金属材料考试精炼总结.doc

淬透性：钢在淬火时获得马氏体能力大小。 淬硬性：钢淬火时，获得的马氏体的最高硬度。红硬性：表示工具在高温下仍然保持高硬度的能力。 调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为热稳定性：表示钢在使用变热过程中保持其原金相组织和性能的能力。固溶处理：钢加热到高温使得大部分碳化物、氮化物溶入到基体中然后快速冷却得到过饱和的固溶体。应变时效：构件用钢经冷塑性变形后，稍经加热后，其强度、硬度升高，塑性、韧性下降，这种现象称为淬火时效：低碳钢加热到接近于Ac1温度淬火，于室温放置或稍经加热后，其强度提高而塑性韧性下降的现象称为时效强化：时效过程使合金的强度、硬度增高的现象称为过剩相(强化)：当铝中加入的合金元素含量超过其极限溶解度时，淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现，称之为过剩相(数量多，强、硬度高，塑、韧性降低)调质钢：经过调质处理使用的结构钢称为 高速钢：是由大量W、Mo、Cr、Co、V等元素组成的高碳高合金钢。不锈钢：是指能抵抗大气及弱腐蚀介质的钢。 过酸钢：指在各种强腐蚀介质中耐蚀的钢二次淬火：因残余奥氏体在回火冷却过程中转变为马氏体而引起钢的硬度、强度升高的现象叫做475脆性：铁素体不锈钢在475保温或缓冷时，由于Cr原子的有序化，形成富Cr的铁素体，引起钢的脆性增加。晶间腐蚀：在400850保温或缓慢冷却时会发生严重的晶间腐蚀破坏。退火：钢加热到临界点Ac1以上或以下，保温后随炉慢冷以获得近于平衡状态的组织的工艺。正火：是指将钢加热到Ac3(或Acm)以上的某温度，完全奥氏体化后，保温，空冷以得到珠光体类型的组织，称为正火。淬火：将钢加热到临界点(Ac3或Ac1)以上的某温度，保温后以大于临界冷却速度的冷速冷却已获得马氏体(或下贝氏体)组织的热处理工艺叫做淬火。回火：将淬火钢加热到A1以下的某温度，使其转变为稳定的回火组织，并以适当的方式(空冷)冷却到室温的热处理工艺过程称为回火。完全退火：将钢加热到Ac3以上一定温度，获得完全的、均匀的奥氏体后缓冷得到近于平衡组织的热处理工艺过程称为完全退火。表面淬火：将工件快速加热到淬火温度，然后快速冷却，仅使表面层获得淬火组织的热处理方法。不完全退火：将钢加热到Ac1+3050，保温得到不完全奥氏体后，缓冷得到近于平衡组织的热处理工艺。球化退火：将钢中的碳化物转化为球状或粒状珠光体的一种不完全退火工艺过程。热应力：工件加热或冷却时由于内外温差导致热胀冷缩不一致而产生的内应力。组织应力：工件在冷却过程中，由于内外温差造成组织转变不同时，引起内外比容的不同变化，而产生的内应力。热处理工艺：将工件放入一定的介质中加热、保温、冷却，通过改变组织来控制其性能的操作。二次硬化：淬火钢回火时，在一定温度范围内，由于弥散细小，碳化物析出或残余奥氏体转变成马氏体，使硬度和强度明显升高的现象。渗碳：将低碳钢件放入渗碳介质中，在900-950加热保温，使活性原子渗入钢件表面并获得高渗碳体的工艺方法。渗氮：向钢件表面渗入氮元素，形成富氮硬化层的化学热处理。回火稳定性（回火抗力）：淬火钢对回火时发生软化过程的抵抗能力。回火脆性：钢在一定温度范围内回火时，其冲剂韧度显著下降，这种脆化现象叫做钢的回火脆性。