材料結(jié)構(gòu)與性能復(fù)習題(僅供參考)

鋼分類的方法有哪幾種鋼中常用合金元素有哪些是強碳化物形成元素中強碳化物形成元素鋼的分類方法有5種：1）按化學(xué)成分，有碳素鋼（低碳鋼，中碳鋼，高碳鋼），合金鋼；2）按質(zhì)量，有一般鋼，優(yōu)良鋼，高級優(yōu)良鋼；3）按用途，有構(gòu)造鋼，工具鋼，特別鋼；4）按煉鋼方法，有轉(zhuǎn)爐鋼，平爐鋼，電爐鋼；5）按澆筑前脫氧程度，有冷靜鋼，沸騰鋼，半鎮(zhèn)靜鋼。強碳化合物形成元素：Hf,Zr,Ti,Ta,Nb,V中強碳化合物形成元素：W,Mo合金鋼的主要長處是什么常用以提升鋼淬透性的元素有哪些激烈阻擋奧氏體晶粒長大的元素有哪些提升回火穩(wěn)固性的元素有哪些合金鋼主要長處：優(yōu)秀的力學(xué)性能和其余性能，既有高的強度，又有足夠韌性和塑性。提升鋼淬透性的元素：B,Mn,Cr,Mo,Si,Ni激烈阻擋奧氏體晶粒長大的元素：Hf,Zr,Ti,Ta,Nb,V提升回火穩(wěn)固性的元素：V,Nb,Cr,Mo,W3解說以下現(xiàn)象：（1）大部分合金鋼的熱辦理溫度比同樣含碳量的碳素鋼高；（2）大部分合金鋼比同樣含碳量的碳素鋼擁有較高的回火穩(wěn)固性；（3）含碳量為%、含鉻量為12%的鉻鋼屬于過共析鋼，而含碳量為%、含鉻量為12%的鉻鋼屬于萊氏體鋼；（4）高速鋼在熱斷貨熱軋后經(jīng)空冷獲取馬氏體鋼。熱辦理目的是讓碳及合金元素充分溶解，合金元素擴散速度慢，此外合金元素形成的碳化物溶解需要更高溫度和時間。2)因為合金鋼中含有許多的碳化物形成元素如，Cr、W、Mo、Ti、V等，它們與碳有較強的親和力，使碳化物由馬氏體向奧氏體溶解時，合金元素擴散困難，加之合金碳化物的穩(wěn)固性高，使碳化物的溶解比較困難，合金鋼在加熱時需要較高的溫度和較長的時間。所以，合金鋼擁有較高的回火穩(wěn)固性。依據(jù)金相組織來看，含碳量為%、含鉻量為12%的鉻鋼均衡態(tài)是滲碳體加珠光體，含碳量為%、含鉻量為12%的鉻鋼均衡態(tài)出現(xiàn)萊氏體。4）因為高速鋼的合金元素含量高，

