金属材料学课后习题总结

1、习题第一章1、何时不能直接淬火呢？本质粗晶粒钢为什么渗碳后不直接淬火？重结晶为什么可以细化晶粒？那么渗碳时为什么不选择重结晶温度进行化？答 :本质粗晶粒钢,必须缓冷后再加热进行重结晶，细化晶粒后再淬火。晶粒粗大。A 形核、长大过程。影响渗碳效果。2、 C就是扩大还就是缩小奥氏体相区元素?答 :扩大。3、 Me 对 S、E 点得影响 ?答： A 形成元素均使、E 点向左下方移动。F 形成元素使S、 E 点向左上方移动。点左移共析C 量减小 ;E 点左移出现莱氏体得C 量降低.4、合金钢加热均匀化与碳钢相比有什么区别？答 :由于合金元素阻碍碳原子扩散以及碳化物得分解,因此奥氏体化温度高、保温时间长

2、。5、对一般结构钢得成分设计时,要考虑其M S 点不能太低 ,为什么 ?答：量少，Ar 量多，影响强度。6、 Mo 等元素对贝氏体转变影响不大,而对珠光体转变得推迟作用大,如何理解？答：对于珠光体转变：i, :主要就是通过推迟（P 转变时 )K 形核与长大来提高过冷得稳定性。， Mo: )推迟 K 形核与长大。）增加固溶体原子间得结合力,降低 Fe 得自扩散系数，增加F得扩散激活能。 )减缓 C 得扩散。对于贝氏体转变：W ， Mo ， V, i:增加在相中得扩散激活能,降低扩散系数，推迟贝氏体转变，但作用比r， n， i 小。7、淬硬性与淬透性答：淬硬性：指钢在淬火时硬化能力,用淬成马氏体可

3、能得到得最高硬度表示。淬透性 :指由钢得表面量到钢得半马氏体区组织处得深度。8、 C 在 - e 与 Fe 中溶解度不同，那个大？答： -Fe 中，为八面体空隙，比e 得四面体空隙大.9、 N 原子在 Fe 中溶解度不同，那个大？答： N 大 ,因为 N 得半径比C 小。10 、合金钢中碳化物形成元素（V,Cr ， Mn等）所形成得碳化物基本类型及其相对稳定性。答 :V:M 型； :M7 C 3、 M23 6 型； M :M6 C、 2、 M C3 型 ;Mn ：M3C 型 .复杂点阵 :M 23C 6、 M7 3 、M3C 、稳定性较差 ;简单点阵 :M2 C、 MC 、 M C 稳定性好。

4、11 、如何理解二次硬化与二次淬火?答：二次硬化：含高、 Mo 、Cr 、V 钢淬火后回火时，由于析出细小弥散得特殊碳化物及回火冷却时 A 转变为 M 回 ,使硬度不仅不下降 ,反而升高得现象称二次硬化。二次淬火：在高合金钢中回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体得现象称为二次淬火。第二章1、退火后得低C 钢板一般在深冲前，先进行一次少量变形得平整加工，然后再进行深冲，为什么 ?答 :克服时效现象，不出现上下屈服点，深冲时板面平整度提高。2、 15M T与 6Mn 屈服强度有差别得原因。答 :微合金元素得碳化物与氮化物得析出强化。3、 Q235 F、 Q235B 含义答 :Q -屈服点 3最低屈服强

5、度值为号沸腾钢Z -镇静钢 -半镇静钢3 MP A 、 B、 C 、D 质量等级符 TZ 特殊镇静钢4、低合金高强度结构钢比碳素结构钢屈服强度提高5 00 得原因就是什么？答：成分不同,Mn 高 ,这就是以合金化为目得得添加元素。还有Si 、Nb 、 Ti、 V、 A得作用 .5、什么就是双相钢,如何获得，有何特点？答：由马氏体、奥氏体或贝氏体与铁素体基体两相组织构成得钢。通过在两相区加热后冷却得双相化热处理或者通过直接热轧而得到。特点： 1、连续屈服 ,无屈服点延伸 ;2、高得加工硬化速率； 3 、低得屈服强度； 4 、高得抗拉强度 ;、均匀伸长率与总伸长率大。6、微珠光体钢如要提高强度可以