过冷奥氏体：在临界温度以下处于不稳定状态的奥氏体称为过冷奥氏体。退火目的：均匀钢的化学成分及组织;细化晶粒;调整硬度,消除内应力和加工硬化,改善钢的成形及切削加工性能,为淬火做好组织准备。正火目的:改善钢的切削加工性能;消除热加工缺陷;消除过共析钢的网状碳化物,便于球化退火;提高普通结构零件的力学性能。淬火目的：提高工具、渗碳零件和其它高强度耐磨机器零件等的硬度、强度和耐磨性。回火目的：减少或消除淬火应力，保持相变的组织转变，提高钢的塑性和韧性，获得硬度强度塑性和韧性的适当结合。极化作用：在原电池接通开始和腐蚀过程中,总电阻没有改变,腐蚀电流逐渐减小并很快稳定在一定数值上,使阳极和阴极的电极电位差改变,产生极化作用。阳极电位由负向正升高叫阳极极化。阴极电位由正向负降低叫做阴极极化。耐热钢：是指在高温下工作并具有一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的钢种。包括热稳定钢和热强钢。热稳定刚：是指在高温下抗氧化或抗高温介质腐蚀而不破坏的钢。热强钢：是指在高温下有一定抗氧化能力并具有足够强度而不产生大量变形或断裂的钢。钢的热强性：金属在高温和载荷长时间作用下抵抗蠕变和断裂的能力晶度：铸铁的碳含量与其公斤多点碳含量的比值Cr12MoV是不锈钢吗?why?欲提高不锈钢强度采取什么措施?它不是不锈钢,Cr的质量分数小,不能明显提高电极电位;含C量多,有大量的碳化物,也不能形成单相组织,所以不能明显提高耐蚀性.提高不锈钢的强度方法:形变强化的方式。第一类回火脆性：在250-350回火时,Fe3C薄膜在原奥氏体晶界上或马氏体板条间形成,削弱了晶界强度,或P,S,Bi等杂质元素容易在晶界上偏聚,降低了晶界的结合强度,使钢的脆性增加.这类回火脆性又称为低温回火脆性,不可逆回火脆性.措施:降低钢中杂质元素的含量,用Al脱氧或加Nb,V,Ti等合金元素细化奥氏体晶粒，加入Mo,W可以减轻,加入Cr,Si推向高温,采用等温淬火代替淬火回火工艺。第二类回火脆性：在450-650回火时,由于某些杂质元素以及合金元素如Sb,S,As,N,O,P等在晶界上的偏聚,降低晶界强度,使钢的脆性增加.这类回火脆性又称高温回火脆性，可逆回火脆性。措施:与回火的冷却速度有关;回火保温后,缓冷出现,快冷不出现,出现脆化后可重新加热后快冷消除淬火加热的缺陷，引起危害，如何去除？1过热:原因:加热温度过高保温时间过长.危害:淬火裂纹；马氏体粗大.补救方法: 延长回火时间(轻)；退火后重新加热淬火(严重) 2过烧:原因:加热温度过高造成奥氏体的局部晶界熔化危害:设备失灵.补救方法:无,只能报废.3氧化:原因:工件表面与O2、H2O、CO2等反应生成氧化铁，使金属铁被损失掉.危害:尺寸、性能不均、光洁度.补救方法: 低温短时加热；盐浴加热、保护气氛加热或刷涂料.4脱碳:原因:工件表面的碳参与反应而烧损.危害:硬度、耐磨性、疲劳性.补救方法:改变炉内气氛（碳势）；保护加热或刷涂料。 回火的种类，工艺参数？低温回火：150250的回火；组织：回火马氏体 性能：保持马氏体的高硬度和高耐磨性，适当的提高了韧性；适用于:刃具、量具、滚动轴承、渗碳件 及高频表面淬火的工件。中温回火：350550.组织:回火屈氏体.性能:高的弹性极限.适用于：弹性元件的热处理。高温回火: 500650.