C曲線右移，一般合金元素越高臨界冷卻速度越小，淬透性越好，當空冷的冷卻速度大于臨界冷卻速度時，空冷即可獲取馬氏體。4有資料表示，南京長江大橋采納16Mn鋼比一般碳素鋼節(jié)儉鋼材15％，簡要解說原由。低合金高強度鋼是在碳素工程鋼基礎(chǔ)上加入少許合金元素（Mn,Si,Ti,Nb,V,Al等）形成的，以此獲取較好的塑性，韌性，焊接性能，性能的提升使得在同樣的工程條件要求下大大降低了鋼材的使用量。16Mn屬于低合金高強度構(gòu)造鋼，這種鋼適應(yīng)大型工程構(gòu)造，減少構(gòu)造重量，提升使用的靠譜性及節(jié)儉鋼材，所以與碳素鋼對比能夠節(jié)儉15%資料。5試比較45鋼與40Cr鋼的應(yīng)用范圍，以此說明合金元素Cr在調(diào)質(zhì)鋼中的作用。鋼屬優(yōu)良碳素構(gòu)造鋼，大批的模具生產(chǎn)會用到，做模具鋼使用。40Cr鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負荷及中等速度工作的機械部件，如汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)；經(jīng)淬火及中溫回火后用于制造承受高負荷、沖擊及中等速度工作的部件，如齒輪；經(jīng)淬火及低溫回火后用于制造承受重擔荷、低沖擊及擁有耐磨性、截面上實體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿；經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面淬火后用于制造擁有高的表面硬度及耐磨性而無很大沖擊的部件，如套筒；別的，這種鋼又適于制造進行碳氮共滲辦理的各樣傳動部件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。Cr能增添鋼的淬透性，提升鋼的強度和回火穩(wěn)固性，擁有優(yōu)秀的機械性能。說明滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、軸承鋼的化學(xué)成分、最后熱辦理及組織、性能特色。滲碳鋼：一般都是低碳鋼，碳的質(zhì)量分數(shù)一般在%%范圍，主要合金元素有Ni,Cr,Mn等。最終熱辦理是淬火加低溫回火。往常滲碳表面是高碳回火馬氏體和渺小的碳化物，因此擁有很高的硬度和耐磨性，非滲碳表面和基體部分（心部）依鋼的淬透性大小分別為經(jīng)受回火的低碳馬氏體和低碳馬氏體加貝氏體，也能夠是屈氏體，這些組織使基體擁有更好的強硬度與韌塑性。調(diào)質(zhì)鋼：一般是中碳鋼，碳的質(zhì)量分數(shù)一般在%%范圍，加入合金元素有Cr,Mn,Si,Ni,B等，還會加入少許克制回火脆性的合金元素Mo,W。最后熱辦理是淬火加高溫回火。采納500°C~600°C回火，獲取回火索氏體，有高塑性，高韌性及必定強度；采納200°C~250°C回火，獲取回火馬氏體，或許采納450°C左右回火，獲取回火屈氏體，擁有很高強度和適合塑性和韌性。彈簧鋼：碳含量一般很高在%%范圍，往常加入Si,Mn作為合金元素，還加入Cr,W,V,Nb等元素以戰(zhàn)勝硅錳彈簧鋼的不足。冷成型后的彈簧鋼需要進行200°C~400°C低溫回火以去除應(yīng)力；熱成形后的彈簧鋼進行淬火加中溫回火，獲取回火屈氏體，擁有必定的沖擊韌性，較高的彈性極限，屈強比和最高的疲憊強度。軸承鋼：碳含量一般很高在%%范圍，屬于過共析鋼，主加合金為Cr,還加入Si,Mn,V等進一步提升淬透性。最后熱辦理是淬火加回火。軸承鋼在使用條件下顯微組織是回火馬氏體基體上散布的渺小碳化物顆粒，并含有少許剩余奧氏體，擁有高的強度，硬度，耐磨性好且擁有較高的疲憊壽命。說明以下牌號鋼的大概化學(xué)成分、合金元素的主要作用、用途及最后熱辦理工藝：20CrMnTi

