金属材料学复习资料

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1、1金属元素的碳化物以及金属间化合物类型碳化物：强Ti，VZr,Nb中强W，Mo,Cr弱Mn，Fe氮化物：强Ti,V,Zr,Nb中强W,Mo,Cr弱Cr，Mn，Fe金属间化合物类型：σ相（脆性相），AB2相（强化相），AB3相（有序相）。2.合金元素对铁碳相图的影响。对回火转变的影响。（1）合金元素通过改变临界温度点的温度来影响铁碳相图a．奥氏体形成元素锰镍碳氮铜使A3温度下降，除Co外它使A3温度升高b．铁素体形成元素W。Mo，Si，Al，Ti，Nb，V等使A3温度升高，Mn可以使A1温度下降，使晶粒细

2、化，强度增加。（2）Me提高抗软化能力，在回火时参与奥氏体转变产物：①回火温度在贝氏体转变区域时，会转变成贝氏体，②在珠光体转变区域时，会等温转变成珠光体，在残余奥氏体稳定区进行保温过冷时γ不转变，在随后的冷却过程中发生马氏体转变合金钢在Ms点以下回火时，残余奥氏体转变成马氏体，马氏体变成回火马氏体回火马氏体的过饱和度不下降，发生碳原子偏聚，与马氏体不同，比马氏体稳定。3.影响工程结构钢焊接性的因素有哪些？如何判断工程结构钢的焊接性？钢的焊接性的好坏取决于钢的淬透性和淬硬性，合金元素决定淬透性，碳决定淬

3、硬性。影响因素：①增加淬透性，焊后冷却时发生M相变，提高内应力②钢中含碳量增加M的比容和硬度，引起内应力的增加③降低Ms点，从而减低M转变温度，钢塑性差④钢种含氢量上升使钢塑性下降，引起氢脆以焊缝热影响区的硬度来判断钢的焊接性，其硬度达到350HV时易于产生裂纹，故一般控制其硬度不超过250HV，碳当量在0.47以上时，影响区的硬度可超过350HV，这是一个界限4.工程结构钢的强化方式有哪些？给出钢种能判断强化机制，及合金元素的作用（1）固溶强化：主要利用Mn，Si，Cu，P等元素溶入铁素体来提高强度。

4、P的强化作用大，由于低碳钢的塑性储备大，加入一定量的P不至过多的减低塑韧性细晶强化：用铝脱氧生成的细小弥散的AlN质点。用Ti，Nb，V的微合金化生成的弥散的氮化物和碳化物以及碳氮化物，这些弥散相都能钉扎晶界，阻碍奥氏体晶粒的长大，转变后细化的铁素体晶粒和珠光体领域。沉淀强化：用Ti，V，Nb的微合金化，使过冷奥氏体发生相间沉淀和铁素体中析出弥散的碳化物和碳氮化物，产生沉淀强化（2）16MnWMn=1.2%~1.6%，起固溶强化作用，Mn降低A3温度，钢的奥氏体过冷能力细化铁素体晶粒降低钢的冷脆性和FA

5、TT50.15MnTi，16MnNb，15MnV，加入微量元素Ti，Nb，V起晶粒强化作用，Ti，Nb，V还起沉淀强化作用（3）NbMo：溶质的原子偏聚于奥氏体晶界，产生对奥氏体晶界的拖拽作用，抑制晶粒长大MnCrNi：降低A3温度的合金元素，可以使过冷奥氏体在更低的温度下转变而细化铁素体晶粒和珠光体领域，提高钢的强度。锰：固溶强化，晶粒细化，降低A3点温度起细化晶粒作用AlN：细化晶粒强C形成元素：Ti，Nb，V细化晶粒，沉淀强化5.合金元素在调质钢中的作用提高淬透性提高回火稳定性防止高温回火脆性细化

6、晶粒强化α6调质钢的典型钢种45钢用截面尺寸较小或不要求完全淬透的零件——盐水淬火40Cr要求淬透性较高——油淬火42CrMo要求淬透性更高40CrNiMo大截面零件7调质钢热处理方法及组织淬火+高温回火组织：得到回火S（在α相集体分布有极细小的颗粒状碳化物）回火S具有良好的综合机械性能，一定强度塑韧性，可做各种轴类和齿轮，从硬度判断含碳量，含碳量越大硬度越高，塑韧性低。淬火处理得到马氏体，硬度升高，在进行低温回火，得到回火马氏体，从而保证表面耐磨性8.轴承钢的受力环境，破坏形式以及其对组织性能的要求有

7、哪些？①受力环境：高接触压力，高循环力次数，高离心力引起的附加载荷，还有发生滑动面产生摩擦②破坏形式：接触疲劳破坏或受磨损而失效③对组织要求：纯净而均匀的组织，碳化物细小且均匀分布④对性能要求：高而均匀的硬度和耐磨性，高的弹性极限和高的解除疲劳强度，一定韧性，良好的尺寸稳定性和抗腐蚀能力9.高碳轴承钢的热处理球化退火是准备好淬火前的原始组织，加热温度780~800球化退火的冷却方式，连续冷却，按冷却速度20到30摄氏度每小时，冷却到650度出炉，在700度等温2-4小时，再炉冷到650度出炉淬火温度为8

8、40度，经油淬后可获得隐晶，马氏体上分布细小均匀分布的颗粒状K，并含有少量奥氏体回火一般采用160度保温3小时或更长，回火后硬度为62-66HRC10.渗碳钢和氮化钢的典型钢种，以及合金元素的作用渗碳钢（低淬透性）20CrMnTi做齿轮，具有较高的强度和耐磨性，心部有较高强度，韧性，表面渗碳处理使表面有较高的弯曲和疲劳强度，最终热处理淬火+低温回火得到回火马氏体，锻造后正火或退火的目的是消除锻造铸造的缺陷（大的碳化物应力等）氮化钢的典型钢种