组织：回火索氏体.性能：综合机械性能优良.适用于:各种轴类、连杆、连杆螺栓、汽车半轴、机床主轴及齿轮的热处理；调质处理：淬火高温回火；淬透性与淬硬性的区别，影响因素? 区别:淬透性表示钢在淬火时获得马氏体的能,它反映钢的过冷奥氏体稳定性,即与钢的临界冷却速度有关。过冷奥氏体越稳定,临界淬火速度越小,钢在一定条件下淬透层深度越深,则钢的渗透性越好.淬硬性表示钢淬火时的硬化能力,用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示.主要取决于马氏体中含碳量.马氏体中的含碳量越高钢中的淬硬性越高.回火的转变过程?马氏体中碳的偏聚,马氏体分解,残余奥氏体的转变,碳化物的转变,Fe3C的聚集长大和相回复再结晶。淬火钢回火时其一般变化规律：随回火温度升高，强度下降，塑性升高。铸铁成分上，性能上与碳钢的区别？成分:除了有较高的碳,硅含量外,还有较高的杂质元素硫和磷。性能:铸铁的抗拉强度,塑性和韧性要比碳钢低。时效的过程，影响的因素，如何影响？过程:过饱和固溶体形成铜原子富集区(Gp区)铜原子富集区有序化(Gp区)形成过渡相析出稳定相(CuAl2)+平衡的固溶体。影响因素:合金的化学成分与合金的时效强化、温度。如何影响:首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以及固溶度稳定变化的程度.其次淬火冷却时要保证淬火过程中不析出第二相.时效温度是决定合金时效过程与时效强化效果的重要工艺参数。构件用钢的成分特点,使用状态,组织性能?为什么是低碳？成分特点:低碳钢(0.25%),少量的合金元素,不热处理。使用状态:在热轧空冷态使用,有时也正火或回火态使用。组织:铁素体加少量的珠光体。性能特点:屈服现象;应变时效和淬火时效；冷翠倾向性。低碳的原因:因为低碳是保证工程构件用钢具有良好的冷变形性能和焊接性能。不锈钢的合金化原理(提高耐蚀性的措施)？1加入合金元素Cr,Ni,Si等提高基体电极电位,减少微电池数目,可有效地提高钢的耐蚀性2加入合金元素使钢在室温下获得单相固溶体组织如Cr,Ni,也能减少微电池数目,从而有效地提高钢的耐蚀性3加入合金元素使钢的表面形成结构致密,不溶于腐蚀介质,电阻又高的保护性氧化膜如Cr ,Si,Al,能显著提高钢的耐蚀性4一般要求含碳量低,如果特殊要求时必须使含C量与含Cr匹配或加入强碳化合物形成元素,也能提高钢的耐蚀性5减少或消除钢中各种不均匀现象，也是提高耐蚀性的重要措施。钢的分类:按化学成分分类(1)碳素钢低碳钢(0.25%)、中碳钢(0.25-0.6%)；高碳钢(0.6%);(2)合金钢低合金钢(5%)、中合金钢(5-10%)、高合金钢(10%)合金钢;(3)锰钢、铬钢、铬镍钢、硼钢等。C%结构钢20g,50Mn,万分之几;工具钢T8A,T10MnA,CrMn,9Mn2V不锈钢9Cr18,00Cr18Ni10(0.03%),0Cr18( 0.08%)，千分之几；Me%一般为百分之几20MnVBA、36Mn2Si、40CrNiMo；含Cr低的合金工具钢Cr06和轴承钢GCr15，用千分之几。