金属材料学思考题答案图文稿

金属材料学思考题答案集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

金属材料学思考题答案2

绪论、第一章、第二章

1．钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类，各有什么特点？

答：分为简单点阵结构和复杂点阵结构，前者熔点高、硬度高、稳定性好，后者硬度低、熔点低、稳定性差。

2．何为回火稳定性、回火脆性、热硬性合金元素对回火转变有哪些影响答：

回火稳定性：淬火钢对回火过程中发生的各种软化倾向（如马氏体的分解、残余奥氏体的分解、碳化物的析出与铁素体的再结晶）的抵抗能力回火脆性：在200-350℃之间和450-650℃之间回火，冲击吸收能量不但没有升高反而显着下降的现象

热硬性：钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能

合金元素对回火转变的影响：①Ni、Mn影响很小，②碳化物形成元素阻止马氏体分解，提高回火稳定性，产生二次硬化，抑制C和合金元素扩散。③Si比较特殊：小于300℃时强烈延缓马氏体分解，

C相图S、E点有什么影响这种影响意味着什么3．合金元素对Fe-Fe

3

答：凡是扩大奥氏体相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni 等；

凡是封闭奥氏体相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo等？

E点左移：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。S点左移：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。

4．根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能:40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo。

1）淬透性：40CrNiMo 〉40CrMn 〉 40CrNi 〉 40Cr

2）回火稳定性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉 40CrMn 〉 40Cr

3）奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn 〉 40Cr 〉 40CrNi 〉 40CrNiMo

4）韧性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉40Cr〉40CrMn (Mn少量时细化组织) 5）回火脆性： 40CrMn 〉40CrNi> 40Cr 〉40CrNiMo

5.怎样理解“合金钢与碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。并且合金元素的良好作用，只有在进行适当的热处理条件下才能表现出来”从强化机理和相变过程来分析（不是单一的合金元素作用）

合金元素除了通过强化铁素体，从而提高退火态钢的强度外，还通过合金化降低共析点，相对提高珠光体的数量使其强度提高。其次合金元素还使过冷奥氏体稳定性提高，C曲线右移，在相同冷却条件下使铁素体和碳化物的分散度增加，从而提高强度。

然而，尽管合金元素可以改善退火态钢的性能但效果远没有淬火回火后的性能改变大。

除钴外，所有合金元素均提高钢的淬透性，可以使较大尺寸的零件淬火后沿整个截面得到均匀的马氏体组织。大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的倾向（Mn除外），从而细化晶粒，使淬火后的马氏体组织均匀细小。

合金元素还能减缓钢的回火转变过程，特别是碳化物形成元素阻碍碳化物聚集长大，提高组成相的弥散度，从而提高强度。

强碳化物形成元素还可以产生沉淀强化，阻止和消除第二类回火脆性。综上所述，合金元素本身可以形成碳化物或固溶体来提高钢材强度，但更重要的是通过热处理来改变其大小分布，因此相变强化更明显。也就是说，合金元素与碳钢的强度差异。主要在于通过热处理过程产生沉淀强化和细晶强化，提高淬透性和回火稳定性等，来显着提高合金钢的组织性能。

6.合金元素提高钢的韧度主要有哪些途径？

1）细化晶粒、组织——如Ti、V、Mo；

2）提高回火稳定性——如强K形成元素 Mo，V；

3）改善基体韧度—— Ni ；

4）细化K ——适量Cr、Ti 、V，使K小而匀；

5）降低回火脆性—— W、Mo ；

6）在保证强度水平下，适当降低含C量，提高冶金质量。

7）通过合金化形成一定量残余奥氏体

7. 钢的强化机制有哪些为什么一般钢的强化工艺都采用淬火－回火

有细晶强化、固溶强化、第二相强化和位错强化四种。

钢淬火后形成马氏体，由于C的过饱和和合金元素的固溶，钢的强度上升，利用了固溶强化的机制；淬火后的马氏体组织产生大量的位错亚结构，位错密度上升，材料强度增加，体现了位错强化的效果；钢在淬火时由较粗大的奥氏体晶粒变成细小的马氏体针或板条束，组织细化，体现了细晶强化的效果；淬完火后的回火处理，有细小弥散的碳化物析出，能够起到沉淀强化（第二相强化）的效果。

8. 以制造跨海大桥用的工程结构钢为例，说明其基本性能要求是什么，我国制造这类钢的化学成分特点是什么？

答：性能要求：足够强度和韧性，良好的焊接性和成型工艺性，良好的耐海水腐蚀性和大气腐蚀性能

成分特点：低碳，低锰，含Cu、P

9. 09MnCuPTi是低合金高强度钢（普低钢），结合我国普低钢成分特点，分析各合金元素的作用？

答：Mn：固溶强化作用大，1%Mn， ReL↑33MPa。约有3/4量溶入F中，弱的细晶作用，↓TK。量多时可大为降低塑韧性.

Ti：形成稳定细小的K等，粒子2~10nm，既细晶又沉淀强化，↑ReL，↑δ、A

，

K

综合效果↓TK。改善焊接性。

Cu，P：耐大气腐蚀性最有效的元素。一般含量:0.025~0.25% Cu ，

0.05~0.15％ P 。↑P，冷脆和时效倾向增加。复合加入适量元素，则↑钢耐蚀性效果更佳。

10. 为什么贝氏体型低合金高强度钢多采用0.5%Mo和微量B作为基体合金化元素？

低碳贝氏体钢中加入Mo使P右移显着，但Mo却不能使F右移；加入微量B使F右移但贝氏体右移较小，可以空冷得到贝氏体组织。

11. 什么是微合金钢？微合金化元素（NbTiV ）的主要作用是什么？

微合金化高强度钢成分特点是尽量降低碳含量，在保证塑性，韧性和焊接性能的基础上，采用微合金化元素细化晶粒、沉淀强化以及控制扎制和控制冷却的办法进一步提高强度。

Nb，V，Ti主要作用是细化晶粒和产生沉淀强化

作用。

第三章

1.在结构钢的部分标准中，每个钢号的力学性能都注明热处理状态和试样直径或钢材厚度。为什么有什么意义

同一材料热处理不同，可以得到不同的性能。而试样尺寸也影响淬火效果，尤其是大尺寸工件的淬硬层深度同样会随尺寸变大而变小。心部往往淬不透不是马氏体组织，而可能变成铁素体和珠光体，或索氏体等。这样在选用材料的时候既要考虑到热处理工艺，还要考虑试样尺寸对淬透层深度的影响。

2.在飞机制造厂中，常用18Cr2Ni4WA钢制造发动机变速箱齿轮。为减少淬火后残余应力和齿轮尺寸的变化，控制心部硬度不致过高，以保证获得必需的冲击韧性，采用如下工艺：将渗碳后的齿轮加热到850℃左右，保温后淬入200－220℃的第一热浴中，保温10min左右，取出后立即置于550－570℃的第二热浴中，保持1－2小时，取出空冷至室温。

问：此时钢表、里的组织是什么？

已知：该钢的Ms＝310℃，表面渗碳后的Ms＝80℃左右。

答：渗碳后的齿轮等温淬火后心部因含碳量较低，导热慢，第一次盐浴时心部的温度仍高于550－570℃，在第二次热浴时其组织转变为回火索氏体；而表面在第一次热浴时就转变为回火马氏体，碳化物和残余奥氏体，由于该合金含量较高，各类碳化物比较稳定，回火稳定性高，在第二次热浴时组织保持不变。

3.轧制钢板的轧辊尺寸很大，其轴承在工作时受很大的冲击作用，请从以下材料中选择合适的材料制造该轴承，并且说明热处理工艺及使用状态组织.GCr15，W18Cr4V，20Cr2Ni4， 40CrNiMo，T10，0Cr8Ni9，20，Cr12MoV，65Mn

答：选择渗碳钢20Cr2Ni4，该钢进行渗碳处理后，可以达到表硬里韧的效果，表面高硬度，耐磨、疲劳强度高，心部韧性好，可以承受较大冲击作用。

热处理：渗碳+淬火+低温回火

4. 调质钢中常用哪些合金元素这些合金元素各起什么作用

常用的合金元素有Mn,Cr,Mo,V,Si,Ni,B

Mn:能大为提高钢的淬透性，但容易使钢有过热倾向，并有回火脆性倾向 Cr ：提高钢的淬透性的同时还提高回火稳定性，但是有回火脆性倾向 Ni ：非碳化物形成元素，能有效的提高钢基体的韧度，并且Ni-Cr 复合加入，提高淬透性作 用很大，但也有回火脆性倾向