40CrNiMo

60Si2Mn

GCr1520CrMnTi:滲碳鋼，往常為含碳量為%～%的低碳鋼，還含有硅及微量S,P等元素。Cr,Mn,Ti等元素的復(fù)合作用使得淬透性較高，

%～%，錳%～%，鉻%～%以Ti還可以降低熱敏感性，晶粒長大偏向小。主要用于齒輪，軸類，活塞類零配件以及汽車，飛機各樣特別部件部位。最后熱辦理工藝是先正火，而后淬火加低溫回火。40CrNiMo:調(diào)質(zhì)鋼，含碳量%～%，鉻%～%，鎳%～%，鉬%～%以及微量的S,P等元素。Cr,Ni,Mo等元素的復(fù)合作用大大提升了鋼的淬透性，提升回火穩(wěn)固性，使晶粒細化。主要用于高強部件如航空發(fā)動機軸、軸類、齒輪、緊固件等。最后熱辦理工藝為淬火加高溫回火。60Si2Mn:彈簧鋼，含碳量%～%，含硅%～%，含錳%～%以及微量的S，P等元素。加入Si,Mn的目的是提升淬透性，加強鐵素體，大大提升彈性極限。主要用于鐵道車輛、汽車拖沓機工業(yè)上制作承受較大負荷的扁形彈簧或線徑在30mm以下的螺旋彈簧、也適于制作工作溫度在250℃以下非腐化介質(zhì)中的耐熱彈簧以及承受交變負荷及在高應(yīng)力下工作的大型重要卷制彈簧以及汽車減震系統(tǒng)等。最后熱辦理工藝是淬火加中溫回火。GCr15:軸承鋼，含碳量%～%，鉻%～%以及Mn,Si等元素。加入Cr,Mn等提升鋼的淬透性，適當?shù)腟i還可以顯然的提升鋼的強度和彈性極限。主要用于制作各樣軸承套圈和轉(zhuǎn)動體。最終熱辦理工藝是淬火加低溫回火。工具鋼分幾類低合金工具鋼與碳素工具鋼對比有何長處何謂二次硬化何謂紅硬性提升紅硬性的主要元素是什么各舉出1～2個碳素工具鋼、低合金工具鋼、高速鋼的典型鋼種，簡要說明合金元素的作用。按用途分：刃具鋼，模具鋼和量具鋼三類；按化學(xué)成分分：碳素工具鋼，合金工具鋼和高速鋼三類。低合金工具鋼是在碳素工具鋼中加入Si、M、Cr、W、V等合金元素的鋼，低合金工具鋼的淬硬性、淬透性、耐磨性和韌性均比碳素工具鋼高。二次硬化：某些鐵碳合金（如高速鋼）須經(jīng)多次回火后，才進一步提升其硬度的現(xiàn)象。紅硬性：指資料在經(jīng)過必定溫度下保持一準時間后，能保持其硬度的能力。加入W、Mo、Cr、V能夠顯著提升紅硬性。碳素工具鋼：T8Mn，合金Si,Mn等的加入使得鋼的淬透性好，韌性較好，有適合的硬度。合金工具鋼：9SiCr，合金Si,Cr等的加入使得鋼的淬透性較高，切屑壽命提升。高速鋼：W18Cr4V，Cr的加入使得鋼的淬透性提升，W,V的加入提升了耐磨性與熱硬性。9高速工具鋼淬火后為何需要進行三次以上回火在560℃回火是不是調(diào)質(zhì)辦理高速鋼淬火加熱后的奧氏體中含有大批碳和合金元素，Ms和Mf點顯著降低，淬火后鋼中保存大批剩余奧氏體，影響尺寸穩(wěn)固性。在560°C一次回火不可以使全部剩余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，為了盡量多的除去高速鋼殘留奧氏體，往常要在560°C進行三次回火，每次回火1小時，經(jīng)過三次回火后剩余奧氏體降到1%-2%。560°C回火不是調(diào)質(zhì)辦理。10為何Cr能提升金屬的腐化抗力常用的含Cr量是多少C對鋼的耐腐化性能有何影響當Cr加入鐵中形成固溶體時，固溶體的電極電位隨Cr含量增添呈突變式變化（n/8規(guī)律），當固溶體中含鉻量分別達到摩爾比1/8，2/8n/8時，固溶體的電極電位忽然顯著提升，腐化則跳躍性的顯著減弱。常用的含鉻量在13%以上。C含量增添，鋼的耐腐化性能降低。111Cr13鋼和Cr12鋼中的含鉻量都大于%，現(xiàn)1Cr13屬于不銹鋼，而Cr12鋼不屬于不銹鋼，說明原由。Cr12中含碳量很高達到%～%，固然Cr含量達到了%，可是碳含量提升會使得鋼的耐腐化性能降低，一般不銹鋼含碳量較低，不會超出%，1Cr13的含碳量小于%，屬于馬氏體不銹鋼。議論題：C及合金元素Mn、Cr、Si、Ni、W、Mo、V、Ti、B等在鋼中一般主要有哪些作用C：鋼中含碳量增添，折服點和抗拉強度高升，但塑性和沖擊性降低,碳能增添鋼的冷脆性和時效敏感性,碳量高還會降低鋼的耐大氣腐化能力。Mn：；激烈增添鋼的淬透性,錳是優(yōu)秀的脫氧劑和脫硫劑,能除去或減弱因為硫所惹起的鋼的熱脆性，提升鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度；細化珠光體提升珠光體鋼強度的作用。Cr：鉻在調(diào)質(zhì)構(gòu)造鋼中的主要作用是提升淬透性,提升資料表面的耐磨性。含量超出12%時,使鋼有優(yōu)秀的高溫抗氧化性和耐氧化性介質(zhì)腐化的作用。鉻能增添鋼的淬透性并有二次硬化作用。可提升高碳鋼的硬度和耐磨性而不使鋼變脆；還增添鋼的熱強性，鉻為不銹耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素。鉻能提升碳素鋼軋制狀態(tài)的強度和硬度。降低伸長率和斷面縮短率。含鉻的彈簧鋼在熱辦理時不易脫碳。鉻能提升工具鋼的耐磨性、硬度和紅硬性。有優(yōu)秀的回火穩(wěn)固性。在電熱合金中，鉻能提升合金的抗氧化性、電阻和強度。Si：硅能提升鋼的硬度和強度，但含硅超出3%時,將顯著降低鋼的塑性和韌性。硅能提升鋼的彈性極限、折服強度和折服比,以及疲憊強度和疲憊比等。硅能降低鋼的密度、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率。能促進鐵素體晶粒粗化。降低矯頑力。有減小晶體的各向異性偏向，使磁化簡單，磁阻減小，使硅鋼片在較弱磁場下有較高的磁感強度。硅因有強的脫氧力，進而減小了鐵的磁時效作用。含硅的鋼在氧化氛圍中加熱時提升鋼在高溫時的抗氧化性。硅能降低鋼的焊接性能。硅仍是優(yōu)秀的脫氧劑。Ni:高的強度、高的韌性和優(yōu)秀的淬透性、高電阻、高的耐腐化性。W:細化晶粒，大大提升淬透性,不降低塑性，提升韌性、強度、熱穩(wěn)固性、硬度、耐磨性,提高回火穩(wěn)固性。Mo：能提升淬透性和熱強性，防備回火脆性，增