合金元素与铁的作用（合金元素与铁构成的相图类型）:合金元素分为两大类: 扩大奥氏体区的元素-奥氏体形成元素，如Ni、Mn、Co、C、N、Cu、Zn等;缩小或封闭奥氏体区的元素-铁素体形成元素，如Cr、Si、Al、Mo、Ti等合金元素与碳的作用:两大类：a非碳化物形成元素Ni、Si、Co、Al、Cu等,溶于-Fe 和-Fe中存在,形成非金属夹杂物和金属间化合物,如Al2O3、AlN、SiO2、FeSi、Ni3Al等.Si含量大时使渗碳体分解析出石墨.b碳化物形成元素（次d电子层不满）Ti、 Zr、 V、 Nb、 W、 Mo、Cr、Mn等,一部分溶入奥氏体和铁素体中，另一部分与碳形成碳化物。合金元素对Fe-C相图的影响:a对奥氏体相区的影响:大多数元素均使ES线左移，E点左移.2对共析温度和共析点位置的影响:扩大区的元素降低A3和A1，使S点左移，缩小区元素升高A3和A1，使S点左移.合金元素对加热转变的影响(合金钢热处理加热的目的):a成分均匀的奥氏体，使合金元素尽可能多的溶入奥氏体中，提高淬透性，合金钢的奥氏体化温度高，保温时间长. b晶粒细小的奥氏体组织，所有合金元素（除Mn、P、C、N外）均阻碍奥氏体晶粒的长大，但作用的强弱不同，强碳化物形成元素的作用大。合金元素对珠光体转变的影响:除了Co、Al外均推迟奥氏体向珠光体的转变。合金元素对回火脆性的影响:不能用热处理和合金化的方法消除第一类回火脆性，但Si、Mn等元素可将脆化温度提高到350-370 。Ni、Cr、Mn增加第二类回火脆性，而Mo、W抑制和减轻回火脆性。合金元素对钢强韧性的影响：固溶强化，晶界强化，第二相强化，位错强化合金元素对铝的强化作用:固溶强化,时效强化(淬火(固溶)+时效处理是铝合金强化的一种重要手段),过剩相强化,细化组织强化合金元素对构件用钢性能的影响:a对机械性能的影响:构件用钢是在热轧空冷状态下使用，所以合金元素作用主要有固溶强化,细化晶粒,增加珠光体数量及沉淀强化等方法(唯独细化晶粒是一种既强化又韧化的有效措施).b对钢的焊接性能的影响:取决于钢的淬透性和淬硬性,含碳量及合金元素的本性和含量,碳及淬透性大,开裂倾向越大.c对抗大气腐蚀性能的影响工业纯铜:紫铜:含氧铜、无氧铜。二元黄铜的组织和性能:(Zn) 36%为黄铜,铸态组织为单相树枝晶,形变及再结晶后为等轴晶,具有退火孪晶.(Zn) 3646%为+黄铜.铸态黄铜的强度和塑性随锌的含量的增加而升高.30%Zn时最大,45%Zn时强度最大.继续增加Zn组织为相脆性增加,强度下降.变形和退火后成分均匀和晶粒细化,强度塑性改善.多元黄铜加入Sn,Al,Si,Pb,Mn,Fe,Ni等,改变了组织,使/（+）相界发生移动。青铜:Cu,Sn,Al,Be,Si,Mn,Cr,Zr,Ti等组成。 白铜: 以镍为主要合金元表的铜合金，用途可分为结构白铜和电工白铜常用的构件用钢:(一)普通碳素构件用钢,含碳量(0.06%0.38%),性能:塑性高焊接性好.热处理:热轧空冷.使用状态组织:F+P.如Q235A、A3塑性较高强度适中,用于建筑与机械零件.(二)普通低合金构件用钢,含碳量Wc0.2%,性能:强度高于碳素钢,良好焊接性能的.大多在热轧状态使用也可在正火及正火+回火状态下使用.组织:F+P.如16Mn(钢中Mn作用)固溶强化，增加奥氏体的稳定性，细化晶粒，良好的综合机械性能、焊接性能及冷变形性能铸钢含碳量Wc=0.150.6%,牌号ZG,热处理完全退火或正火,特点是：晶粒粗大，偏析严重、铸造内应力大、易形成魏氏组织，使塑性和韧性显著下降。