Mo ：提高淬透性，既提高回火稳定性，细化晶粒，又能有效的消除或大为降低回火脆性倾 向。

V ：强碳化物形成元素，有效地细化晶粒，如融入奥氏体能提高淬透性，降低钢的过热敏感 性。

5.某工厂原来使用45MnSiV 生产φ8mm 高强度调质钢筋。要求σ

b >1450MPa ，σS >1200MPa ，δ>6%。热处理工艺是920℃±20℃油淬，

470℃±10℃回火。因该钢缺货，库存有25MnSi 钢。请考虑是否可以代用如可以代用，热处理工艺如何调整

答：可以代用，因为25MnSi 钢为低碳马氏体钢，经适当的热处理后能获得与调质钢相当的综合性能，即较高强度和韧性的组合。

工艺调整：

25MnSi 钢与45MnSiV 相比不含V 元素，但有Mn ，过热敏感性较大，因而要降低淬火加热温度

与 45MnSiV 相比，25MnSi 钢淬透性较低，油淬应改成用盐水淬火 为获得所要求的力学性能应采用低温回火

6.弹簧钢的主要性能要求是什么？为什么弹簧钢中碳含量一般在0.5－0.75％之间？

答：基本性能要求有：高的弹性极限；高的屈强比；高的疲劳强度；高的淬透性；足够的塑性和韧性；还要有一定的冶金质量和表面质量。

含碳量在0.5~0.75%的范围是为了保证经淬火和中温回火后具有足够的弹性减退抗力，另一方面，足够的碳可以和合金元素形成碳化物，提高中温回火强度。但过多的碳，会形成过多碳化物，疲劳性能变差。7.直径25mm的40CrNiMo钢棒料，经过正火后难以切削，为什么？

答:因为40CrNiMo钢中含有Cr，Ni，Mo几种合金元素，能很好的提高钢的淬透性，使钢在正火状态下就能得到较多的马氏体，大大提高合金的硬度（40CrNiMo钢正火后硬度在400HBS以上）因而难以切削。

8.钢的切削加工性与材料的组织和硬度之间有什么关系为获得良好的切削性，中碳钢和高碳钢各自应经过什么样的热处理，得到什么样的金相组织

答：钢硬度在170-230HB切削性能最好，对于组织来说P:F=1:1较佳，不同含C量的钢得到较好的切削性，其预备热处理不同，得到组织也不同。

中碳钢：正火 F+S

高碳钢：正火+球化退火+退火 P+粒状K

9.用低淬钢制作中小模数的中高频感应加热淬火齿轮有什么优点？

答：表面硬化而心部仍保持较高的韧性，表面局部加热，零件淬火变形小，加热速度快，可消除表面脱碳和氧化现象，在表面形成残余压应力，提高疲劳强度，小齿轮得到沿轮廓分布硬化层。

10.滚动轴承钢常含有哪些合金元素各起什么作用为什么含Cr量限制在一定范围？

答：合金元素：Si,Mn,Mo,Cr

作用：Cr：提高硬度，耐磨性

Mo:提高淬透性，防止第二类回火脆性

Si：提高淬透性，耐磨性和提高疲劳寿命

Mn:提高淬透性和冷加工性

含Cr量过高会导致残余奥氏体增加，尺寸稳定性和均匀性变差，降低韧性，Cr含量过低碳化物形成较少，不利于硬度和耐磨性的提高。

11. 高锰耐磨钢有什么特点在什么情况下适合使用这类钢

特点：高碳、高锰。铸态使用。铸态组织一般是奥氏体、珠光体、马氏体和碳化物复合组织，力学性能差，耐磨性低，不宜直接使用。经过水韧处理（即固溶处理）后的显微组织是单相奥氏体，软而韧。

广泛应用于承受大冲击载荷、强烈磨损的工况下工作的零件。

12. 20Mn2钢渗碳后是否适合于直接淬火为什么

温度，促进晶不适于直接淬火，因为Mn是奥氏体形成元素，降低钢的A

1

粒长大，直接淬火时晶粒过大，得不到想要的硬度和强度，脆性过大。

13. 某精密镗床主轴用38CrMoAl钢制造，某重型齿轮铣床主轴选择了20CrMnTi制造，某普通车床主轴材料为40Cr钢。试分析说明它们各自应采用什么样的热处理工艺及最终的组织和性能特点（不必写出热处理工艺具体参数）。

38CrMoAl 钢采用调质处理加渗氮处理，形成γ’（Fe4N ）、ε（Fe 3-2N ）相，合金氮化物，共格关系，弥散强化。表面硬度高，耐磨性好，咬死和擦伤倾向小，疲劳性能高、缺口敏感性低、耐蚀性高。表层组织γ’（Fe4N ）、ε（Fe 3-2N ）相，M 回；心部组织M 回。

20CrMnTi 钢采用渗碳后降温直接淬火＋低温回火，获得组织为心部M 回，表层M 回+K+A ’，较高耐磨性和强韧度，特别是低温韧度较好。

40Cr 钢采用调质处理，获得S 回，具有强度、塑性和韧性的良好配合。

14. 试述微合金非调质钢的成分、组织、性能特点。

成分：在碳钢中加入Ti 、Nb 、V 、N 等微合金化元素。

组织：主要是F+P+弥散析出K ；

性能特点：Ti 、Nb 、V 等微量元素以相间析出的形式起沉淀强化的作用，同时又细化了组织，在不经调质处理的条件下达到或接近调质钢的力学性能，即强度高、韧性好。

第四五章

1. 分析比较T9和9SiCr ：

（1）为什么9SiCr 钢的热处理加热温度比T9钢高？

答：为了让9SiCr 钢中的合金元素全部溶入奥氏体中。

（2）直径为φ30－40mm 的9SiCr 钢在油中能淬透，相同尺寸的T9钢能否淬透为什么

答：不能，因为9SiCr 中Si 和Cr 提高了淬透性，9SiCr 比T9钢淬透性好，因而相同尺寸的材料9SiCr 能在油中淬透。

（3）T9钢制造的刀具刃部受热到200－250℃，其硬度和耐磨性已迅速下降而失效；9SiCr钢制造的刀具，其刃部受热至230－250℃，硬度仍不低于60HRC，耐磨性良好，还可正常工作，为什么？答： T9为碳素工具钢，回火稳定性低，其最终回火温度一般在180~200℃，超过200℃后，会发生回火软化现象，即回火马氏体中碳会大量析出，并且渗碳体会聚集长大，使得工具硬度强度降低，失去切削性能。而9SiCr钢因含有合金元素Si、Cr，热稳定性高，在250℃时还能正常工作，另外因为Cr是碳化物形成元素，大量碳化物的存在也使得其耐磨性提高。

（4）为什么9SiCr钢适宜制作要求变形小、硬度较高和耐磨性较高的圆板牙等薄刃工具？

Cr、Si的加入提高了淬透性并使钢中碳化物细小均匀，使用时刃口部位不易崩刀；Si抑制低温回火时的组织转变非常有效，所以该钢的低温回火稳定性好，热处理时的变形也很小。缺点是脱碳敏感性比较大。因此，如果采用合适的工艺措施，控制脱碳现象，适合制造圆板牙等薄刃工具。

2.有一批W18VCr4V钢制钻头，淬火后硬度偏低，经检验是淬火加热温度出了问题。淬火加热温度可能会出现什么问题怎样从金相组织上去判断答：淬火加热温度可能出现过热、过烧或欠热等问题。若金相组织晶粒粗大，晶界上有网状碳化物，则说明出现过热；若出现鱼骨状共晶莱氏体组织和黑色组织，说明出现过烧；若晶粒特别细小，碳化物未溶解，说明出现欠热。

3.在高速钢中，合金元素W 、Cr 、V 的主要作用是什么？

W ：钨是钢获得红硬性的主要元素。主要形成M 6C 型K ，回火时析出W 2C ；W 强烈降低热导率但钢导热性差

Cr 加热时全溶于奥氏体，保证钢淬透性 ，大部分高速钢含4％Cr 。增加耐蚀性，改善抗氧化能力、切削能力。

V 提高硬度和耐磨性，细化晶粒，降低过热敏感性。以VC 存在。

4.说明下列钢号中Cr 、Mn 的作用：

15MnTi 、20CrMnTi 、GCr15、W6Mo5Cr4V2、5CrNiMo 、ZGMn13、0Cr13、40MnB 、9Mn2V 、CrWMn 。

15MnTi ：是低合金高强度钢。Mn 的作用是提高淬透性。

20CrMnTi ：Cr 是强碳化物形成元素，它能强化铁素体和增大淬透性。Mn 提高淬透性。

GCrl5：Cr 能提高淬透性和减少热敏感性，与它碳形成的合金渗碳体（Fe ·Cr ）3C 在退火时集聚的倾向比无 Cr 的渗碳体小，所以 Cr 能使

渗碳体细化。Mn 提高淬透性。

W6Mo5Cr4V2，Cr 提高淬透性和耐磨性，以及切屑加工性能。

5CrNiMo 、Cr 提高淬透性和耐磨性

ZGMnl3: Mn 的作用是：保证热处理后得到单相的奥氏体。

0Crl3：铬是使不锈钢获得耐腐蚀性的最基本元素。在氧化性介质中，铬能使钢表面很快生成一层氧化膜，防止金属基体继续破坏。含铬钢在氧化性介质中的耐腐蚀性能随铬量的增加而提高，当含铬最达 13%左右时

