金属材料学-复习总结

1.1本课的特点综合性是内容涉及知识面比较广，涉及所有以前学过的专业知识；应用性是指课程的内容是生产或科研中正在广泛使用的材料和技术；经验性是指某些内容是长期的经验总结，在实际应用中可变性还比较大。1.2材料科学材料科学主要是研究材料的组分、结构与性能之间的相互关系和变化规律的科学。

材料科学是一门介于基础科学和应用科学之间的应用基础科学。使用性能成分与结构性质制备与加工MSE四要素使用性能材料的性质结构与成分合成与加工

金属材料陶瓷材料高分子材料

复合材料

黑色金属材料有色金属材料塑料橡胶合成纤维金属基复合材料陶瓷基复合材料聚合物（树脂）基复合材料工程材料按化学成分分：氧化物陶瓷（Al2O3,SiO2,MgO,ZrO2)非氧化物陶瓷（SiC,Si3N4等）第二节合金钢的分类和编号2.1钢的分类1.按冶金方法分类平炉钢冶炼设备转炉钢电炉钢（电弧炉，感应炉，电渣炉

）沸腾钢按脱氧程度和镇静钢浇注制度分半镇静钢

酸性，碱性2.按化学成分分类3.按质量分类GB/T699-1999P％S％普通质量钢0.0450.045优质钢0.0350.035高级优质钢0.0300.030特级优质钢0.0250.020优质碳素结构钢2.2.1普通碳素结构钢编号原则由四部分组成：（1）代表屈服点的字母：Q（2）屈服点的数值（3）质量等级符号：A，B，C，D（4）脱氧方法符号F－沸腾钢

b－半镇静钢

Z－镇静钢

TZ－特殊镇静钢举例

Q235A.F表示碳素结构钢，屈服强度≥235MPa，质量等级为A的沸腾钢

钢号以碳的平均质量万分数表示。如20、45等。20表示含C：0.20%（万分之20）。类似的

10，20，35，10F等2.2.2优质碳素结构钢编号原则2.2.3碳素工具钢编号原则碳素工具钢都是高级优质钢或特级优质钢用“T”（碳）＋表示含碳量千分之几的数值表示举例

T8－表示含碳量为0.8％的碳素工具钢类似钢号：

T7，T9，T10，T9A，T10A其中：A－高级优质钢合金钢在碳钢中加入一种或多种合金元素，形成的钢称之为合金钢。

2.2.4合金钢的编号原则化学元素采用国际化学符号或元素中文名称表示化学成分：（1）含碳量1）合金结构钢：一般以平均含碳量的万分之几表示，如40Cr，40CrNiMo等。2）合金工具钢：含碳量小于1％时用千分之几表示，如9SiCr，9Mn2V等。含碳量大于1％时不标碳含量，如Cr12MoV，CrWMn等。（2）合金元素含量（Cr轴承钢和低Cr工具钢除外）1）平均含量少于1.5％的合金钢仅表示元素，一般不标含量,V、Ti、B、RE除外2）含量在1.5％～2.49％，2.5％～3.49％，…22.5％～23.49％…

分别以2，3，…，23…表示。如：60Si2，W6Mo5Cr4V2，1Cr18Ni93）铬轴承钢含碳量0.95～1.05％，1.0～1.10％不标在钢号前冠以“G”（滚），Cr的含量用千分之几表示，如GCr15，GCr94）低铬工具钢

Cr含量用千分之几表示，如：Cr062.2.5不锈钢和耐热钢的编号原则碳含量一般用千分之几表示。如1Cr13，1Cr18Ni9；合金含量用百分制。表示类型可不标碳含量，如Cr13，Cr18Ni9，Cr25Ni20；含碳量小于0.08％标0。低于0.03％标注00。如：00Cr18Ni9,0Cr13，（2008国家标准）1.合金元素还是百分制。

NbTiZrN等含量低也要标注。2.对于碳含量有上下限者，新标准碳含量改为万分制3.对于只规定碳含量上限者，也就是含碳量小于0.1％、低于0.03％（超低碳）者采用十万分制。1）当含碳量上限不大于0.1％时，以其上限的3/4表示含碳量；例如：含碳量上限为0.08％者用06表示；含碳量上限为0.03％者用022表示；含碳量上限为0.01％者用015表示。2）当含碳量上限大于0.1％时，以其上线的4/5表示含碳量；例如：含碳量上限为0.20％者用16表示；含碳量上限为0.15％者用12表示。2.2.6编号补充说明各级优质钢，在钢号后加“A”特级优质钢，在钢号后面加“E”