淬火钢回火时力学性能变化规律:回火时随着回火温度的升高,强度下降,塑性升高,韧性变化比较复杂(一类,二类脆性)影响力学性能原因:钢中碳含量,回火温度,合金元素种类数量,淬透性.合金化特点(加入合金元素作用):提高淬透性,提高切削加工性能,降低过热敏感性抑制第二类回火脆性,提高耐火性,改善非金属夹杂物形态提高其工艺性能.合金元素分为主加元素(Si,Mn,Cr,Ni淬透性等)和辅加元素(Mo,W,V,Ti,B,RE等降低钢的过热敏感性,回火脆性,改善夹杂形态,进一步提高淬透性).渗碳钢(20CrMnTi、20CrTi)含碳量Wc=0.100.25%低碳,用途汽车上的变速齿轮,内燃机上的凸轮、活塞销及部分量具.热处理:低碳(合金)钢经渗碳(或碳氮共渗)后进行淬火及低温回火处理.组织:表层为回火马氏体和粒状碳化物,具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度;心部为低碳钢的位错马氏体(全部淬透)或部分铁素体+珠光体(未淬透),具有很高的强度、塑性和韧性.提高淬透性的合金元素:Cr,Ni,Mn,Mo,W,Sj和B等.Ni对渗层和心部的韧性和强度有利.阻止奥氏体晶粒长大的元素:V,Ti等阻止晶粒长大.Cr,Mo,W等碳化物形成元素使渗层深度和速度提高.热处理是:渗碳后进行淬火及低温回调质钢含碳量Wc=0.300.50%中碳.性能:高强度,良好的塑性和韧性,即良好的综合机械性能.组织:调质处理后的组织为回火索氏体.组织状态特点:1在铁素体基体上均匀分布的粒状碳化物起弥散强化作用,溶于铁素体中的合金元素起固溶强化作用,从而保证钢有较高的屈服强度和疲劳强度.2组织均匀性好,减少了裂纹在局部薄弱地区形成的可能性,可以保证有良好的塑性和韧性.3作为基体组织的铁素体是从淬火马氏体转变而成的,晶粒细小,使钢的冷脆倾向性大大减小. 提高淬透性的合金元素:Mn,Cr, Mo,B, Si,Ni等。防止第二类回火脆性元素:Mo,W。细化奥氏体晶粒的元素:W,Mo,V,Ti等。常用的调质钢:低淬透性调质钢: 45,40Cr,40MnB等。中淬透性调质钢:40CrMn,35CrMo等。高淬透性调质钢: 40CrNiMo。提高淬透性有Ni、Cr等元素。为防止回火脆性还含有Mo. 调质钢的热处理:1预备热处理:热加工后,预备热处理以降低硬度,便于切削加工,对于合金元素含量较低的钢,可进行正火或退火处理;对于合金元素含量较高的钢,正火后进行高温回火.2最终热处理:最终热处理是淬火加高温回火。弹簧钢: 如60Si2Mn钢50CrV钢65Mn。碳素弹簧钢的含碳量Wc=0.600.90%,合金弹簧钢Wc=0.600.70%.作用:吸收冲击能量,缓和机械振动和冲击.弹簧钢应具有以下.性能：高的弹性极限或屈服极限和高的屈强比,高的疲劳极限,塑性和韧性.一些在高温及易蚀条件下工作的弹簧，还应具有良好的耐热性和抗蚀性.热处理1热成形弹簧:淬火+中温回火; 组织:为回火屈氏体.也可以采用等温淬火,转变为下贝氏体,可提高钢的韧性和多冲强度。喷丸处理来进行表面强化,使表面层产生残余压应力,提高其疲劳强度.化学成分:1加入Si、Mn 提高淬透性；强化铁素体,提高钢的回火稳定性,其中Si的作用最大.