（1/8原子比)，大大提高了钢的电极电位，使耐腐蚀性发生一个跳跃式突变，所以不锈钢中含铬量一般均在 13%以上

40MnB： Mn提高淬透性。

9Mn2V：高碳低合金冷变形模具钢。Mn 溶入铁素体后起强化作用；溶入

C 渗碳体类型的碳化物。

渗碳体中形成（Fe·Mn）

3

CrWMn：Cr、Mn 能提高淬透性。Cr 是碳化物形成元素，能使钢中有较多的碳化物，因此 Cr 提高了此钢的硬度和耐磨性。

5.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。

Q235：普碳钢，屈服强度>=235MPa

15：优质碳素结构钢，含碳量约为0.15%

T7：碳素工具钢，含碳量约为0.70%

T10A：高级优质碳素工具钢，含碳量约为1.0 %

08F：低合金结构钢，08：含碳量0.08%，F：沸腾钢

Y40Mn：易切削钢，含碳量约为0.40 %，Mn含量小于1.5%

6.指出下列钢的类别、主要特点及用途：

Q215－A.F：普碳钢，屈服强度>=215MPa，质量等级为A级，沸腾钢，塑性好，可轧制成钢板，钢筋，钢管等

Q255-B：普碳钢，屈服强度>=255MPa，质量等级为B级，塑性好，可轧制成钢板，钢筋，钢管等

10钢：优质碳素结构钢，含碳量约为0.10%，用于制造轴承支架

45钢：优质碳素结构钢，含碳量约为0.45%，用于制造轴、齿轮

65钢：优质碳素结构钢，含碳量约为0.65 %，用于制造弹簧

T12A钢：高级优质碳素工具钢，含碳量约为1.2 %，用于制造刀具、量具、模具等

7.材料库中存有：42CrMo、GCr15、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。

T13，锉刀：热处理方法有：预备热处理：①正火、②球化退火、③最终热处理：淬火+低温回火。M

+K+A’

回

42CrMo，齿轮，850℃油淬+560℃回火；回火索氏体。

GCr15，连杆，球化退火+淬火、低温回火；隐晶马氏体+粒状碳化物+少量残余奥氏体。

60Si2Mn，弹簧，淬火+中温回火；回火屈氏体。

第六七章

1、提高钢耐腐蚀性的方法有哪些？

（1）形成稳定保护膜，→Cr、Al、Si有效。

（2）↑固溶体电极电位或形成稳定钝化区→Cr、Ni、Si：Ni贵而紧缺，Si易使钢脆化，Cr是理想的。

（3）获得单相组织→Ni、Mn →单相奥氏体组织。

（4）机械保护措施或复盖层，如电镀、发兰、涂漆等方法。

2.为什么低合金热强钢都用Cr、W、Mo、V合金化

作为合金元素加入的Cr、W、Mo、V 等四种元素可与碳结合形成特殊碳化物。这些特殊碳化物对珠光体热强钢的抗回火能力、回火后的硬度和热

稳定性有很大的影响。因此在珠光体耐热钢中必须含有Cv 、W 、Mo 、V 等元素。

其中Cr 可以是提高钢的抗氧化性的主要元素，可以形成致密而稳定的Cr 2O 3。

Mo 可以提高低合金热强钢热强性，固溶强化，析出强化。

V 可以形成稳定的碳化物，提高钢的松弛稳定性，增加热强性。

W 虽然能提高钢的热强性，但含 W 量过多使热疲劳性敏感性增高。

3.下列零件和构件要求材料具有哪些主要性能应选用何种材料（写出材料牌号）应选择何种热处理

（1)大桥：足够的强度和韧度，良好的焊接性和成型工艺性材料16Mn （Q345）热处理：热轧＋正火

（2)汽车齿轮；对材料的耐磨性、疲劳性能、心部强韧性的要求高，20CrMnTi 热处理二次淬火＋低温回火

（3)镗床镗杆：要求较高硬度和耐磨性，整体要求好的综合机械性能：45热处理：调质、表面淬火＋低温回火

（4）汽车板簧：高的屈服强度高的疲劳性能：60Si2Mn 热处理：淬火＋中温回火

（5）汽车、拖拉机连杆螺：能承受交变载荷作用，整个断面要求良好的强韧性：45热处理：调质：

（6）拖拉机履带板：抗强烈冲击磨损：ZGMn13热处理：水韧处理

（7）气轮机叶片：要求更高的蠕变强度、耐蚀性和耐腐蚀磨损性能：Cr12热处理：淬火高温回火。

（8）硫酸、硝酸容器：耐酸性腐蚀介质浸蚀：1Cr18Ni9Ti热处理：固溶处理

（9)锅炉：足够的高温强度和联合的持久塑性；足够的抗氧化性和耐腐蚀性；组织稳定性要好；良好的工艺性能材料：珠光体热强钢15CrMo 热处理：正火加高温回火

（10)加热炉炉底板：同锅炉

4.判断下列钢号的钢种、常用的热处理方法及使用状态下的显微组织：T8、Q295、ZGMn13、20Cr、40Cr、20CrMnTi、4Cr13、15GCr、60Si2Mn、12CrMoV、12CrMoV、3Cr2W8、38CrMoAl、9SiCr、5CrNiMo、W18Cr4V、CrWMn、1Cr18Ni9Ti、4Cr9Si2、Cr12。

T8：

碳素工具钢。常用的热处理方法有：预备热处理：①球化退火、②正火、③去应力处理。最终热处理：①淬火、②回火。使用状态下的金相组织是：M回+粒状Fe

C+残余A

3

20Cr：

合金渗碳钢（低淬透性钢）。常用的热处理方法有：为了改善切削加工性，渗碳钢的预先热处理一般采用正火工艺，渗碳后热处理一般是淬火加低温回火。热处理后表面渗碳层的组织是针状回火马氏体十合金碳化物十残余奥氏体，满足耐磨的要求：全部淬透时心部组织为低碳回火马氏体，未淬透时为铁素体十低碳回火马氏体。

Q345：

低合金结构钢。低合金结构钢一般在热轧或正火状态下使用，一般不需要进行专门的热处理。其使用状态下的显微组织一般为F+P。如果为了改善焊接区性能，可进行一次正火处理。

ZGMn13：

耐磨钢。常用的热处理方法有：水韧处理（加热到 1000~1100C，保温一定时间，在水中快速冷却。使用状态下的金相组织是：单相的奥氏体40Cr：

调质钢。调质钢零件的预备热处理：退火或正火，最终热处理：调质处理。调质后组织为回火索氏体。

20CrMnTi：合金渗碳钢（中淬透性渗碳钢）。常用的热处理方法有：为了改善切削加工性，渗碳钢的预先热处理一般采用正火工艺，渗碳后热处理一般是淬火加低温回火，或是渗碳后直接淬火。热处理后表面渗碳层的组织是针状回火马氏体十合金碳化物十残余奥氏体，满足耐磨的要求：全部淬透时心部组织为低碳回火马氏体，末淬透时为索氏体十铁素体十低碳回火马氏体。

4Crl3：

马氏体型不锈钢。常用的热处理方法有：①淬火+低温回火。使用状态下的金相组织是：回火马氏体。

GCrl5：

常用作轴承钢和量具钢。常用的热处理方法有：预备热处理：①锻造+球化退火。最后热处理：①淬火、②低温回火。使用状态下的金相组织是：回火马氏体+

金属材料学基础试题及答案

金属材料的基本知识综合测试 一、判断题（正确的填√，错误的填×） 1、导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器等零件。（） 2、一般，金属材料导热性比非金属材料差。（） 3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。（） 4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。（） 5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。（） 6、δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。（） 7、维氏硬度测试手续较繁，不宜用于成批生产的常规检验。（） 8、布氏硬度不能测试很硬的工件。（） 9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同，两种硬度没有换算关系。（） 10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。 11、在F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关，直径愈小，硬度值愈大。（） 12、材料硬度越高，耐磨性越好，抵抗局部变形的能力也越强。（） 13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 14、20钢比T12钢的含碳量高。（） 15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性，焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。（） 16、金属材料愈硬愈好切削加工。（） 17、含碳量大于0.60%的钢为高碳钢，合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。（） 18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。（） 19、一般来说低碳钢的锻压性最好，中碳钢次之，高碳钢最差。（） 20、布氏硬度的代号为HV，而洛氏硬度的代号为HR。（） 21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 22、某工人加工时，测量金属工件合格，交检验员后发现尺寸变动，其原因可能是金属材料有弹性变形。（） 二、选择题 1、下列性能不属于金属材料物理性能的是（）。 A、熔点 B、热膨胀性 C、耐腐蚀性 D、磁性 2、下列材料导电性最好的是（）。 A、铜 B、铝 C、铁烙合金 D、银 3、下列材料导热性最好的是（）。 A、银 B、塑料 C、铜 D、铝 4、铸造性能最好的是（）。 A、铸铁 B、灰口铸铁 C、铸造铝合金 D、铸造铝合金 5、锻压性最好的是（）。