如：20Cr2Ni4A易切削钢，在钢号前加“Y”（易）表示（GB/8731—1988）如：Y20，Y40Mn非调质结构钢F45V为热锻用非调质钢,YF35V为易切削非调质钢（万分制）；塑料模具钢：SM3CrMo，SM45（万分制）；重点及基本要求

第二章是本课程基础和重点，要求

全面掌握了解钢中的常见元素及合金元素对钢的组织、热处理及性能的影响规律；掌握合金元素的加入对钢的基本强化机制的影响；

难点是合金元素对钢中基本合金相结构的影响。第1章钢的合金化概念1.奥氏体形成元素

C,N,Cu,Mn,Ni,Co2.铁素体形成元素

Hf,Zr,Ti,Ta,Nb,V,W,Mo,Cr,Si,Al（一）

按与Fe相互作用分类能与α－Fe形成无限固溶体Cr、V；能与γ－Fe形成无限固溶体Co、Mn、Ni2.碳化物形成元素

Hf，Zr，Ti，Ta，Nb，V，W，Mo，Cr，Mn，Fe

1.非碳化物形成元素

Ni，Cu，Si，Al，P等最强中强弱（二）

按与C相互作用（亲和力大小）分类3.碳化物特点1）硬度高硬度，其形成碳化物的倾向越强，则碳化物硬度越高。2）稳定性形成碳化物能力越强的元素，其熔点越高，稳定性越高。稳定性排序：

M3C，M7C3，M23C6，M6C，M2C，MC

（弱－强）

（三）按对奥氏体层错能的影响分类一般认为层错能越低，越有利于位错扩展和形成位错，使滑移困难，导致钢的加工硬化趋势增大。1）提高奥氏体层错能元素

Ni，Cu，C等2）降低奥氏体层错能元素

Mn，Cr，Ru（钌），Ir（铱）等1.1.3合金元素对Fe－C相图的影响1.1.3.1对S、E点的影响缩小奥氏体区的元素，使A3线上升，S点左移。

E点左移意味着出现莱氏体组织的含碳量降低，这样钢中碳的质量分数不足2％时就可以出现共晶莱氏体。保持到室温时高速钢W18Cr4V钢（含碳0.7－0.9％）中会出现莱氏体。1.1.3.1对S、E点的影响S点左移，意味着钢中含碳量小于0.77％时，就会变为过共析钢而析出二次渗碳体。4Cr13马氏体不锈钢，由于含Cr13％，致使共析点移至0.4％C附近，从而使4Cr13变为过共析钢。1.1.3.4对C曲线和淬透性的影响除Co外，C曲线全部右移，临界冷却速度减小，淬透性提高。淬透性由强到弱Mo、Mn、W、Cr、Ni、Si、V碳化物形成元素（固溶在基体中）甚至导致C曲线出现两个独立区域。多元少量有利于提高淬透性，使Ms、Mf不至降低太多。1.3合金元素在钢中的分布及偏聚1.3.1合金元素在钢中的分布合金元素在钢中的存在形式固熔体化合物游离态固熔于F、A、M中Ni、Si、Co、Mn、Cr、Mo、W碳化物金属间化合物非金属夹杂物合金渗碳体特殊碳化物如Pb、Cu等奥氏体形成过程奥氏体形成残余碳化物溶解奥氏体成分均匀化奥氏体晶粒长大1.4.1合金钢的加热奥氏体化1.4合金元素对钢相变的影响1.4.3.合金元素对淬火钢回火转变的影响回火过程马氏体的分解残余奥氏体的分解碳化物的形成、聚集和长大α－Fe的回复和再结晶

钢淬火后，内部组织很不稳定，随回火温度的不同，淬火组织会发生一系列的组织转变，包括：强碳化物形成元素Ti、Zr、Nb等抑制了碳在钢中的扩散，强烈阻止了奥氏体晶粒的长大。1.4.3合金钢的回火转变