含Si量高时易石墨化,加热时易脱碳,Mn增大钢的过热倾向.2加入Cr、V、W,克服SiMn钢的缺点,防止过热和脱碳,提高淬透性(主要是Cr), V,W可以细化晶粒,保证钢在高温下仍具有较高的弹性极限和屈服极限.滚动轴承:如GCr15.钢化学成分:1含碳量Wc=0.951.10%.(高碳)决定钢硬度的主要是马氏体的含碳量，碳还形成一部分高硬度的碳化物,提高钢的硬度和耐磨性.2Cr,Si,Mn提高淬透性3高的冶金质量,必须严格控制S0.02%,P0.027%.性能:很高的强度与硬度, 很高的接触疲劳强度,很高的耐磨性,还应有一定的韧性，抗腐蚀性,尺寸稳定性等.热处理:A)球化退火.目的:1降低硬度2获得均匀分布的细粒状珠光体,为最终热处理做组织准备.B)淬火(Ac1Acm之间)+低温回火(150160)工具钢: 性能:高硬度和高耐磨性,热稳定性和红硬性,淬透性.热处理:淬火加低温回火处理.组织:回火马氏体+粒状碳化物。淬火加热碳化物不完全溶解的温度范围。低温回火消除内应力而又保持钢的高硬度和高耐磨性。A刃具钢: 失效形式: 卷刃,崩刃,折断和磨损。1)碳素工具钢:WC=0.651.35%的高碳钢。T7钢:如凿子,锤和木工工具. T8A和T8Mn钢:制作截面较大工具或切削软金属的刃具.T10钢:如冲子,拉丝模,丝锥,车刀等。T12钢:如丝锥,锉刀,刻刀等.热处理:淬火+低温回火。亚共析碳素刃具钢淬火温度：AC3+3050oC过共析钢淬火温度：Ac1+3050oC低温回火温度：150180oC。碳素工具钢淬透性低,采用水,盐或碱水溶液等介质,碳素工具钢锻、轧后、淬火前应进行球化退火处理2)低合金刃具钢：WC=0.751.5%,Cr,CrMn,9SiCr和CrWMn热处理:锻造或轧制+球化退火+淬火+低温回火.组织:回火马氏体未溶粒状碳化物组织3)高速钢:W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2.性能特点:高的红硬性,足够高的强度,适当的塑性和韧性,很高的淬透性化学成分:碳与Cr,W,Mo,V等形成碳化物,并保证得到强硬的马氏体基体以提高钢的硬度和耐磨性.实际铸态组织:由粗大的共晶莱氏体网(g+M6C鱼骨状的机械混合物)+黑色组织(d共析体)热加工作用:热压力加工(锻造或轧制)打碎粗大的共晶碳化物并使之均匀分布。热处理1）退火:目的:降低硬度，以利切削加工,碳化物均匀分布的颗粒，改善钢淬、回火后的性能。淬火组织：正常温度淬火:马氏体（6065）、残余奥氏体（2530）和合金碳化物（约10）硬度为HRC6264。等温淬火:下贝氏体（约50%）、残余奥氏体（约40）和未溶碳化物（约10）。硬度略低于正常温度淬火组织,而冲击韧性较高3)回火:-70-80oC冷处理.W18Cr4V在560,保温1小时,回火3次.组织:回火马氏体+颗粒状的合金碳化物及少量残余奥氏体B模具钢1)冷作模具钢(Cr12;Wc=1.5%以上,Wcr=12%,使S点和E点显著左移;Cr12MoV)性能要求:高的强度,高的硬度,更高的淬透性、耐磨性和韧性，而红硬性的要求可低些.合金化特点:c: 基本性能要求是高硬度和高耐磨性,故是高碳钢.Me:加入W,Mo,V等形成弥散的特殊碳化物,产生二次硬化,并阻止奥氏体晶粒长大,起细化晶粒作用.能显著提高冷模具钢的耐磨性、强韧性并减小钢的过热倾向. Cr也能形成特殊碳化物,产生二次硬化,提高钢的耐磨性.Si可提高钢的变形抗力和冲击疲劳抗力.Mn降低Ms点,残余奥氏体量增加,减少变形。