金属材料重点 复试

金属材料重点 题型：填空（30-40%），选择(20%,有多选)，简答（10%+10%），问答（10%+10%+20%） 一、钢的物理冶金基础（15%） 1、钢的分类（填空、多选） 结构钢： 工程结构钢：铁素体－珠光体钢、低碳贝氏体钢、马氏体钢 机械制造结构钢：渗碳钢、调质钢、轴承钢、高合金超高强度结构钢、弹簧钢等工具钢：碳素工具钢、低合金工具钢、高速工具钢、冷作模具钢、热作模具钢等 不锈耐蚀钢 耐热钢 2、铁碳相图中的反应及平衡温度： 包晶转变：LB+δH→γJ（1495℃，单相A） 共晶转变：LC→γB+Fe3C（1148℃，A体+Fe3C：Ld ） 共析转变：γS→αP+Fe3C（727 ℃，F体+Fe3C：P） 3、退火的定义、目的及得到的组织： 退火：将钢加热到奥氏体化温度Ac1（727℃）以上或以下温度，保温，炉冷以获得平衡状态组织（扩散型相变，加热速度为0.125℃/分时A1的温度为Ac1）。 目的：稳定组织，成分和组织均匀，细化晶粒，调整硬度，消除内应力和加工硬化，改善成形和加工性能。 4、马氏体（M）转变特点（简答）：

1) 无扩散：Fe 和C 原子都不进行扩散，M是体心正方的C过饱和的F，固溶强化显著。 2) 瞬时性：M 的形成速度很快，106mm/s。温度↓则转变量↑。 3) 不彻底：M 转变总要残留少量A，A中的C%↑则MS、Mf ↓，残余A含量↑ 4) M形成时体积↑，造成很大内应力。 5）切变共格性：表面产生浮凸。 ☆5、钢中杂质的种类（填空）： 常存杂质：Mn、Si、Al、S、P等 由脱氧剂带入（Mn、Si、Al）的或矿石中存在的（S、P） 隐存杂质：O、H、N，极其微量，有溶解度 偶存杂质：Cu、Sn、Pb、Ni、Cr等，与矿石和废钢有关 ☆6、合金元素在钢中的分布/存在方式/状态： 溶解于固溶体中，置换和间隙固溶体； 溶于渗碳体中形成合金渗碳体或单独与碳、氮等作用形成碳、氮化合物； 形成金属间化合物； 形成氧化物、硫化物等夹杂物； 以纯金属相存在，如Cu、Pb等； 偏聚 7、什么叫奥氏体形成元素、铁素体形成元素？ 在γ-Fe中有较大溶解度并能稳定γ-Fe的元素称为奥氏体形成元素； 而在α-Fe中有较大溶解度并使γ-Fe不稳定的元素，称为铁素体形成元素。 △8、金属间化合物的种类（填空，掌握重要类型）： 合金钢中比较重要的金属间化合物有σ相、AB2相（laves拉维斯相）及AB3相（有序相）。 9、合金钢的回火脆性，原因及解决办法： 提高韧性、降低脆性、稳定组织，但200~350 ℃，450~650℃之间回火，冲击韧性出现两个低谷，称为回火脆性。 （a）第一类回火脆性/低温回火脆性（200~350 ℃） 原因：Fe3C薄膜在原A或M晶界形成，降低晶界强度；P、S、Bi等元素偏聚于晶界合金元素作用：Mn、Cr、Ni促进，Mo、Ti、V等改善，Si推迟脆性温度区。 （b）第二类回火脆性/高温回火脆性（450~650 ℃） 原因：Sb、S、As、P、O、N等杂质元素偏聚于晶界，或形成网状化合物，高于回火温

金属材料学考精彩试题库

第一章钢中的合金元素 1、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为哪几种？ 答：开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素 缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响，请举例说明这种影响的作用 答：合金元素对α-Fe、γ-Fe、和δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和A4均有很大影响 A、奥氏体（γ）稳定化元素 这些合金元素使A3温度下降，A4温度上升，即扩大了γ相区，它包括了以下两种情况：（1）开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 （2）扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 B、铁素体（α）稳定化元素 （1）封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅 （2）缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 3、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响？ 答： 1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度 扩大γ相区元素：降低了A3，降低了A1 缩小γ相区元素：升高了A3，升高了A1 2、改变了共析体的含量 所有的元素都降低共析体含量 第二章合金的相组成 1、什么元素可与γ-Fe形成固溶体，为什么？ 答：镍可与γ-Fe形成无限固溶体 决定组元在置换固溶体中的溶解条件是： 1、溶质与溶剂的点阵相同 2、原子尺寸因素（形成无限固溶体时，两者之差不大于8%） 3、组元的电子结构（即组元在周期表中的相对位置） 2、间隙固溶体的溶解度取决于什么？举例说明 答：组元在间隙固溶体中的溶解度取决于： 1、溶剂金属的晶体结构 2、间隙元素的尺寸结构 例如：碳、氮在钢中的溶解度，由于氮原子小，所以在α-Fe中溶解度大。 3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素 答：铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素；形成最稳定的MC型碳化物 钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素 锰、铁、铬是弱碳化物形成元素

金属材料考试复习资料

1.工程材料的主要性能分为（1）使用性能和（2）工艺性能。（1）又包括力学性能、物理性能和化学性能等。 2.金属的变形包括弹性变形和塑性变形。 3.通过拉伸试验可测得的强度指标主要有屈服强度和抗拉强度；可测得的塑性指标有延伸率和断面收缩率。 4.常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种类型。α–Fe 属于体心立方晶格，γ–Fe属于面心立方晶格，δ–Fe属于体心立方晶格。 5.实际金属的晶体缺陷有点缺陷（空位或间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。 6.金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。金属的冷却速度越快，过冷度越大，获得的晶粒越细。 7.细化金属材料的晶粒，可使金属的强度、硬度提高，塑性、韧性提高；在生产中常用的细化晶粒的方法有增大过冷度、变质处理、机械搅拌和振动；压力加工再结晶；热处理。 8.合金的晶体结构有固溶体和金属化合物，其中固溶体具有良好的塑性，金属化合物具有高的硬度和脆性。 9.在铁碳合金的基本组织中，珠光体属于复相结构，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成，珠光体用符号P表示。 10.铁碳合金相结构中，属于固溶体的有铁素体和奥氏体；其中铁素体是碳在α–Fe中形成的固溶体。 11.铁碳合金的力学性能随含碳量的增加，其强度和硬度增高，而塑性和韧性降低。但当w C>1.0%时，强度随其含碳量的增加而降低。 12.铁碳合金中，共析钢w C为0.77%，室温平衡组织为P；亚共析钢w C为<0.77%，室温平衡组织为P+F；过共析钢w C为>0.77%，室温平衡组织为P+Fe3C；共晶白口生铁w C为4.3%，室温平衡组织为Ld'；亚共晶白口生铁w C为<4.3%，室温平衡组织为P+Fe3C II+Ld'；过共晶白口生铁w C为>4.3%，室温平衡组织为Fe3C I+Ld'。 13.按碳的质量分数的不同.碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢三类；钢硫、磷杂质质量分数的不同，钢可分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢三类。 二、简答题与应用题 1.材料的常用力学性能指标有那些？若某种材料的零件在使用过程中突然发生断裂，是由于那些力学性能指标不足所造成的？ (1)常用力学性能指标有: 强度、塑性、刚度、硬度、冲击韧性、疲劳强度。 (2) 零件在使用过程中突然发生断裂，是由于强度、塑性、冲击韧性、疲劳强度等力学性能指标不足所造成的。 2．画出低碳钢的应力-应变曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。 oe段：弹性变形