1.4.3.1合金元素对马氏体分解的影响

碳化物形成元素Mo、Mn、W、Cr、V提高回火稳定性，要达到同样硬度回火温度和时间需要升高。

①非碳化物形成元素Ni，Co，Cu等影响较小（Si除外）。②碳化物形成元素阻碍马氏体分解和碳化物析出长大。

③Si阻止马氏体分解，Fe-Si结合力大于Fe-C，阻止ε-FexC形核长大，Si可进入ε-FexC，但不溶Fe3C，析出时阻止M分解。合金元素降低MS点，阻碍扩散，因此马氏体的碳浓度高于碳素钢在相同温度下合金钢马氏体含C量（曲线3）比C钢高（曲线1）。含非碳化物形成元素（Si除外）的合金钢含碳量（曲线2）和C钢（曲线1）规律相同。④回火时马氏体含碳量的变化低温Tc

以下（150～200℃）回火时，合金元素对M分解影响不大。温度升高到T1/Tk回火时，合金元素活动能力增加，对M分解有显著影响结论：碳化物形成元素将强烈阻碍马氏体分解和碳化物析出长大。即推迟C从M中析出，如一般碳钢中C从M析出完全析出的温度范围是（250～300℃），而含碳化物形成元素的钢中C从M中析出的温度提高到（400～500℃），有时即使到550℃或更高温度也难以使C完全从α相中析出，表现为回火稳定性高。1.5合金元素对钢强韧化的影响合金元素是通过阻碍位错运动来提高强度，从而达到强化金属的目的。常见的提高钢材强度的手段有：

固溶强化，晶界强化，第二相强化（沉淀强化），位错强化（加工硬化强化）通过对这四种方式单独或综合加以运用，便可以有效地提高钢的强度。①钢淬火形成马氏体。马氏体中溶有过饱和的碳和合金元素，产生很强的固溶强化效应；②马氏体形成时产生高密度位错，位错强化效应很大；附：钢淬火回火提高强度的机制提高钢强度最常用的方法是淬火和随后的回火③奥氏体转变为马氏体时，形成许多极细小的、取向不同的马氏体束，产生细晶强化效应。④淬火后回火，马氏体中析出细碳化物粒子，间隙固溶强化效应大大减小，但产生强烈的析出强化效应。由此可知，马氏体强化充分而合理地利用了全部四种强化机制，是钢的最经济和最有效的强化方法。

1.5.3.2提高钢韧性的合金化途径1.降低钢中有害杂质S，O，P，N等的含量；2.降低C含量；3.加入Ni；提高奥氏体层错能元素来提高韧性的。4.细化晶粒；5.改变碳化物大小、形状和分布；6.控制杂质的形状为球状。1.7.1.1有益效应：1.净化作用：B、RE脱氧、去氮、降氢。微量B，RE等元素使钢净化(1)．B，RE与O或N，形成比重小（易上浮）氧化物或氮化物。(2)．B，RE等能与As，Sb，Sn，Pb，Bi形成高熔点金属间化合物。消除钢的热脆性，提高高温强度。2.变质作用：B、RE改变凝固过程和铸态组织。形成非自发形核核心，表面活性剂，降低晶体长大速率，细化晶粒。减少偏析。RE还可增大钢的流动性。3.改变性质或形态。球形好于枝晶间共晶形态和不规则角状。MnS-MnO，球形，FeS为网状化合物钢中常见的MnS是降低钢强度的基本原因1.7.1.2有害作用1.一些微量元素不是有意加入的，而是在炼钢过程中由原材料（矿石、合金元素、废钢）带入的，它们在钢中的总量<0.1%，在钢的常规分析中常常不能测定出来，这些元素亦称为微量痕迹元素。2.例如，Pb，Bi，Sb，Sn等元素在PPM数量范围内就会对钢的热塑性、蠕变强度、焊接性、耐腐蚀性等产生有害的影响，并且可能导致钢的不同形式的脆性（如回火脆性）。引起冷脆（P），热脆（S），二次回火脆性，氢脆。3.消除方法完全去除很困难，只能通过添加有益微量痕迹元素来抵消。细化A晶粒Ti、V、Nb、Zr、Al提高淬透性除Co以外，如Mn、Cr、W、Mo提高回火抗力Cr、W、Mo、V固溶强化Ni、Si、Al、Co、Cu、Mn、Cr、Mo、W第二相强化Mn、Cr、Mo、W扩大A相Ni、Mn、Cu、N扩大F相Si、Cr、W、Mo、V、Ti、Al