6、从哪些方面考虑？答：微合金元素得作用： 1、阻止加热时 A 晶粒长大； 2、抑制 A 形变再结晶。 3 、析出强化与晶粒细化。7、工程结构钢得设计思路？答 :1、在低碳范围内提高碳含量，以提高强度. 2、添加合金元素提高强度。3 、热处理改变组织提高强度。、形变热处理细化组织提高强度。5、在提高强度时一定要注意焊接性能与韧脆转变温度。、低合金高强度结构钢得强度很高吗？答：高强度就是针对低碳结构钢而言 ,实际上其含碳量低，合金元素含量低所以其强度不能与后面要介绍得钢相比较。9、工程结构钢为什么含碳量低?答 :保证其良好得屈服强度 ,较好得冷热加工成型性，良好得焊接性，较低得冷脆倾向、时效敏感性。

7、10 、双相钢低得屈服强度就是好还就是坏？答：使其均匀塑变能力强，冷加工性能好。第三章1、大型弹簧为什么要先成形后强化,小型弹簧先强化后成形？小型弹簧成形后为什么进行低温退火 ?答：钢材在热成形之前并不具备弹簧所要求得性能 ,在热成形之后 ,进行淬火及中温回火， 以获得所要求得性能。 由于冷成形弹簧在成形之前 ,钢丝已具备了一定得性能 ,即已处于硬化状态，所以小型弹簧先强化后成型。为了降低应力。2、水韧处理 ?答：只有将高猛钢加热至1050-1 00，保温一定时间淬火并快速入水中冷却后，才能得到单一奥氏体组织, 其韧性变得极高，这种工艺较水韧处理.3、钢奥氏体化后，迅速水冷应得到马氏体组织，而

8、高锰钢水韧处理后, 奥氏体组织为何不转变为马氏体组织？答 :由于锰得存在，使Ms 与 Mf 下移到室温以下，故得到奥氏体。4、奥氏体软，为什么耐磨?答：一般得水韧处理为ZG n13 类高锰钢，主要用于承受冲击载荷工作得零件，奥氏体表面在受到冲击作用时，产生强烈得加工硬化 ,当硬化层被磨崩掉后，又露出新鲜得奥氏体，重新硬化，如此反复。5、为什么就是铸钢?答：因其有强烈得加工硬化,故不可采用机械加工方法成形,主要用铸造方法所得,所以为铸钢 .6、耐磨实质就是奥氏体耐磨吗?答：铸钢锰 13 水韧处理后得硬度就是8 00HB , 硬度并不高， 因为它就是奥氏体组织,大部分金属材料都就是热致相变，但就是

9、该钢有个特点：应力致相变， 就就是当遇到外力得时候，会发生相变，由奥氏体转变为硬度很高得马氏体，实际上耐磨得还就是马氏体.7、 ZGMn13铸态组织及水韧组织答：高锰钢得铸态组织由奥氏体基体 ,晶界连续网状碳化物与晶内针片状碳化物 ,及少量得珠光体与磷共晶组成。性能很脆 ,一般不在铸态下使用 . 高锰钢使用状态就是水韧固溶处理态，组织为单一奥氏体。经热处理后韧性大幅度提高 ,满足服役条件。8、 40、 Cr 、 40CNi、 40CrNiMo得淬透性比较答： 40 rNi o 4 rNi 40Cr409、举例说明调质钢、弹簧钢、轴承钢得热处理方法？答 :调质钢 :淬火 +高回弹簧钢 :淬火 +