2)热作模具(5CrNiMo,中碳加入Cr1%,提高钢的淬透性,冲击韧性和回火稳定性.Ni显著提高钢的强度,韧性和淬透性Mo细化晶粒,提高韧性,提高回火稳定性，减小过热倾向和回火脆性5CrMnMo):性能要求:高的回火稳定性良好的耐磨性和一定的韧性高的抗热疲劳性能和抗氧化能力高的淬透性和小的热处理变形.成分特点中碳钢Wc=0.30.6%,保证钢的塑性,韧性和导热性,又不降低钢的硬度,强度和耐磨性.合金元素Cr,W,Mo,Si等能提高钢的高温硬度,强度和回火稳定性,提高钢的临界点Ac1,避免在受热和冷却过程中产生相变组织应力,提高钢的抗热疲劳性能.加入Cr,Ni,Si,Mn等元素可以提高钢的淬透性。热锻模用钢在工作时承受很高应力和冲击.应当具有均匀的组织和性能.尤其是尺寸大的锻模,通常要进行多向锻造,并反复镦粗和拔长.锻造后应缓冷或去氢退火,以防生成白点。不锈钢: Cr,Ni,Si等提高基体金属的电极电位,减少微电池数目,可有效地提高钢的耐蚀性.马氏体不锈钢Cr13淬火加热是为了得到较多或完全的奥氏体化。铁素体不锈钢:含Wcr15%，Wc0.15%.Cr17韧性低,脆性大.引起脆性的原因:晶粒粗大,475脆性,相脆性。奥氏体不锈钢:含Cr18%、含Ni9%. 0Cr18Ni9,0Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni9Ti。很好的耐蚀性,优良的抗氧化性和力学性能.加入Ti,Nb等能形成稳定碳化物,可有效防止奥氏体不锈钢的晶问腐蚀。铸铁：化学成分的影响：1碳和硅:硅和碳都是强烈促进石墨化的元素.2锰:锰是一个阻碍石墨化的元素3硫:硫阻碍碳原子的扩散,促进白口铸铁的元素,而且降低铁水的流动性,恶化铸造性能,增加铸件缩松缺陷4磷的影响:促进石墨化不十分强烈的元素.灰铸铁的热处理:消除内应力退火,石墨化退火(目的:消除白口,降低硬度,改善缺陷加工性能)正火(目的是增加铸铁基体的珠光体组织,提高铸件的强度,硬度和耐磨性,并可作为表面热处理的预先热处理,改善基体组织)表面淬火(改变铸件表层的基体组织,提高强度,硬度,耐磨性和疲劳强度.)影响时效的因素:合金的化学成分与合金的时效强化有直接关系,一种合金能否通过时效强化,首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以及固溶度稳定变化的程度。铝-铜铸造合金的最大特点是耐热性高，是所有铸造铝合金中最高的一类合金.铝-镁铸造合金是比重最小(2.55),耐蚀性最好,强度最高(抗拉强度可达350MPa)的铸造铝合金.铸造性能不如铝-硅合金好.何为回火脆性,说明回火脆性的类型、特点及其抑制办法？有些钢在一定温度范围内回火时,其冲击韧性显著下降,这种脆化现象叫做钢的回火脆性。回火脆性的类型分为两种,即第一回火脆性和第二回火脆性.第一回火脆性又称低温回火脆性,几乎在所有的工业用钢中都会出现,它与回火后的冷却速度无关.高温回火脆性亦称第二回火脆性,主要在合金结构钢中出现,碳钢一般不会出现这种特性,通常在回火保温后缓冷的情况下出现,若快速冷却,脆化现象将消失或受到抑制。方法：对于第一类回火特性,由于其不可逆性,只能避免在淬火温度内回火,如果必须在该温度回火,可采用等温淬火,加Si使低温回火脆性温度移向高温。