形成致密氧化膜Si、Al、Ni、Cr、W、Mo、Ti2)合金元素在钢中作用第二章工程结构钢

低合金构件用钢又称低合金结构钢或称普低钢（普通低合金高强度钢）。成分特点：低碳，低合金。性能特点：普低钢的屈服强度大大高于普碳钢。

例如：常用的Q235与16Mn相比，含碳量相同，但Mn提高到1.2-1.6%，屈服强度大大提高。

Q235σs≥235MPaσb375～460MPa

16Mnσs≥345MPaσb510～660MPa一、普低钢化学成分特点1.低碳(低于0.2％)2.低合金，主加元素Mn，Mn的含量一般低于2％（基本上不加Cr，Ni）（1）Mn属复杂立方点阵，固溶强化效果好；（2）Mn使Ar1线降低，降低过冷Ａ向P转化的温度的范围，细化了组织。（3）Mn使Fe－C相图中的S点左移，使基体中的珠光体量增多，提高强度。3.辅加元素：Al，V，Ti，NbAl－形成AlN细小质点，细化晶粒。

V，Ti，Nb产生沉淀强化，还可以细化晶粒。4.加Cu，P改善耐大气腐蚀性能

Cu的加入量一般为0.025～0.25％，大量的加入会超过其溶解度，起到相反效果。

P：0.06～0.15％的加入量。5.加入微量稀土元素脱S，去气，净化材质，改变夹杂物形态与分布。二、控制轧制和控制冷却技术控冷控轧工艺：高温形变热处理的一种，人为地使奥氏体中形成大量铁素体相变核心，控轧和控冷温度比通常低，获得大量细小的铁素体组织，提高钢的强韧性。常规热轧钢与控制轧制冷却钢组织性能上的基本差别在于前者铁素体晶粒在奥氏体晶界上形核，后者由于控制轧制，奥氏体晶粒被形变带划分几个部分，铁素体晶粒可在晶界和晶粒上同时形核，从而形成了晶粒非常细小的组织。充分而合理地利用了全部四种强化机制，尤其是细晶强化。

一、调质钢：40Cr、40CrNi、40CrNiMo钢，其临界淬透直径分别为25－30mm、40－60mm、60－100mm。第三章机器零件用钢（一）化学成分1.高碳

0.95-1.15％保证硬度2.加入Cr，Si，MnCr：0.4-1.65％，最常用，提高淬透性，形成合金渗碳体(Fe，Cr)3C，提高耐磨性和接触疲劳抗力，提高耐蚀性

Si，Mn：提高淬透性

Si还可以提高回火稳定性二、轴承钢的冶金质量和合金化（二）组织特点由于轴承钢是高碳钢，钢中碳化物多，易形成不均匀的碳化物分布。不均匀的碳化物分布通常通过球化退火工艺调整（在淬火前进行）。夹杂物对轴承的接触疲劳性能影响很大，钢中夹杂物可以形成应力集中，形成疲劳裂纹源。1.低碳

一般在0.12%～

0.25%C。主要目的是为了保证心部有良好的韧性。2.合金化特点Cr、Mn、Ni、Si、Mo、B提高钢材的淬透性，提高零件的强度和韧性；三、渗碳钢的化学成分特点四、高锰铸钢高Mn钢的基体组织为A，由于Mn能降低奥氏体层错能，提高钢材在冷变形过程中的加工硬化能力，这种性能应用于Mn13耐磨钢中。（1）高锰钢的化学成分及性能

牌号ZGMn13ZG铸钢Mn＝13％百分制C＝1～1.3％（当C≥1％时不写数字），Mn＝11～14％主要牌号：ZGMn13、ZGMn13Cr2、ZGMn13Mo、1.齿轮类零件：传递动力，改变运动速度和方向。、失效形式：疲劳断裂、表面损伤、过载断裂等。（1）机床齿轮45、40Cr、42SiMn正火或调质（中碳钢）。备料→锻造→正火（退火）→粗加工→调质处理→半精加工→高频淬火＋回火→磨削。五、典型零件材料选择与工艺分析