金属材料学总结

第一章 1、为什么钢中的硫和磷一般情况下总是有害的？控制硫化物形态的方法有哪些？ 答：S与Fe形成FeS，会导致钢产生热脆；P与形成Fe3P，使钢在冷加工过程中产生冷脆性，剧烈降低钢的韧性，使钢在凝固时晶界处发生偏析。 硫化物形态控制：a、加入足量的锰，形成高熔点MnS；b、控制钢的冷却速度；c、改善其形态最好为球状，而不是杆状，控制氧含量大于0.02%；d、加入变形剂，使其在金属中扩散开防止聚焦产生裂纹。 2、钢的强化机制有哪些?为什么一般钢的强化工艺采用淬火加回火？答：a、固溶强化（合金中形成固溶体、晶格畸变、阻碍位错运动、强化） b、细晶强化（晶粒细化、晶界增多、位错塞积、阻碍位错运动、强化） c、加工硬化（塑性变形、位错缠绕交割、阻碍位错运动、强化） d、弥散强化（固溶处理的后的合金时效处理、脱溶析出第二相、弥散分布在基体上、与位错交互作用、阻碍位错运动、强化） 淬火处理得到强硬相马氏体，提高钢的强度、硬度，使钢塑性降低；回火可有效改善钢的韧性。淬火和回火结合使用提高钢的综合性能。 3、按照合金化思路，如何改善钢的韧性？ 答：a、加入可细化晶粒的元素Mo、W、Cr； b、改善基体韧性，加Ni元素；

c、提高冲击韧性，加Mn、Si元素； d、调整化学成分； e、形变热处理； f、提高冶金质量； g、加入合金元素提高耐回火性，以提高韧性。 4、试解释40Cr13属于过共析钢，Cr12钢中已出现共晶组织，属于莱氏体钢。 答、Cr元素使共析点左移，当Cr量达到一定程度时，共析点左移到碳含量小于0.4%，所以40Cr13属于过共析钢；Cr12中含有高于12%的Cr元素，缩小Fe-C平衡相图的奥氏体区，使共析点右移。 5、试解释含Mn钢易过热，而含Si钢高淬火加热温度应稍高，且冷作硬化率高，不利于冷变性加工。 答：Mn在一定量时会促使晶粒长大，而过热就会使晶粒长大。 6、合金钢中碳化物形成规律①②③④⑤⑥⑦ 答：①、K类型：与Me的原子半径有关；②、相似相容原理；③、强碳化物形成元素优先于碳结合形成碳化物；④、NM/NC比值决定了K类型；⑤、碳化物稳定型越好，溶解越难，析出越难，聚集长大也越难。 第二章 1、简述工程钢一般服役条件、加工特点和性能要求。 答：服役条件：静载、无相对运动、受大气腐蚀。 加工特点：简单构件是热轧或正火状态，空气冷却，有焊接、剪切、

材料化学考试重点整理

第一章 1、材料的基本概念 材料是人类赖以生存的基础，材料的发展和进步伴随着人类文明发展和进步的全过程。材料是国民经济建设，国防建设和人民生活不可缺少的重要组成部分，是社会现代化的物质基础与先导。 材料，尤其是新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。 材料特别是新材料与社会现代化及现代文明的关系十分密切，新材料对提高人民生活，增加国家安全，提高工业生产率与经济增长提供了物质基础，因此新材料的发展十分重要。 材料是一切科学技术的物质基础，而各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。 2、什么是材料科学工程 具有物理学、化学、冶金学、金属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点，并且具有鲜明的工程性。 3、什么是材料化学 材料化学在研究开发新材料中的作用，就是用化学理论和方法来研究功能分子以及由功能分子构筑的材料的结构与功能关系，使人们能够设计新型材料，提供的各种化学合成反应和方法使人们可以获得具有所设计结构的材料。 采用新技术和新工艺方法，合成新物质和新材料，通过化学反应实现各组分在原子或分子水平上的相互转换过程。涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。 材料化学既是材料科学的一个重要分支，也是材料科学的核心内容。同时又是化学学科的一个组成部分，具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。是材料学专业学生的一门重要的专业基础知识课程。 4、材料的分类 （1）按照材料的使用性能：可分为结构材料与功能材料两类 结构材料的使用性能主要是力学性能； 功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。 （2）以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类：金属材料、非金属材料、高分子材料及由此三类材料相互组合而成的复合材料。 第二章 1、原子结合---键合 两种主要类型的原子键：一次键和二次键。 （1）一次键的三个主要类型：离子键、共价键和金属键。（一次键都涉及电子的转移，或者是电子的共用。）一次键通常比二次键强一个数量级以上。 ①金属键：自由电子和正离子组成的晶体格子之间的相互作用就是金属键。没有方向性和饱和性的。 ②离子键：包含正电性和负电性两种元素的化合物最通常的键类型为离子键。阴阳离子的电子云通常都是球形对称的，故离子键没有方向性和饱和性。 ③共价键：由两个原子共有最外层电子的键合，使每个原子都达到稳定的饱和电子层。共价键具有方向性和饱和性。 （2）二次键：范德华键（二次键既不涉及电子的转移，也不涉及电子的共用。） 以弱静电吸引的方式使分子或原子团连接在一起的，比前3种键合力要弱得多。包含色散效应、分子极化、氢键。 ①色散效应：对称的分子和惰性气体原子，由于电子运动的结果，有时分子或原子的内部会发生电子的偏离而引起瞬时的极化，形成诱导瞬间电偶极子，就会产生很弱的吸引力，这样的吸引力在其它力不存在时能使分子间产生结合。 ②分子极化：原子、离子及分子的电荷并不是固定在一定部位上，它们在相互靠近时，电荷会发生偏移，形成

金属材料学思考题标准答案2

金属材料学思考题答案2 绪论、第一章、第二章 1．钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类，各有什么特点？ 答：分为简单点阵结构和复杂点阵结构，前者熔点高、硬度高、稳定性好，后者硬度低、熔点低、稳定性差。 2．何为回火稳定性、回火脆性、热硬性？合金元素对回火转变有哪些影响？ 答： 回火稳定性：淬火钢对回火过程中发生的各种软化倾向（如马氏体的分解、残余奥氏体的分解、碳化物的析出与铁素体的再结晶）的抵抗能力 回火脆性：在200-350℃之间和450-650℃之间回火，冲击吸收能量不但没有升高反而显著下降的现象 热硬性：钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能 合金元素对回火转变的影响：①Ni、Mn影响很小，②碳化物形成元素阻止马氏体分解，提高回火稳定性，产生二次硬化，抑制C和合金元素扩散。③Si比较特殊：小于300℃时强烈延缓马氏体分解， 3．合金元素对Fe-Fe3C相图S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ 答：凡是扩大奥氏体相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等； 凡是封闭奥氏体相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo等？ E点左移：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。S点左移：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。 4．根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能:40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo。 1）淬透性：40CrNiMo 〉40CrMn 〉 40CrNi 〉 40Cr 2）回火稳定性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉 40CrMn 〉 40Cr 3）奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn 〉 40Cr 〉 40CrNi 〉 40CrNiMo 4）韧性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉40Cr〉40CrMn (Mn少量时细化组织) 5）回火脆性： 40CrMn 〉40CrNi> 40Cr 〉40CrNiMo 5.怎样理解“合金钢与碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。并且合金元素的良好作用，只有在进行适当的热处理条件下才能表现出来”？从强化机理和相变过程来分析（不是单一的合金元素作用） 合金元素除了通过强化铁素体，从而提高退火态钢的强度外，还通过合金化降低共析点，相对提高珠光体的数量使其强度提高。其次合金元素还使过冷奥氏体稳定性提高，C曲线右移，在相同冷却条件下使铁素体和碳化物的分散度增加，从而提高强度。 然而，尽管合金元素可以改善退火态钢的性能但效果远没有淬火回火后的性能改变大。 除钴外，所有合金元素均提高钢的淬透性，可以使较大尺寸的零件淬火后沿整个截面得到均匀的马氏体组织。大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的倾向（Mn除外），从而细化晶粒，使淬火后的马氏体组织均匀细小。

(完整版)金属材料学复习答案(完整)

第一章答案 1、为什么说钢中的S、P杂质元素总是有害的？ 答：S容易和Fe结合成熔点为989℃的FeS相，会使钢产生热脆性；P和Fe结合形成硬脆的Fe3P相使钢在冷加工过程中产生冷脆性。 2、合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ 答：凡是扩大γ相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni; 凡是封闭γ相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo。E点左移意味着出现莱氏体的碳含量减小；S点左移意味着共析碳含量减小。 3、那些合金元素能够显著提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有什么作用？ 答：B、Mn、Mo、Cr、Si、Ni等元素能够显著提高钢的淬透性。提高钢的淬透性一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能，满足技术要求;另一方面在淬火时，可以选用比较缓和的冷却介质以减小零件的变形和开裂的倾向。 4、为什么说合金化的基本原则是“复合加入”？举二例说明合金复合作用的机 理。 答：1.提高性能，如淬透性；2.扬长避短，合金元素能对某些方面起积极作用，但往往还有些副作用，为了克服不足，可以加入另一些合金元素弥补，如Si-Mn，Mn-V;3.改善碳化物的类型和分布，某些合金元素改变钢中碳化物的类型和分布或改变其他元素的存在形式和位置，从而提高钢的性能，如耐热钢中Cr-Mo-V,高速钢中V-Cr-W。 5、合金元素提高钢的韧度主要有哪些途径？ 答：1.细化A晶粒；2.提高钢的回火稳定性；3.改善机体韧度；4.细化碳化物；5.降低或消除钢的回火脆性；6.在保证强度水平下适当降低碳含量；7.提高冶金质量；8.通过合金化形成一定量的残余A，利用稳定的残余A提高钢的韧度。 6、钢的强化机制有那些？为什么一般的强化工艺都采用淬火-回火？ 答：固溶强化、细晶强化、位错强化、第二相强化。因为一般的钢的强化都要求它有一定的强度的同时又要保持一定的任性，淬火后钢中能够形成M,这给了钢足够的强度，但是带来的后果就是韧度不够，而回火能够在强度降低不大的情况下给淬火钢以足够的韧性，这样能够得到综合力学性能比较优良的材料，所以一般钢的强化工艺都采用淬火加回火。 7、铁置换固溶体的影响因素？ 答：1.溶剂与溶质的点阵结构；2.原子尺寸因素；3.电子结构。 第二章 1、叙述构件用钢一般的服役条件、加工特点、性能要求? 答：服役条件：工程结构件长期受静载荷；互相无相对运动；受大气（海水）侵蚀；