抑制高温脆性的方法:回火后快速冷却;降低钢中杂质元素的含量;加入适量的MO,W。比较回火索氏体与索氏体的主要异同点？相同点:都是铁素体与渗碳体的机械的机械混合物。不同点:渗碳体的形状不同,回火索氏体的渗碳体的形态为颗粒状,索氏体的渗碳体的形态为片状;来源不同,回火索氏体是淬火马氏体分解的得到的,索氏体是奥氏体直接分解得到的;性能特点不同,回火索氏体具有良好的综合机械性能,索氏体的抗拉强度高,韧性比回火索氏体低。正火、退火工艺选用的原则是什么？含0.25%C以下的钢,用正火可以提高钢的硬度,改善低碳钢的切削加工性能,在没有其它热处理工序时,用正火可以细化晶粒,提高低碳钢强度。对含碳0.250.50%的钢,一般采用正火. 对含碳0.500.75%的钢,一般采用完全退火,降低硬度,改善切削加工性. 对含碳0.75%以上的高碳钢或工具钢,一般均采用球化退火作预备热处理。分析碳和合金元素在高速钢中的作用及高速钢热处理工艺的特点？化学成分:高碳的目的是为了和合金元素Cr,W,Mo,V等形成碳化物,并保证得到强硬的马氏体基体以提高钢的硬度和耐磨性. W,Mo,V主要是提高钢的红硬性,硬度和耐磨性,因为这些元素形成的碳化物硬度高,产生二次硬化效应;Cr主要提高钢的淬透性。工艺特点:淬火加热温度非常高,回火温度高,次数多,淬火加热时采用预热。下料锻造正火机械加工淬火(淬透) 高温回火花键高频表面淬火低温回火半精磨人工时效精磨.正火,淬火,高温回火,人工时效的目的是什么？花键高频表面淬火,低温回火的目的是什么？表面和心部的组织是什么？正火处理是为了得到合适的硬度,以便切削加工,同时改善锻造组织,消除锻造应力.淬火时为了得到高强度的马氏体组织,高温回火是为了得到回火索氏体,淬火+高温回火称为调质,目的是为使主轴得到良好的综合力学性能.人工时效主要是为了消除粗磨削加工时产生的残余应力.花键部分用高频淬火后低温回火是为了得到回火马氏体,增加耐磨性.表面为回火马氏体,心部为回火索氏体组织。20CrMnTi,40CrNiMo,60Si2Mn,T12属于哪类钢?含碳量为多少?钢中合金元素的主要作用是什么?淬火加热温度范围是什么?常采用的热处理工艺是什么?最终的组织是什么?性能如何? 20CrMnTi为渗碳钢,含碳量0.2%,最终热处理工艺是淬火+低温回火,得到回火马氏体,表面为高碳马氏体(渗碳后),强度、硬度高,耐磨性好;心部为低碳马氏体(淬透)强韧性好.Mn与Cr提高淬透性,强化基体,Ti阻止奥氏体晶粒长大,细化晶粒。40CrNiMo为调质钢,含碳量为0.4%,最终热处理工艺是淬火+高温回火,得到回火索氏体,具有良好的综合机械性能,Cr,Ni提高淬透性,强化基体,Ni提高钢的韧性,Mo细化晶粒,抑制第二类回火脆性。60Si2Mn为弹簧钢,含碳量为0.6%,最终热处理工艺是淬火+中温回火,得到回火托氏体(或回火屈氏体),具有很高的弹性极限,Si,Mn提高淬透性,强化基体,Si提高回火稳定性。T12钢为碳素工具钢, 含碳量为1.2%,最终热处理工艺是淬火+低温回火,得到回火马氏体+粒状Fe3C+残余奥氏体(),强度硬度高,耐磨性高,塑性、韧性差。合金元素Cr、Mn、Ni、强碳化物形成元素在钢中的主要作用是什么？Cr在钢中的作用有:溶入基体,提高淬透性,固溶