金属材料学习题

《金属材料学习题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、合金化原理一基本概念1合金元素：为了保证获得所要求的组织结构，物理，化学，机械性能而特别添加到钢种的元素。2杂质元素：冶炼时所用原料以及冶炼方法和工艺操作等带入钢中的化学元素。3组织遗传：对于高合金钢中粗晶有序组织，加热到到高于AC3，可能导致形成A晶粒与钢的原始晶粒具有相同的形状，大小和取向。4回火脆性：随着回火温度的升高，钢的冲击韧性出现了两个低谷，叫做回火脆性。a第一类回火脆性：第一个低谷出现在250~400℃之间，这是较低温度回火，引起的回火脆性，是不可逆的回火脆性。b第二类回火脆性：另一个低谷出现在450~650℃之间，这是较高温度回火，引起的回火脆性。避免方法快速

2、冷却适用于小工件：大工件应添加（W.Mo）。5弥散强化：由于钢在回火过程中，在晶界处析出搞熔点物质，这些物质有效的阻碍位错的运动，而使钢的屈服强度和硬度提高的一种机制。二奥氏体形成元素和铁素体形成元素各有哪些？奥氏体形成元素有：MnNiCoCNCu铁素体形成元素有：CrMoWVTiAlSiPNbB三请分别简述间隙固溶体和置换固溶体的形成规律。a间隙固溶体形成规律：当rx/rm<0.59时，易形成间隙固溶体，影响溶质在间隙固溶体中的固溶度的因素有：1溶剂金属的晶体结构，点阵不同，固溶度是不同的2间隙元素的原子尺寸，其尺寸越小，则固溶度越高3间隙位置，铁的面心立方晶格间隙大于体心

3、立方晶格间隙，间隙原子优先占据α-Fe的八面体间隙，γ-Fe的八面体或四面体间隙。b置换固溶体形成规律：决定组元在置换固溶体中的溶解条件是：1点阵类型溶剂与溶质的点阵相同，固溶度较大，否则，反之；2原子尺寸因素rx/rm小于或等于15%时，形成无限火有限固溶体，对于铁集固溶体，rx/rm≤8%时，形成无限固溶体。3组元电子结构溶剂与溶质的电子结构相似，固溶度较大，否则，反之。四简述合金钢中的扩散规律1无论在α-Fe还是中，置换原子扩散速度比间隙原子慢几个数量级2在特定温度下，间隙原子和置换原子在F比在A中快3Me对C在A中扩散系数的影响a易形成碳化物元素，降低C在A中的扩散系

4、数b难形成碳化物元素，提高C在A中的扩散系数4Me对自扩散速度的影响aCrMnMoTi降低自扩散系数bC削弱γ-Fe结合能，提高自扩散系数5金属原子在晶界扩散比晶内扩散快得多五TiZrHfTaNbWVCrMoFeMn与碳亲和力从小到大的顺序是什么？其中TiMoCrFe与碳主要形成那些化合物？何种碳化物醉稳定？何种碳化物最不稳定？(1)HfZrTiTaNbVWMoCrMnFe(2)主要碳化物TiCMoCMo2CCr23C6Cr7C6Cr3CFe3C(1)其中TiC最稳定，Fe3C最不稳定六合金元素对A晶粒长大有何影响？细化晶粒有哪些方法？（一）1形成高熔点稳定化合物阻止A晶粒长

5、大，如TiVZrNbWMo2形成间隙固溶体合金元素，如CNB,促进其晶粒长大3AlSi含量极小时，由于形成碳化物可阻止其长大，作为合金元素时促进A晶粒的长大4NiCoCu对A晶粒生长影响不大5低碳钢中，Mn对A晶粒的长大有阻碍作用（二）1冶金阶段增大过冷度，加入变质剂，用Al脱氧，振动，搅拌2热处理阶段控制冷却速度与冷却温度，相变重结晶七试述合金钢的基本强化机理和强韧化途径，并运用合金钢强化机理分析25Si2Mn2CrNiMoV低碳马氏体型超高强度钢的合金化设计思路。（1）强化机理：细化晶粒形变强化第二相强化固溶强化（2）韧化途径：细化A晶粒调整合金元素防止显微裂纹形变热处理

6、应用相变诱发塑性设计思路：1）选择合适的C含量，不宜过高或过低2）加入合金元素来弥补C含量的不足，应遵循少量多元的原则3）提高韧度a形成位错型的低碳马氏体亚结构b相界有稳定的残余A薄膜，如加入NiMnc抑制回火脆性，加入AlSiN4）加入CrWMoV缩小γ相区，形成位错型M亚结构5）加入Cr增加其淬透性同时Cr能增强抗氧化性和起固溶强化作用八低碳M与中碳M相比，为什么前者比后者表现出较好的塑性与韧性？低碳M为半条状位错型M，而中碳M为孪晶片状M与板条状位错M，又因为孪晶M有较高应力场不能通过滑移孪生的方法消除，因而其韧性，塑性较低。九钢中常见的冶金缺陷和热处理缺陷有哪些？其特

7、征是什么？对钢的性能有什么影响？如何减少这些缺陷？（1）常见的冶金缺陷有：内应力偏析非金属杂质(氧化物硫化物氮化物硅酸盐)缩孔和疏松气孔和裂纹（2）热处理缺陷有：内应力裂纹过热过烧脱碳显微特征内应力：凝固或热处理过程中形成的，特征是应力叠加产生的微裂纹，避免措施平衡加热退火。偏析：凝固时因成分不同而造成的微观或宏观偏析，导致结构和力学性能不均匀，避免措施均匀退火十稀土元素对钢的影响有哪些？（1）对钢有净化作用（2）控制夹杂物形态（3）起微合金化和变质作用十一钢牌号分类碳含量%合金元素含量%140Cr结构