2.轴类零件：传递扭矩，有交变性，有时有弯曲、拉压载荷。失效为断裂（过载冲击）、疲劳断裂和过量变形。①轻载车床主轴45钢正火和调质处理②中载铣床主轴调质钢40Cr或20Cr渗碳钢③重载主轴20CrMnTi，渗碳淬火④高精密主轴镗床，38CrMoAlA氮化钢。第四章工模具钢工具钢－用来制造各种工具的钢种碳素工具钢刃具用钢低合金工具钢高速工具钢分类冷作模具钢模具用钢热作模具钢塑料模具钢量具用钢一、高速钢中合金元素的作用1.碳的作用莱氏体钢W18Cr4V（18－4－1）不标碳成分C＝0.7～0.8％，形成各类碳化物，与钢中碳化物形成元素形成足够数量的碳化物，在淬火加热时一部分溶入A，从而保证M的硬度，回火时合金碳化物弥散析出，造成二次硬化，另一部分未溶碳化物起细化晶粒、提高耐磨性作用。2.钨和钼的作用W红硬性主加元素，提高红硬性和细化晶粒加入量：不超过20％Mo元素的作用与W相同，1％Mo可替代2％的W但W的价格比Mo贵，所以现在有W－Mo系逐渐取代W系的趋势

3.钒的作用强碳化物形成因素，所有高速钢中均含有。形成VC，硬度高，稳定性高，提高耐磨性，红硬性，细化晶粒。。4.铬的作用Cr提高淬透性，提高回火稳定性和二次硬化效果。提高耐蚀性和抗氧化能力，提高切削性，减少粘刀现象，改善切削能力。二、高速钢的淬火工艺选择（1）高速钢高的淬火加热温度加热温度高：Ac1＋400℃以上因为W，Mo，V只有在1100℃以上才能大量溶入奥氏体

W18Cr4V：1280℃

W6Mo5Cr4V2：1220℃目的：钢中合金元素多，导热性差，加热温度高，易产生内应力，造成变形、开裂和氧化脱碳，为避免上述情况，需预热。二次预热：形状复杂，尺寸大的零件通常在500-650℃和800-850℃预热两次。（2）预热加热三、高速钢的回火工艺

为消除应力，稳定组织，减少残余A量，达到所需的性能，高速钢一般进行三次或更多次回火。二次淬火：在500-600℃温度区间回火，因为M分解使残余奥氏体的压应力得到松弛，残余奥氏体中析出部分碳化物，使残余奥氏体中合金元素及含碳量降低，使A’的Ms点升高，这种合金元素贫化的A’，在回火冷却过程中转变为M，使钢硬度进一步升高，谓二次淬火。四、基体钢概念：成分相当于高速钢淬火组织中基体成分的钢种特点：过剩碳化物少，颗粒细小，分布均匀，冲击韧性和疲劳强度较好，并保持了较高的耐磨性和红硬性代表钢种：65Nb（6Cr4W3Mo2VNb）接近于6-5-4-2的基体。一、提高不锈钢耐蚀性途径1.提高电极电位:Cr、Ni、Si提高金属基体的电极电位2.使金属表面钝化:加入合金元素Cr、Al、Mo、Cu、Si形成氧化膜（钝化膜）3.使钢获得单相组织，并有均匀的化学成分，和高的纯净度:Ni、Mn形成均匀的单相组织4.采用机械保护措施或覆盖层。电镀、发蓝、涂漆等第五章不锈钢二、铁素体不锈钢的脆性1.475℃脆性

Cr>15%时，在400－525℃长时间加热，或在此温度范围内缓冷，钢在室温下将变得很脆，特别是在475℃脆化最为明显，称为475℃脆性。原因是：475℃加热时，F内的Cr原子趋于有序化，形成许多富Cr的小区域α″（80％Cr＋20％Fe）并与母相共格，引起点阵畸变和内应力，造成脆性，可通过在高于475℃加热，随后快冷消除。2.高温脆性（925℃脆性）：

F不锈钢在加热900-1100℃以上，冷却到室温，会出现严重脆化，抗蚀性能也大大降低，称为高温脆性。主要原因：一是C，N较多的F不锈钢冷却时，会在晶界处或位错处析出高Cr碳化物和氮化物引起脆性；二是高温时，C，N在晶界吸附，使晶界区稳定A元素浓度增高，形成一层包围F晶粒的奥氏体层，在冷却时转变为M，造成脆性