10、中回轴承钢 :淬火后冷处理+低回第四章1、淬火加热时,为什么要预热？答：高速钢合金量高 ,特别就是 W ，所以高速钢得导热性很差。预热可减少工件加热过程中得变形开裂倾向 ;缩短高温保温时间 ,减少氧化脱碳 ;可准确地控制炉温稳定性。2、高速钢 6Mo5Cr4V2 得 A 1 在 800左右 ,但淬火加热温度在 12001240，淬火加热温度为什么这样高？答 :因为高速钢中碳化物比较稳定 ,必须在高温下才能溶解。 而高速钢淬火目得就是获得高合金度得马氏体 ,在回火时才能产生有效得二次硬化效果。3、高速钢回火工艺一般为560左右，并且进行三次，为什么？答 :由于高速钢中高合金度马氏体得回火稳定性非

11、常好，在 560左右回火 ,才能弥散析出特殊碳化物，产生二次硬化。同时在56左右回火,使材料得组织与性能达到了最佳状态三次回火就是为了尽可能减少Ar ，形成 M.、淬火冷却时常用分级淬火，分级淬火目得就是什么?.答：分级淬火目得：降低热应力与组织应力，尽可能地减小工件得变形与开裂.5、不应该就是回火索氏体么？怎么我见资料上就是回火马氏体？答：合金元素得影响。 使马氏体中碳得析出延迟， 奥氏体稳定性增加 ,其转变也延迟 ,所以高温回火仍然得到回火马氏体组织。6、问题 : r1 MoV有两种常用热处理工艺:一种就是1000淬火， 1 0回火 ;另一种就是 1 00淬火， 510回火。 讨论为什么只

12、有采用 11 0较高温度淬火才能采用100较低温度淬火只能采用51高温回火?16低温回火，答： 1） 100淬火 ,碳及合金元素溶入奥氏体中数量较少 ,淬火得板条马氏体碳化物残余奥氏体。由于板条马氏体有较好得强韧配合，碳化物得存在有利于提高耐磨性与硬度，同时加热温度较低 ,热应力较小，低温回火得主要目得就是保证硬度基础上，缓解应力 ,增加马氏体稳定性 ,如果高温回火 ,硬度下降过多，达不到性能要求 ;2)110淬火，碳及合金元素大量溶入奥氏体中，淬火后残余奥氏体数量增多，10回火就是从二次淬火与二次硬化角度考虑。同时提高回火温度 ,有利于提高韧性，缓解应力；低温回火达不到上述要求 ,会导致残余

13、奥氏体数量较多，硬度、强度不足。第五章1、为什么铬能决定不锈钢得耐腐蚀性能？就是不就是含铬得钢都就是不锈钢?答 :1）铬提高钢耐腐蚀性能得第一个原因就是铬使铁铬合金钢得电极电位提高。当铬含量达到 8、 /8、3/原子比时(耐蚀组元得原子数与合金总原子数之比），铁金钢得电极电位呈跳跃式得提高，这种变化规律叫n定律。-铬合2）铬提高钢得耐蚀性能得第二个原因就是铁铬合金钢在氧化性介质中极易形成一层致密得钝化膜（ O Cr23） ,这层钝化膜稳定、完整 ,与基体金属结合牢固 ,将基体与介质完全隔开，从而有效地防止钢进一步氧化或腐蚀。2、奥氏体不锈钢Cr 8Ni9 晶界腐蚀倾向比较大得原因？答： Cr18Ni9 含 C 较高，又没有Ti 等稳定 C 得强碳化物形成元素出 r C，从而使晶界上产生贫Cr 区 ,低于不锈钢得基本成分要求倾向比较大。,所以在晶界上容易析,所以在晶界处得腐蚀3、 Cr 3 为什么就是过共析钢？答 :r 元素使共析 S 点向左移动 ,当 r 含量达到一定程度时 ,S 点已左移到小于 0 、4 C, 所以 r1 就是属于过共析钢。4、什么就是奥氏体不锈钢得固溶处理？答：固溶处理就是奥氏体不锈钢最大程度得软化处理。 由于这时得奥氏体具有最大得合金度, 所以也具有最高得耐蚀性能。5、什么就是奥氏体不锈钢得稳定化处理?答 :晶界碳化铬被