金属材料学复习题 2[精选].doc

钢的合金化概论 1、钢中常存的杂质有哪些？硫、磷对钢的性能有哪些影响？钢中常存的杂质有 2、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为几种，请举例说明。合金元素对纯铁γ相区的影响可分为Mn、Ni、Co （2）扩展γ相区(有限扩大γ相区)，如C、N、Cu、Zn、Au 封闭γ相区(无限扩大α相区)，如Cr、V，W、Mo、Ti、Si、Al、P、Be （4）缩小γ相区(但不能使γ相区封闭)，如B、Nb、Zr 3、在铁碳相图中，含有0.77%C的称为共析钢，如果在此钢中添加Mn或Cr元素，含碳量不变，那么这种Fe-C-Mn或Fe-C-Cr钢分别是亚共析钢还是过共析钢？为什么？含有0.77%CFe-C-Mn或Fe-C-Cr过共析钢使Fe-C相图中S点左移S点左移 4、合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在(-Fe中形成无限固溶体？哪些能在(-Fe中形成无限固溶体？ 铁素体形成元素： V、Cr、W、Mo、Ti； 奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu； 能在(-Fe中形成无限固溶体的元素：Cr、V； 能在(-Fe中形成无限固溶体的元素：Mn、Co、Ni。 5、合金元素对钢的共析温度有哪些影响？合金元素对钢的共析体含碳量有何影响？ 扩大γ相区的元素使铁碳合金相图的共析转变温度下降；缩小γ相区的元素使铁碳合金相图的共析转变温度上升。 几乎所有合金元素都使S点碳含量降低；尤其以强碳化物形成元素的作用最为强烈。 6、常见的碳化物形成元素有哪些？哪些是强碳化物形成元素、中强碳化物形成元素、弱碳化物形成元素？ 常见的碳化物形成元素有：Ti、Zr、V、Nb、Cr、W、Mo、Mn、Fe； 强碳化物形成元素：Ti、Zr、Nb、V； 中强碳化物形成元素：Mo、W、Cr； 弱碳化物形成元素：Mn、Fe。 7、钢在加热转变时，为什么含有强碳化物形成元素的钢奥氏体晶粒不易长大？ 当强碳化物形成元素以未溶K存在时，起了机械阻止奥氏体晶粒长大的作用； 当强碳化物形成元素溶解在A中时，降低了铁的自扩散系数，提高了原子间结合力，同时使界面的表面张力增大。这些综合作用阻止了奥氏体晶粒长大。 8、什么是合金钢的回火脆性？回火脆性产生的原因及解决方法。 钢在200~350℃之间和450~650℃之间回火时，冲击韧性不但没有升高，反而显著下降的现象，称为合金钢的回火脆性。 第一类回火脆性产生的原因： 钢在200~350℃低温回火时，Fe3C薄膜在原奥氏体 解决方法： 尽可能避免在形成低温回火脆性温度范围内回火； ②可选用含有可改善脆性的合金元素Mo、Ti、V、Al等的合金钢或加入Si推迟脆化温度范围。 ③生产高纯钢，降低P、S等杂质元素含量。 第二类回火脆性产生的原因： 钢在450~650℃回火后缓冷的过程中杂质元素Sb、S、As等偏聚于晶界； 或N、P、O等偏聚于晶界，形成网状或片状化合物，降低了晶界强度而产生的。 解决方法： ①尽可能避免在形成高温回火脆性温度范围内回火，如不可避免，可减少回火脆性温度下停留时间或回火后快冷，一般小件用油冷，较大件用水冷； ②但工件尺寸过大时，即使水冷也难防止脆性产生，或因工件形状复杂不允许快速冷却时，可选用含Mo、W的合金钢制造； ③提高冶金质量，尽可能降低钢中有害元素的含量。 9、什么是淬透性？提高淬透性的Me有哪些？ 钢的淬透性是指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性，也就是钢在淬火时能获得马氏体的能力。 提高钢的淬透性的合金元素主要有：B、Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。 10、贝氏体钢中最常用的合金元素有哪些？ 贝氏体钢中最常用的合金元素有：Mo、B。 11、碳钢的分类及牌号表示方法。 碳钢的分类： （1）按碳含量可分为低碳钢；中碳钢；高碳钢。 （2）按质量（品质）分为普通碳素钢，优质碳素钢，高级优质碳素钢，特级优质碳素钢。 （3）按用途分为碳素结构钢，优质碳素结构钢，碳素工具钢，一般工程用铸造碳素钢。 （4）按冶炼时的脱氧程度分为沸腾钢，镇静钢，半镇静钢，特殊镇静钢。 碳钢的牌号表示方法： 普通碳素结构钢 由代表屈服点的字母（Q）、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z、TZ）等四个部分按顺序组成。 Q195、Q275不分质量等级，脱氧方法符号在镇静钢和特殊镇静钢的牌号中可省略。 （2）优质碳素结构钢 一般用两位数字表示。表示钢中平均碳的质量分数的万倍。若钢中含锰量较高，须将锰元素标出。 沸腾钢在数字后面标“F”（08F、10F、15F），半镇静钢标“b”，镇静钢一般不标符号。 高级优质碳素结构钢在牌号后加符号“A”，特级碳素结构钢加符号“E”。 专用优质碳素结构钢还要在牌号的头部（或尾部）加上