金属材料学复习纲要

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1、第一章合金化1.合金元素定义，常用合金元素为合金化目的加入，其加入量有一定范围的元素称为合金元素。钢中常用合金元素：Si、Mn、Cr>Ni、W、Mo、V、Ti等。2.高冲/低合金钢定义合金元素总量<5%为低合金钢，5%—10%为中合金钢，>10%为高合金钢。3.P、S为什么有害？S易与Fe结合形成低熔点FeS,导致热脆性。P易与Fe结合形成硬脆的FqP,导致冷脆性。4.奥氏体形成元素？铁素体形成元素？对S、E点的影响？A形成元素（扩大丫相区）：Ni、Mn、Co、C、N、Cu使S、E点向左下方移动

2、，共析C量减少，莱氏体碳含量减少，共析温度降低F形成元素（封闭/缩小丫相区）Cr>V、W、Mo、TiB、Nb、Zr使S、E点向左上方移动，共析C量减少，莱氏体碳含量减少，共析温度上升5.合金元素在钢中的存在形式？基体内（置换固溶体、间隙固溶体）基体外（化合物、偏聚）1.不同热处理状态下合金元的分布规律?退火、正火态：非K形成元素固溶于基体中；K形成元素优先形成K,余量固溶。淬火态：周溶入A体的元素淬火后存在于M、B中或Ar中；未固溶者仍在K中。回火态：低温回火不重新分布。>400°C,Me开始重

3、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，其程度决定于冋火温度和时间。2.K形成元素与非K形成元素？K形成元素：Ti、Nb、V；W、Mo、Cr；Mn、Fe非K形成元素：Ni、Si、Al、Cu等3.K类型？简单点阵结构（M2C、MC型）硬度高、熔点高、稳定性好复杂点阵结构（M23C6>M7C3、M3C型）硬度低、熔点低、稳定性差m6c型属于复杂点阵结构，但性能接近简单点阵结构。4.K形成规律？1）原子半径Rc/RMe>0.59复杂点阵结构，Rc/RMe<0.59复杂点阵结构，M

4、e量少时溶于其他K形成复合K2）K原子尺寸、电化学因素均相似，可完全互溶。否则，有限溶解。溶入强K形成元素，K稳定性提高。溶入弱K形成元素,K稳定性降低。3）强K形成元素优先形成K4)合金元素和碳的原子数比值决定K类型5)强K形成元素形成的K,稳定性好，难溶解，难析出，难长大lO.Me对A晶粒长大的影响？6)Ti、Nb、V强碳化物形成元素强烈阻碍A晶粒长大7)W、Mo阻碍A晶粒长大8)C、N、B、P促进A品粒长大9)Mn：低C吋细化晶粒，高C吋促进晶粒长大10)Al、Si：量少时，以化合物形式存

5、在，阻碍A晶粒长大；量大时，使高温下为a相，且促进a晶粒长大。11)Ni、Co、Cu等非K形成元素作用不大。11•冋火脆性分类、产生条件、如何消除？第一类回火脆性(不可逆回火脆性)：低温(250〜350°C)短吋间回火Fe3C在晶界析出，且杂质兀素易在晶界偏聚。加热到高温回火可消除脆性后，再冋到该温度内将不再产生脆性。Mn、Cr>Ni提高脆性；Mo、Ti、V、Al改善脆性；Si推迟脆性温度区.第二类回火脆性(可逆回火脆性)：(450~600°C)：杂质元素及Me在晶界上偏聚。不可用热处理消除。高

6、于脆性温度回火，使杂质元素扩散离开晶界，快冷，抑制杂质元素扩散。加入Ti、Mo、W以抑制第二类冋火脆性。12•淬透性定义，如何提高，作用？指钢淬火时获得M的能力(B)、Mn、Mo、Cr>Si、Ni可提高M淬透性0.5%Mo加微量B可提高B淬透性作用：可以使工件得到均匀而良好的力学性能。淬火时，可选用较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。13•回火稳定性定义？淬火钢在回火时抵抗强度硬度下降的能力。回火稳定性好，可适当提高回火温度，从而提高韧性。14.Me对C曲线、Ms点的影响？非K形成元素

7、Ni、Si和弱K形成元素Mn,使C曲线右移；Co使C曲线左移。K形成元素使C曲线右移，且改变形状。除Co,Al外，大多数合金元素固溶在A中，均使Ms点下降，增加残余A的含量，其中C的影响最强烈。顺序：C,Mn,Cr,Ni,Mo,Si,W15•内吸附定义？使偏聚元素在缺陷处的浓度大于基体中的平均浓度的现象成为内吸附或偏聚现象。16•钢的强化机制固溶强化：原子固溶于钢基体中，使晶格发生畸变产生弹性应力场，弹性应力场与位错的交互作用增加位错运动的阻力，从而提高强度，降低塑韧性。位错强化：位错密度提高，

8、促进位错的交割、缠结，阻止了位错运动，提高钢的强度。细晶强化：品粒越细，晶界、亚晶界越多，位错运动阻力增大，产生位错塞积强化。第二相强化：微粒第二相钉扎位错运动，起到强化效果。主要有切割机制和绕过机制，在钢中主要是绕过机制。分为两种情况：回火时第二相弥散沉淀析出强化，淬火时残留第二相强化。15•提高钢韧度的合金化途径？1）细化A晶粒2）提高回火稳定性3）改善基体韧度4）细化碳化物5）降低或消除钢的回火脆性6）适当降低含碳量7）提高冶金质量8）形成一定量的Ar18•什么是简单合金、通用合金？组元组