晶間腐蝕，提高耐蝕性5、什么是不銹鋼中的n/8定律？它與不銹鋼的晶間腐蝕有什么關(guān)系？答：鋼的電極電位隨鉻的變化規(guī)律是：在鉻達(dá)到12.5%原子比（即1/8時(shí)），電位有一個(gè)突躍升高。當(dāng)鉻量達(dá)到20%原子比（即2/8時(shí)），鐵的固溶體電位又有一次突躍升高，這一現(xiàn)象稱為二元合金固溶體電位的n

23、/8規(guī)律。假如鋼中雖含有12.5%的原子比的鉻量，但因一部分鉻和鋼中的碳化合固溶體中實(shí)際含鉻量低于12.5%，則鋼的耐蝕性不能得到突躍提高。6、請(qǐng)概述常見(jiàn)不銹鋼類型和性能特點(diǎn)答：沉淀強(qiáng)化不銹鋼強(qiáng)度最高 馬氏體不銹鋼具有較好的綜合機(jī)械性能，即較高的強(qiáng)度和一定的延展性 鐵素體+奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度較高，延展性也較好 鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度性能相近，但后者的延展性能較其他各類不銹鋼為高7、請(qǐng)舉一種Cr13型不銹鋼制作機(jī)械零件或工具，并制定熱處理工藝答：Cr13型馬氏體不銹鋼能在淬火過(guò)程中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，可以獲得熱處理強(qiáng)化，所以這類鋼可進(jìn)行多種熱處理，以控制和調(diào)節(jié)這種相變，滿足不銹鋼性能要求。

24、 a、調(diào)質(zhì)處理： 一般不銹鋼結(jié)構(gòu)件采用調(diào)質(zhì)處理，以獲得高的綜合機(jī)械性能b、淬火低溫回火Cr13、3Cr3Mo、4Cr13的熱處理通過(guò)淬火+低溫回火，可獲得高硬度和耐磨性。3、總結(jié)鉻鎂鉬奧氏體不銹鋼作用的成分特點(diǎn)和熱處理方法答：奧氏體不銹鋼是以18%Cr-8%l為典型成分而發(fā)展起來(lái)的，18%Cr-8%l合金正好處于奧氏體有利于形成的成分范圍。同時(shí)，鉻、鎳含量總達(dá)75%時(shí)不銹鋼的腐蝕性電位接近n/8規(guī)律中n=2的電位值，這樣既獲得了單相奧氏體，又得到好的鈍化性能，使耐蝕性達(dá)到了較高的水平。由于這兩方面的原因，28-8的成分才成為國(guó)際奧氏體不銹鋼的主要成分。18-8型奧氏體鋼平衡態(tài)時(shí)為奧氏體+鐵素體

25、+碳化物足相組織，實(shí)際的單相奧氏體是通過(guò)固溶熱處理的配合獲得的。3、分析18-8不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的原因和阻止方法答：工程上為防止奧氏體鋼晶間腐蝕現(xiàn)象，可采取如下措施：a、降低鋼中碳含量b、在鋼中加穩(wěn)定碳化物形成元素（Ti,Nb），與碳綜合析出特殊碳化物，消除晶間貧鉻區(qū)c、鋼經(jīng)1050-1100加熱淬火，保證固溶體中碳和鉻的含量d、對(duì)非穩(wěn)定性鋼進(jìn)行淬火，使奧氏體成分均勻化，消除貧鉻區(qū)；對(duì)穩(wěn)定性鋼將鉻的碳化物轉(zhuǎn)化為鈦、鈮的特殊碳化物，保證耐蝕所需的固溶體含鉻水平。第十一章 鑄鐵1、請(qǐng)簡(jiǎn)述鑄鐵的分類答：鑄鐵是碳含量大于2.11%的鐵碳合金，其中的碳有以化合態(tài)的滲碳體Fe3C析出，也有以游離態(tài)的石墨

26、析出。根據(jù)鑄鐵中的碳在結(jié)晶過(guò)程中的析出狀態(tài)以及凝固后顏色的不同，狀態(tài)可分為三大類： 白口鑄鐵；麻口鑄鐵；灰口鑄鐵 白口鑄鐵-碳除少量溶于鐵素體外，其余全部以化合物狀態(tài)的滲碳體析出，凝固后斷口呈白亮的顏色，故稱白口鑄鐵。 麻口鑄鐵-碳即以化和狀態(tài)的滲碳體析出，又以流離狀態(tài)的石墨析出，凝固后斷口夾雜著白亮的滲碳體和暗灰色的石墨，故稱為麻口鑄鐵。 灰口鑄鐵-碳全部或大部分以游離狀態(tài)的石墨析出，凝固后斷口呈灰色，故稱為灰口鑄鐵?；铱阼T鐵按石墨的形狀和大小又可分為：灰鑄鐵-石墨為片狀；（常被稱為灰口鑄鐵）球墨鑄鐵-石墨為球狀可鍛鑄鐵-石墨為團(tuán)絮狀蠕墨鑄鐵-石墨為蠕蟲(chóng)狀2、鑄鐵的成分與鋼有何較大的區(qū)別？答

