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第三版材料科学知识点整理

材料科学知识点梳理

1.何谓钢的热处理?钢的热处理操作有哪些基本类型?

答：(1)为了改变钢材内部的组织结构，以满足对零件的加工性能和使用性

能的要求所施加的一种综合的热加工工艺过程。

(2)热处理包括普通热处理和表面热处理;普通热处理里面包括退火、正火、

淬火和回火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理，表面淬火包括火焰加热表

面淬火和感应加热表面淬火，化学热处理包括渗碳、渗氮和碳氮共渗等。

2.为什么要对钢件进行热处理?

答：通过热处理可以改变钢的组织结构，从而改善钢的性能。热处理可以显

著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。恰当的热处理工艺可以消除铸、

锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒、消除偏析、降低内应力，使钢

的组织和性能更加均匀。

3.珠光体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特

点?

(1)三种。分别是珠光体、索氏体和屈氏体。

(2)珠光体是过冷奥氏体在550℃以上等温停留时发生转变，它是由铁素体

和渗碳体组成的片层相间的组织。索氏体是在650～600℃温度范围内形成层片

较细的珠光体。屈氏体是在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。珠

光体片间距愈小，相界面积愈大，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，同时，

由于此时渗碳体片较薄，易随铁素体一起变形而不脆断，因此细片珠光体又具有

较好的韧性和塑性。

4.钢中的杂质元素有哪些

答：钢中的杂质一般是指Mn、Si、P、S。1、Mn:0.8%时为杂质,是有益元素。

作用为：①强化铁素体;②消除硫的有害作用。2、Si：0.5%时为杂质，是有

益元素。作用为①强化铁素体;②增加钢液流动性。3、S：是有害元素。常以FeS

形式存在。易与Fe在晶界上形成低熔点共晶(985℃)，热加工时(1150~1200℃)，

由于其熔化而导致开裂，称热脆性.钢中的硫应控制在0.045%以下.Mn可消除硫

的有害作用,FeS+MnFe+MnS，MnS熔点高(1600℃)。4、P：也是有害元素。能全

部溶入铁素体中，使钢在常温下硬度提高，塑性、韧性急剧下降，称冷脆性。

oP一般控制在0.045%以下

5.钢的淬透性、淬硬性(书P316)

答：淬透性是指模具在淬火时获得淬硬层深度的能力反映了钢在淬火时能够

获得马氏体的能力，淬硬性指模具钢在正常淬火条件下马氏体所能达到的最高硬

度，影响淬透性因素主要为化学成分，除Co外，合金使VK,淬透性奥氏体的均

匀性、晶粒大小及是否存在第二相等;淬硬性主要与马氏体中碳的含量有关，碳

含量越高，淬火硬度越高

6.马氏体组织有哪几种基本类型?它们在形成条件、晶体结构、组织形态、

性能有何特点?马氏体的硬度与含碳量关系如何?

(1)两种，板条马氏体和片状马氏体。(2)奥氏体转变后，所产生的M的形态

取决于奥氏体中的含碳量，含碳量0.6%的为板条马氏体;含碳量在0.6—1.0%之

间为板条和针状混合的马氏体;含碳量大于1.0%的为针状马氏体。低碳马氏体的

晶体结构为体心立方。随含碳量增加，逐渐从体心立方向体心正方转变。含碳量

较高的钢的晶体结构一般出现体心正方。低碳马氏体强而韧，而高碳马氏体硬而

脆。这是因为低碳马氏体中含碳量较低，过饱和度较小，晶格畸变也较小，故具

有良好的综合机械性能。随含碳量增加，马氏体的过饱和度增加，使塑性变形阻

力增加，因而引起硬化和强化。当含碳量很高时，尽管马氏体的硬度和强度很高，

但由于过饱和度太大，引起严重的晶格畸变和较大的内应力，致使高碳马氏体针

叶内产生许多微裂纹，因而塑性和韧性显著降低。(3)随着含碳量的增加，钢的

硬度增加。

7.线型无定型高聚物在不同温度下表现出的三种力学状态

答：玻璃态，高弹态，粘流态。

8.奥氏体化的过程

答：奥氏体化四个基本过程：奥氏体晶核的形成奥氏体晶核的长大残余渗碳

体的溶解奥氏体成分的均匀化。

9.不锈钢的成份特点(书p383)

答：1、低碳：碳高，则降低耐蚀性。

2、Cr：是提高耐蚀性的主要元素

①形成稳定致密的Cr2O3氧化膜.②Cr含量大于13%时，形成单相铁素体组

织。③提高基体电极电位(n/8规律)

3、Ni：获得单相奥氏体组织。

4、Mo：耐有机酸腐蚀。

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