1-4Cr13热处理特点：

1.软化处理：降低硬度，有利切削，消除锻轧应力防止开裂

1）高温回火：700-800℃，2-6h空冷，得到回火索氏体

2）完全退火：840-900℃，2-4h，≤25℃/h冷至600℃空冷，组织为：F＋碳化物三、马氏体不锈钢2.调质处理（淬火+高温回火）淬火温度：1000-1050℃3Cr13，4Cr13含碳量高，温度高些淬火后组织：1Cr13：F＋M2Cr13：M＋少量A’3Cr13：M＋少量A’4Cr13：M＋碳化物＋A’

Cr13型马氏体不锈钢淬火后，硬度高，内应力大，易开裂，必须回火。

低温回火：要求高硬度，高耐磨性时

回火温度：200-250℃3Cr13，4Cr13多采用低温回火：得到回火M＋碳化物＋A’3.淬火+低温回火思考题：Crl3型马氏体不锈钢淬火后为什么一般不采用中温回火状态下使用?Crl3型马氏体不锈钢不宜在550－600℃范围内进行回火，由于在此温度回火钢中易弥散析出Cr的碳化物，不仅钢的耐蚀性降低而且冲击韧性也降低。故不采用中温回火状态下使用。四、奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢在使用过程中经常发生晶间腐蚀，应力腐蚀，点腐蚀。18－8奥氏体的晶间腐蚀是由于在450－800℃加热或时效过程中，沿晶界析出Cr23C6，引起奥氏体晶界附近贫Cr，使固溶体中Cr含量降至钝化所需极限含量以下引起的，是一种危害性很大的腐蚀破坏形式。晶间腐蚀稳定化处理奥氏体不锈钢的稳定化处理是针对加钛和铌的18－8稳定奥氏体不锈钢而设计的一种热处理工艺。将钢的温度加热到高于Cr23C6溶解温度，低于NbC的溶解温度，并在此温度保温几个小时再冷却至室温就可以实现，这种处理称之为稳定性处理。第六章耐热钢一、提高钢抗氧化性的途径措施：1）合金化提高氧化膜稳定性合金Cr、Si、Al形成氧化膜与FeO互溶。增加稳定性。

2）Cr、Al、Si、Ti合金化形成致密稳定氧化膜Cr2O3、Al2O3、SiO2。渗铝，渗Cr或者在金属表面涂覆保护性的薄膜也是常用的方法二、低碳珠光体耐热钢低碳珠光体耐热钢在使用过程中组织经常发生一系列的变化，导致构件失效，主要有三个方面：（1）珠光体的球化及碳化物聚集长大（2）石墨化（3）合金元素在固溶体和碳化物中的扩散和再分配三、奥氏体型高温合金铁基合金又分为：1.固溶强化型GH10152.碳化物失效强化型GH20363.金属间化合物强化型GH2130三类。GH高温，第一个数字1：固溶强化型，第一个数字2：沉淀强化型思考题1．下列是什么钢?使用状态下的组织?15CrMo；12CrlMoV；4Cr9Si2；15Cr11MoV；4Cr14Nil4W2Mo；4Cr25Ni20(HK40)；0Cr15Ni26MoTi2AlVB(GH2l32)2．下列是什么钢?括号中合金元素的主要作用?15CrMo；12Cr1MoV；4Cr13；1Crl8Ni9Ti；0Crl5Ni35V2Ti2A13B(GH2l35)3.材料库中存有：42CrMo、15GCr、T13、60Si2Mn。现要制作锉刀、齿轮、连杆螺栓，试选用材料，并说明应采用何种热处理方法及使用状态下的显微组织。4.指出下列钢号属于什么钢？各符号代表什么意义？Q235、15、T7、T10A、08F、Y40Mn。5．下列是什么钢，钢中合金元素的主要作用，使用状态?①T10A②9SiCr③9Mn2V④CrWMn⑤5Cr2W8V⑥Cr12MoV⑦5CrNiMo⑧W6Mo5Cr4V2⑨4Cr5MoSiV⑩6Cr4W3Mo2WNb(65Nb)6.现有下列钢号：(1)Q235；(2)W18Cr4V；(3)5CrNiMo；(4)60Si2Mn；(5)ZGMn13；(6)1Cr13；(7)Q295；(8)20CrMnTi；(9)9SiCr；(10)1Cr18Ni9Ti；(11)T12；(12)40Cr；(13)GCr15；(14)Cr12MoV；(15)12CrMoV。请按用途选择钢号：制造机床齿轮应选用（）；制造汽车板簧应选用（）；制造滚动轴承应选用（）；制造高速车刀应选用（）；制造桥梁应选用（）；制造大尺寸冷作模具应选用（）；制造耐酸容器应选用（）；制造锉刀应选用（）。7.下列是什么钢，钢中合金元素的主要作用、使用状态？①45②40Cr③40CrMo④40MnVB⑤20MnV⑥20MnTi⑦65Mn⑧60Si2Mn⑨GCr15⑩GCrl5SiMn8.判断下列钢号的类别、成分、常用的热处理方法及使用状态下的显微组织和用途：Q275、ZGMn13、40Cr、35CrMo、20CrMnTi、4Cr13、GCr15、60Si2Mn、12CrMo、Cr12MoV、3Cr2W8V、9SiCr、5CrNiMo、W18Cr4V、CrWMn、1Cr18Ni9Ti、Cr17、38CrMoAlA。第八章铸铁一、铸铁中碳的分布形式与石墨的形态1.碳的分布形式（1）溶于铁晶格间隙中，形成间隙固溶体（2）与Fe形成Fe3C