27、：普通鑄鐵的化學(xué)成分一般為2-4%碳，1-3%硅，0.02-0.25%硫，0.05-1.0%磷，鑄鐵與碳鋼相比較，除了有較高的碳、硅含量外，還有較高的雜質(zhì)元素硫和磷。3、鑄鐵的組織和鋼有何較大的區(qū)別？答：鑄鐵中的碳主要有如下三種分布形狀 a、溶于鐵晶格的間隙中，形成間隙固溶體，如鐵素體、奧氏體 b、與鐵生成化合物，如Fe3C碳化物（滲碳體） c、以游離的石墨形式析出 由于鑄鐵中的碳主要是以石墨的形式存在。所以，鑄鐵的組織是由金屬基體和石墨所組成的。 鑄鐵的金屬基體有珠光體、鐵素體、鐵素體+珠光體，經(jīng)熱處理后有馬氏體、貝氏體等組織，它們相當(dāng)于鋼的組織 鑄鐵的組織特點(diǎn)，可以看成是在鋼的基體上分布著

28、不同形狀的石墨4、鑄鐵的性能與鋼有何較大的區(qū)別答：鑄鐵的性能取決于鑄鐵的組織和成分，因此，鑄鐵的機(jī)械性能主要取決于鑄鐵基體組織以及石墨的數(shù)量、形狀、大小及分布特點(diǎn)。石墨機(jī)械性能很低，硬度僅為BB3-5，抗拉強(qiáng)度為20MPa,延伸率接近零。 石墨與基體相比，其強(qiáng)度和塑性都要小得多，石墨減小鑄鐵件的有效承載截面積，同時(shí)石墨尖端易使鑄件在承載時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力集中，形成脆性斷裂。因此，鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性要比碳鋼低。一般說(shuō)來(lái)，石墨的數(shù)量越少，分布越分散，形狀越接近球形，則鑄鐵的強(qiáng)度、塑性和韌性越高。 雖然鑄鐵的機(jī)械性能不如鋼，但由于石墨的存在，卻賦予鑄鐵許多為鋼所不及的性能。如良好的耐磨性、高的消振型

29、、低的缺口敏感性、以及優(yōu)良的切削加工性。5、請(qǐng)分析影響鑄鐵石墨化的諸因素答：a、化學(xué)成分的影響： 碳和硅的影響 硅和碳都是強(qiáng)烈促進(jìn)石墨哈的元素 石墨來(lái)源于碳，隨著碳含量的提高，鐵水中的碳濃度和未溶解的石墨微粒增多，有利于石墨形核，從而促進(jìn)了石墨化 硅與鐵原子的結(jié)合力大于碳與鐵原子的結(jié)合力，硅溶于鐵水和鐵的固溶體中，由于削弱了鐵和碳原子之間的結(jié)合力，而促使石墨化。 錳的影響：錳能溶于鐵素體和滲碳體，其固定碳的作用，從而阻礙石墨化。硫的影響：硫阻礙碳原子的擴(kuò)散，是一個(gè)促進(jìn)白口鑄鐵的元素。磷的影響： 磷是一個(gè)促進(jìn)石墨化不十分強(qiáng)烈的元素b、冷卻速度對(duì)鑄件石墨化的影響 鑄件的冷卻速度對(duì)石墨化過(guò)程也有明顯

30、的傾向，一般來(lái)說(shuō)，鑄件冷卻速度越緩慢，即冷卻速度較小時(shí)，越有利于按照Fe-C系狀態(tài)圖進(jìn)行結(jié)晶和轉(zhuǎn)變，即越有利于石墨化過(guò)程的充分進(jìn)行，反之，鑄件冷卻速度快，就不利于石墨化的進(jìn)行。6、請(qǐng)制定鐵素體基體的可鍛鑄鐵熱處理工藝，并說(shuō)明理由。答：可鍛造鑄鐵石墨化是由白口鑄鐵較長(zhǎng)時(shí)間石墨化退火而研制的，在退貨過(guò)程中主要是發(fā)生石墨化。 如果白口組織在退火過(guò)程中第一階段和第二階段石墨化充分進(jìn)行，則退火后得到鐵素體基體加團(tuán)絮狀石墨的組織，稱為鐵素體可鍛鑄鐵如果退火過(guò)程中經(jīng)第一階段和中間階段石墨化后，以較快冷卻速度冷卻，是第二階段石墨化未能進(jìn)行，則退火后的組織為珠光體加團(tuán)絮狀石墨的組織，稱為珠光體可鍛鑄鐵。 當(dāng)原始

31、組織為珠光體加共晶滲碳體的白口鑄鐵緩慢加熱到900-1000C時(shí)，其原始組織便轉(zhuǎn)化為奧氏體加共晶滲碳體。 第一階段石墨化 第一階段石墨化是發(fā)生在900-1000的高溫長(zhǎng)時(shí)間保溫過(guò)程中，共晶滲碳體分解為奧氏體加團(tuán)絮狀石墨，此過(guò)程溫度越高，滲碳體分解速度越快，退火周期越短，但是，退火溫度過(guò)高，還引起石墨團(tuán)和奧氏體晶粒鈍化，故第一階段石墨化溫度一般應(yīng)控制在900-1000，最高不超過(guò)1050。中間石墨化階段 發(fā)生在第一階段石墨化以后，自高溫隨爐冷卻到750-720的過(guò)程中，從奧氏體中析出二次石墨，在此過(guò)程中冷卻速度不宜過(guò)快，以避免析出二次滲碳體，一般以40-50C/h為宜。第二階段石墨化 發(fā)生在第一階段石墨化以后，以3-5/h的冷卻速度緩慢冷卻通過(guò)共析轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的過(guò)程中，