材料科学基础试题及答案

第一章 原子排列与晶体结构 1. fcc 结构的密排方向是 ，密排面是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,晶胞中原子数为 ，把原子视为刚性球时，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ；bcc 结构的密排方向是 ，密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ；hcp 结构的密排方向是 ，密排面 是 ，密排面的堆垛顺序是 ，致密度为 ，配位数是 ,， 晶胞中原子数为 ，原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 。 2. Al 的点阵常数为0.4049nm ，其结构原子体积是 ，每个晶胞中八面体间隙数为 ，四面体间隙数为 。 3. 纯铁冷却时在912ε 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构，配位数 ，致密度降低 ，晶体体积 ，原子半径发生 。 4. 在面心立方晶胞中画出）（211晶面和]211[晶向，指出﹤110﹥中位于（111）平 面上的方向。在hcp 晶胞的（0001）面上标出）（0121晶面和]0121[晶向。 5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。 6 在铅的（100）平面上，1mm 2有多少原子？已知铅为fcc 面心立方结构，其原子半径R=0.175×10-6mm 。 第二章 合金相结构 一、 填空 1） 随着溶质浓度的增大，单相固溶体合金的强度 ，塑性 ，导电性 ，形成间隙固溶体时，固溶体的点阵常数 。 2） 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是（1） ； （2） ；（3） ；（4） 和环境因素。 3） 置换式固溶体的不均匀性主要表现为 和 。 4） 按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分，固溶体可分为 和 。 5） 无序固溶体转变为有序固溶体时，合金性能变化的一般规律是强度和硬度 ，塑性 ，导电性 。 6）间隙固溶体是 ，间隙化合物是 。 二、 问答 1、 分析氢，氮，碳，硼在?-Fe 和?-Fe 中形成固溶体的类型，进入点阵中的位置和固溶度大小。已知元素的原子半径如下：氢：0.046nm ，氮：0.071nm ，碳：0.077nm ，硼：0.091nm ，?-Fe ：0.124nm ，?-Fe ：0.126nm 。 2、简述形成有序固溶体的必要条件。 第三章 纯金属的凝固 1. 填空 1. 在液态纯金属中进行均质形核时，需要 起伏和 起伏。 2 液态金属均质形核时，体系自由能的变化包括两部分，其中 自由能

材料科学基础知识点大全

点缺陷1范围分类1点缺陷.在三维空间各方向上尺寸都很小,在原子尺寸大小的晶体缺陷.2线缺陷在三维空间的一个方向上的尺寸很大(晶粒数量级),另外两个方向上的尺寸很小(原子尺寸大小)的晶体缺陷.其具体形式就是晶体中的位错3面缺陷在三维空间的两个方向上的尺寸很大,另外一个方向上的尺寸很小的晶体缺陷 2点缺陷的类型1空位.在晶格结点位置应有原子的地方空缺,这种缺陷称为“空位”2.间隙原子.在晶格非结点位置,往往是晶格的间隙,出现了多余的原子.它们可能是同类原子,也可能是异类原子3.异类原子.在一种类型的原子组成的晶格中,不同种类的原子替换原有的原子占有其应有的位置3点缺陷的形成弗仑克耳缺陷:原子离开平衡位置进入间隙,形成等量的空位和间隙原子.肖特基缺陷:只形成空位不形成间隙原子.（构成新的晶面）金属:离子晶体:1 负离子不能到间隙2 局部电中性要求 4点缺陷的方程缺陷方程三原则: 质量守恒, 电荷平衡, 正负离子格点成比例增减. 肖特基缺陷生成:0＝V M,,+ V O··弗仑克尔缺陷生成: M M＝V M,,+ M i ·· 非计量氧化物:1/2O2(g)＝V M,,+ 2h·+ O O不等价参杂:Li2O＝2Li M,+ O O + V O··Li2O+ 1/2O2 (g) ＝2Li M, + 2O O + 2h· .Nb2O5＝2Nb Ti ·+ 2 e, + 4O O + 1/2O2 (g) 5过饱和空位.晶体中含点缺陷的数目明显超过平衡值.如高温下停留平衡时晶体中存在一平衡空位,快速冷却到一较低的温度,晶体中的空位来不及移出晶体,就会造成晶体中的空位浓度超过这时的平衡值.过饱和空位的存在是一非平衡状态,有恢复到平衡态的热力学趋势,在动力学上要到达平衡态还要一时间过程. 6点缺陷对材料的影响.原因无论那种点缺陷的存在,都会使其附近的原子稍微偏离原结点位置才能平衡即造成小区域的晶格畸变.效果1提高材料的电阻定向流动的电子在点缺陷处受到非平衡力(陷阱),增加了阻力,加速运动提高局部温度(发热)2加快原子的扩散迁移空位可作为原子运动的周转站3形成其他晶体缺陷过饱和的空位可集中形成内部的空洞,集中一片的塌陷形成位错4改变材料的力学性能.空位移动到位错处可造成刃位错的攀移,间隙原子和异类原子的存在会增加位错的运动阻力.会使强度提高,塑性下降. 位错 7刃型位错若将上半部分向上移动一个原子间距,之间插入半个原子面,再按原子的结合方式连接起来,得到和(b)类似排列方式(转90度),这也是刃型位错. 8螺型位错若将晶体的上半部分向后移动一个原子间距,再按原子的结合方式连接起来(c),同样除分界线附近的一管形区域例外,其他部分基本也都是完好的晶体.而在分界线的区域形成一螺旋面,这就是螺型位错 9柏氏矢量.确定方法,首先在原子排列基本正常区域作一个包含位错的回路,也称为柏氏回路,这个回路包含了位错发生的畸变.然后将同样大小的回路置于理想晶体中,回路当然不可能封闭,需要一个额外的矢量连接才能封闭,这个矢量就称为该位错的柏氏矢10柏氏矢量与位错类型的关系刃型位错,柏氏矢量与位错线相互垂直.(依方向关系可分正刃和负刃型位错).螺型位错,柏氏矢量与位错线相互平行.(依方向关系可分左螺和右螺型位错).混合位错,柏氏矢量与位错线的夹角非0或90度. 柏氏矢量守恒1同一位错的柏氏矢量与柏氏回路的大小和走向无关.2位错不可能终止于晶体的内部,只能到表面,晶界和其他位错,在位错网的交汇点, 11滑移运动--刃型位错的滑移运动在晶体上施加一切应力,当应力足够大时,有使晶体上部向有发生移动的趋势.假如晶体中有一刃型位错,显然位错在晶体中发生移动比整个晶体移动要容易.因此,①位错的运动在外加切应力的作用下发生;②位错移动的方向和位错线垂直;③运动位错扫过的区域晶体的两部分发生了柏氏矢量大小的相对运动(滑移);④位错移出晶体表面将在晶体的表面上产生柏氏矢量大小的台阶.螺型位错的滑移在晶体上施加一切应力,当应力足够大时,有使晶体的左右部分发生上下移动的趋势.假如晶体中有一螺型位错,显然位错在晶体中向后发生移动,移动过的区间右边晶体