（3）游离的石墨二、铸铁的分类按石墨存在的形式及石墨形态分类灰口铸铁C全部或大部分以游离的片状石墨形式存在，断口呈灰色球墨铸铁C全部或大部分以游离的球形石墨形式存在蠕墨铸铁C全部或大部分以游离的蠕虫状石墨形式存在可锻铸铁C全部或大部分以团絮状石墨形式存在，好的韧性，塑性白口铸铁C全部或大部分以化合态的Fe3C形式存在，呈白亮色麻口铸铁灰口＋白口铁的混合组织工业铸铁的成分范围温度快冷中速冷却中速冷却缓冷缓冷缓冷快冷白口铸铁珠光体灰铸铁铁素体灰铸铁铁素体球墨铸铁珠光体球墨铸铁珠光体可锻铸铁铁素体可锻铸铁石墨化退火中速冷却缓冷珠光体蠕墨铸铁铁素体蠕墨铸铁Si/Mg/Ce三、影响铸铁结晶的因素1.碳当量的影响C，Si强烈促进石墨化，调整其含量可控制铸铁的组织和性能，P能促进石墨化，作用较小。Si，P能使共晶点左移碳当量：把Si，P折合成相当的碳含量CE＝WC＋1/3W(Si+P)共晶度：表示铸铁中碳含量接近共晶碳含量的程度Sc=WC/[4.3%-1/3W(Si+P)]2.冷却速度的影响铸件冷却缓慢，有利于碳原子的充分扩散，结晶将按Fe-G相图进行，因而促进石墨化。WC+Wsi(%)铸件壁厚和碳硅含量对铸铁组织的影响

快冷时由于过冷度大，结晶将按Fe-Fe3C相图进行,不利于石墨化。8.2.4、铸铁的分类与牌号表示方法

铸铁名称石墨形态基体组织编号方法牌号实例灰铸铁片状FHT+一组数字数字表示最低抗拉强度值，单位MPa。“HT”表示灰铸铁代号。

HT100F+PHT150PHT200可锻铸铁

团絮状FKTH+两组数字KTB+两组数字KTZ+两组数字KTH300-06表F心PKTB35-04PKTZ450-06KTH、KTB、KTZ分别为黑心、白心、珠光体可锻铸铁代号；第一组数字表示最低抗拉强度值，MPa；第二组数字表示最低延伸率值，%1.提高铸铁性能有哪些途径？2.HT200、KTH300-06、KTZ550-04、QT400-15、QT700-2、QT900-2等铸铁牌号中数字分别表示什么性能？具有什么显微组织？这些性能是铸态性能，还是热处理后性能？若是热处理后性能，请指出其热处理方法。第九章铝合金一、Al的合金化及强化合金元素主要强化作