金属材料学重点

1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。 2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？有什么特点？简单点阵结构和复杂点阵结构简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。 3.简述合金钢中碳化物形成规律。①当rC/rM>0.59时，形成复杂点阵结构；当rC/rM<0.59时，形成简单点阵结构；②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形成复合碳化物。③NM/NC比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难；⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。 4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？A形成元素均使S、E点向左下方移动，F形成元素使S、E点向左上方移动。S点左移意味着共析碳量减小，E点左移意味着出现莱氏体的碳量降低。 5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况。退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物，余量溶入基体。淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关。溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中，未溶者仍在K中。回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃，Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中，K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间。 6.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？阻止奥氏体晶粒长大有什么好处？Ti、Nb、V等强碳化物形成元素（好处）：能够细化晶粒，从而使钢具有良好的强韧度配合，提高了钢的综合力学性能。 7.哪些合金元素能显著提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有何作用？在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。作用：一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能，满足技术要求；另一方面，在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。 8.能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用？Cr、Mn、Ni、Mo、W、V、Si作用：提高钢的回火稳定性，可以使得合金钢在相同的温度下回火时，比同样碳含量的碳钢具有更高的硬度和强度；或者在保证相同强度的条件下，可在更高的温度下回火，而使韧性更好些。 9.第一类回火脆性和第二类回火脆性是在什么条件下产生的？如何减轻和消除？第一类回火脆性:脆性特征：①不可逆；②与回火后冷速无关；③断口为晶界脆断。产生原因：钢在200-350℃回火时，Fe3C 薄膜在奥氏体晶界形成，削弱了晶界强度；杂质元素P、S、Bi等偏聚晶界，降低了晶界的结合强度。防止措施：①降低钢中杂质元素的含量；②用Al脱氧或加入Nb（铌）、V、Ti等合金元素细化奥氏体晶粒；③加入Cr、Si调整温度范围；④采用等温淬火代替淬火回火工艺。第二类回火脆性：脆性特征：①可逆；②回火后满冷产生，快冷抑制；③断口为晶界脆断。产生原因：钢在450-650℃回火时，杂质元素Sb、S、As或N、P等偏聚于晶界，形成网状或片状化合物，降低了晶界强度。高于回火脆性温度，杂质元素扩散离开了晶界或化合物分解了；快冷抑制了杂质元素的扩散。防止措施：①降低钢中的杂质元素；②加入能细化A晶粒的元素（Nb、V、Ti）③加入适量的Mo、W元素；④避免在第二类回火脆性温度范围回火 14.合金元素V在某些情况下能起到降低淬透性的作用，为什么？而对于40Mn2和42Mn2V，后者的淬透性稍大，为什么？钒和碳、氨、氧有极强的亲和力，与之形成相应的稳定化合物。钒在钢中主要以碳化物的形式存在。其主要作用是细化钢的组织和晶粒，降低钢的强度和韧性。当在高温溶入固溶体时，增加淬透性；反之，如以碳化物形式存在时，降低淬透性。 19.试解释40Cr13已属于过共析钢，而Cr12钢中已经出现共晶组织，属于莱氏体钢。①因为Cr属于封闭y相区的元素，使S点左移，意味着共析碳量减小，所以钢中含有Cr12%时，共析碳量小于0.4%，所以含0.4%C、13%Cr的40Cr13不锈钢就属于过共析钢。②Cr使E点左移，意味着出现莱氏体的碳含量减小。在Fe-C相图中，E点是钢和铁的分界线，在碳钢中是不存在莱氏体组织的。但是如果加入了12%

服装材料学考试重点

一、名词解释 1.机织物：用两组纱线（经纱和纬纱）在织机上按照一定规律相互垂直交织成的片状纺织品。 2.针织物：用一组或多组纱线通过线圈相互串套的方法勾连成片的织物。 3.非织造布：以纺织纤维为原料经过粘合、溶合或其他化学、机械方法加工而成的薄皮或毛毡状制品。 4.毛皮：又称裘皮，是经过鞣制的动物毛皮，由皮板和毛被组成。 5.皮革：经过加工处理的光面或绒面动物皮板。 6.衬料：介于面料与里料之间起支撑作用的服装材料 7.纤维：把长度比直径大千倍以上且具有一定柔韧性和强力的纤细物质统称为纤维。 8.纤维的体积质量：单位体积纤维的质量，影响植物的覆盖性 9.纤维的疲劳：纤维因蠕变也会逐渐损伤，以致断裂，这种现象称为疲劳 10.热定型：利用纤维的热塑性进行的加工处理 11.抗熔孔性：在穿着过程中，织物某个局部受到或接触到温度超过熔点的火花或热体时候，接触部位会形成熔孔，抵抗熔孔称为抗熔孔性 12.纤维的吸湿性：纤维能吸收空气中气相水分 13.纤维的吸水性：从水溶液中吸收液相水分的能力 14.丝光：棉纤维耐碱性较好，在常温或低温下浸入浓度为18%-25%的烧碱溶液中，纤维的直径膨胀、长度缩短，此时若施加外力，限制收缩，则可提高光泽度，易于印花染色 15.混纺纱线：是由两种或两种以上的纤维混合纺成的纱线 16.线密度：指1000m长的纱线，在公定回潮率时的重量克数 17.旦数：指9000m长的纱线在公定回潮率时的重量克数 18.公制支数：在公定回潮率时，1g重的纱线所具有的长度米数 19.花式纱线：通过各种加工方法而获得的具有特殊外观、手感、结构和质地的纱线 20.织物：由纺织纤维和纱线按照一定方法制成的柔软且有一定的力学性能的片状物，分为机织物、针织物、编织物和非织造布四大类 21.印花织物：经印花加工后表面有花纹图案的织物 22.色织物：将纱线全部或部分染色，再织成各种不同色的条、格及小提花织物 23.织物组织：机织物中，经纬纱线相互交错、上下沉浮的规律 24.非织造布：不经过传统纺纱、机织或针织的工艺过程 25.树脂整理：以单体、聚合物或交联剂对纤维素纤维及其混纺织物进行处理，使其具有防皱性能的整理方法 26.毡缩：毛织物在洗涤过程中，除了内应力松弛而产生的缩水现象外，还会因为羊毛纤维的弹性特点尤其是定向摩擦效应而引起纤维之间发生缩绒，即毡缩 27.洗可穿性能：织物洗涤后不经熨烫或稍加熨烫就达到平整的性能 28.织物手感：用手触摸、撰握织物时，织物的某些物理机械性能作用于人手并通过人脑产生的对织物特性的综合判断 29.织物的成衣加工性能：指面料在服装加工中形成优良的服装外观的难易程度 30.织物悬垂性：在自然悬垂状态下呈波浪屈曲的特性称为织物的静态悬垂性 31.天然毛皮是动物毛皮经过加工而制成。天然毛皮是有皮板和毛被组成 32.服装辅料包括里料、絮料、衬料、垫料、线料、扣紧材料、商标标志 33.衬料：是介于服装面料和里料之间的材料，它是服装的骨骼 34.粘合衬：是以机织物、针织物、非织造布为基布，以一定方式涂热熔胶而制成，因此粘合衬得基本性能主要取决于基布、热熔胶盒涂层方式。 35.纽扣分为：合成材料纽扣、金属材料纽扣、天然材料纽扣、复合纽扣 36.拉链按使用功能分为：开尾型、闭尾型和隐形拉链拉链按材质可分：金属类拉链和非金属拉链 37.编织花边：以棉纱为经纱，以棉纱、粘胶丝或金银丝等为纬纱，编织成各种各样色彩鲜艳的花边 38.机织花边：由提花织机织成，花边质地紧密，立体感强，色彩丰富，图案多样 39.刺绣花边：由手工或电脑绣花机按设计图案直接绣在服装所需的部位，形成花边 40.用于服装的标志有：品质标志、规格标志、产地标志、使用标志、质量标志 41.标志：用于说明服装原料、性能、使用及保养方法、洗涤及熨烫方法等的一种标牌 42.服装的外观和性能是由纤维、纱线、织物结构和后整理四个方面共同决定的

最新整理一级造价工程师考试复习要点：金属材料

一级造价工程师考试复习要点：金属材料 金属材料 1.黑色金属 钢是以铁为基的合金，钢中主要化学元素为铁，另外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等，这些少量元素对钢材性质影响很大。 含碳量小于 2.11%(重量)的合金称为钢;而含碳量大 于 2.11%(重量)的合金称为生铁。钢中含碳量对钢的性质有决定性影响，含碳量低，钢的强度低、塑性大、延伸率和冲击韧性高，钢质较软，易于冷加工、切削和焊接;含碳量高，钢的强度高、塑性小、硬度大、性脆和 不易加工。 (1)钢及其合金的分类和牌号表示方法 钢的力学性能(如抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度和硬度等)决定于钢的成分和金相组织。钢的成 分一定时，其金相组织主要决定于钢的热处理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影响。 1)钢的分类。 习题：在工程中，比较通用的分类方法之一是按化学成分分类。据此，可将钢分为( )。

A、结构钢、工具钢、特殊性能钢 B、普通钢、优质钢、高级优质钢 C、非合金钢、低合金钢、合金钢 D、高碳钢、中碳钢、低碳钢 答案:C 2)钢牌号的表示方法。 我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法，即： ①牌号中化学元素采用国际化学元素表示。 ②产品名称、用途、特性和工艺方法等，通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。 ③钢铁产品中的主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表示。 碳素结构钢“Q”—屈服点字母，屈服点数值共分为Q195、Q215、Q235、Q255和Q275N/m m2五种。 3)工程中常用钢及其合金的性能和特点 ①碳素结构钢 碳素结构钢生产工艺简单，有良好的工艺性能(如焊接性能、压力加工性能等)、必要的韧性、良好的塑性 以及价廉和易于大量供应，通常在热轧后使用。在桥梁、

金属材料弯曲试验方法

金属材料弯曲试验方法 1．范围 本标准规定了弯曲试验方法的原理、符号、试验设备、试样、试验程序、试验结果评定和试验报告 本标准适用于金属材料相关产品标准规定试样的弯曲试验，测定其弯曲塑性变形能力。但小适用金属管材和金属焊接接头的弯曲试验。 2 试验设备 应在配备下列弯曲装置之一的试验机或压力机上完成试验。 a)支辊式弯曲装置； b)V 形模具式弯曲装置； c)虎钳式弯曲装置； 2.1支辊式弯曲装置 2.1.1 支辊长度应大于试样宽度或直径。支辊半径应为1-10倍试样厚度支辊应具有足够的硬度。 2.1.2 除非另有规定，支辊间距离应按照式(1)确定: l= (d + 3a ) ±2 a ( 1 ) 此距离在试验期间应保持不变。 2.1.3 弯曲压头直径应在相关产品标准中规定。弯曲压头宽度应大于试样宽度或直径弯曲压头应具有足够的硬度 2.2 V 形模具式弯曲装置 模具的V 形槽其角度应为1800-α。弯曲角度应在相关产品标准中规定。弯曲压头的圆角半径为d/2。 模具的支承棱边应倒圆，其倒圆半径应为1~10倍试样厚度。模具和弯曲压头宽度应大于试样宽度或直径。弯曲压头应具有足够的硬度。 2.3 虎钳式弯曲装置 装置由虎钳配备足够硬度的弯心组成。可以配置加力杠杆。弯心直径应按照相关产品标准要求，弯心宽度应人于试样宽度或直径。 2.4.3 弯曲压头直径应在相关产品标准中规定弯曲压头宽度应大于试样宽度或直径。弯曲压头的压杆其厚度应略小于弯曲压头直径。弯曲压头应具有足够的硬度。 3 试样 3.1 试验使用圆形、方形、矩形或多边形横截面的试样样坯的切取位置和方向应按照相关产品标准的要求。如未具体规定，对于钢产品，应按照GB/T 2975的要求试样应通过机加工去除由于剪切或火焰切割等影响了材料性能的部分。 3.2 试样表面不得有划痕和损伤。方形、矩形和多边形横截面试样的棱边应倒圆，倒圆半径不超过以下数值： ----1mm ，当试件厚度小于10mm ----1.5mm 当试件厚度大于或等于10mm 且小于50mm -----3mm 当试件厚度不小于50mm 棱边倒圆时不应形成影响试验结果的横向毛刺、伤痕或刻痕。 3.3 试样宽度应按照相关产品标准的要求。如未具体规定，试样宽度应按照如下要求: a) 当产品宽度不大于20mm 时，试样宽度为原产品宽度； b ）当产品宽度大于20mm,厚度小于3mm 时，试样宽度为20mm ±5mm ；厚度不小于3mm 时，

金属材料学2013年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

南京航空航天大学 2013年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码: 830 满分: 150 分 科目名称: 金属材料学 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 一、名词解释（20分，每个5分） 1. 碳钢与合金钢 2. 渗碳体与合金渗碳体 3. 二次硬化与二次淬火 4. 淬火硬化与时效硬化 二、填空题（20分，每空1分） 1. 根据钢中含碳量的多少通常把碳钢分为、和三类。 2. 钢中常加入的与γ-Fe形成无限固溶体且开启γ相区(无限扩大γ相区) 的金属元素是和；与α-Fe形成无限固溶体，使A3升高，A4下降，以致达到某一含量时，封闭γ相区(无限扩大α相区) 的非碳化物形成元素是、。强碳化物形成元素是、、和。 3. 钢中合金元素的强化作用主要有以下四种方式：、、及。 4. 对于珠光体型转变来说，向钢中加入合金元素可使C曲线移。 5. 铸铁是是以铁、、为主要组成元素，并比碳钢含有较多的、等杂质元素的多元合金。 三、选择题（20分，每个1分） 1.引起钢轧制或锻造时的晶界碎裂（热脆）的合金元素是 （a）P （b）H （c）N （d）S 2.普通碳素结构钢Q235中的“235”表示 （a）屈服强度（b）抗拉强度（c）弹性极限（d）疲劳强度 3. 在低合金钢中，一般随钢中合金元素增加，M s和M f点继续下降，室温下将保留更多的（a）奥氏体（b）贝氏体（c）马氏体（d）铁素体 4.显著提高铁基固溶体电极电位的常用合金元素 （a）Mn （b）Ni （c）Si （d）Cr 5. 低碳珠光体型热强钢的合金化的主加合金元素是 （a）Cr、Mo （b）Mn （c）Ni （d）N 6. 抗腐蚀性能最好的不锈钢钢种是

《金属材料学》考试真题及答案

一、选择题 1、细化晶粒对钢性能的贡献是强化同时韧化；提高钢淬透性的主要作用是使零件整个断面性能 趋于一致，能采用比较缓和的方式冷却。 2、滚动轴承钢GCr15的Cr质量分数含量为 1.5% 。滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指碳化物液析、带状碳化物、网状碳化物。 3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。 4、凡是扩大丫区的元素均使Fe-C相图中S、E点向左下方移动，例Ni、Mn等元素；凡封闭Y区的元素使S、E点向左上方移动，例Cr、Si、Mo等元素。S点左移意味着共析碳含量减少，E点左移 意味着出现莱氏体的碳含量减少。 5、铝合金可分铸造铝合金和变形铝，变形铝又可分硬铝、超硬铝、锻铝和 防锈铝。 6、H62是表示压力加工黄铜的一个牌号，主要成份及名义含量是Cu62% Zn38% 。 7、在非调质钢中常用微合金化元素有Ti、V Nb N等，这些元素的主要作用是____________ 细化组织和相间沉淀析出强化。 8、球铁的力学性能高于灰铁是因为球铁中石墨的断面切割效应、石墨应力集中效应要比灰铁小 得多。 9、铝合金热处理包括固溶处理和时效硬化两过程,和钢的热处理最大区别是铝合金没有同 素异构相变。 1、钢的合金化基本原则是多元适量、复合加入。在钢中细化晶粒作用较大的合金元素有Ti、V Nb 等，细化晶粒对钢性能的作用是既强化又韧化。 2、在钢中，常见碳化物形成元素有Ti、Nb V Mo W Cr、（按强弱顺序排列，列举5个以上）。钢中二元碳化物分为两类：r c/r M < 0.59为简单点阵结构，有MC和M2C 型；r°/r M > 0.59为复杂点阵结构，有M23C6 、 M7C和M3C型。 3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。汽车变速箱齿轮常用20CrMnTi 钢制造，经渗碳和淬回火热处理。 4、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大，产生晶界腐蚀的主要原因是晶界析出Cr 23C6，导致晶界区贫Cr ，为防止或减轻晶界腐蚀，在合金化方面主要措施有降低碳量、加入Ti、V Nb强 碳化物元素。 5、影响铸铁石墨化的主要因素有碳当量、冷却速度。球墨铸铁在浇注时 要经过孕育处理和球化处理。 6、铁基固溶体的形成有一定规律，影响组元在置换固溶体中溶解情况的因素有：溶剂与溶质原子的点 阵结构、原子尺寸因素、电子结构。 7、对耐热钢最基本的性能要求是良好的高温强度和塑性、良好的化学稳定性。常用的抗氧化合金 元素是Cr 、Al 、Si 。 1、钢中二元碳化物分为二类：r c/ r M< 0.59，为简单点阵结构，有MC和 ______________ 型；r c/ 5> 0.59，为复杂点阵结构,有MC M7C3和M23C6 型。两者相比，前者的性能特点是硬度高、熔点高和 稳定性好。 2、凡能扩大丫区的元素使铁碳相图中S、E点向左下方移动，例Mn Ni_等元素（列岀2个）；使丫区缩小的元素使S、E点向左上方移动, 例Cr 、Mo W 等元素（列出3个）。 3、提高钢淬透性的作用是获得均匀的组织，满足力学性能要求_________ 、 能采取比较缓慢的冷却方式以减少变形、开裂倾向_______ 。 4、高锰耐磨钢（如ZGMn13经水韧处理后得到奥氏体组织。在高应力磨损条件下，硬度提高而耐 磨，其原因是加工硬化___________ 及________ 。