金属材料学考试重点(适合所有工科大学)

1、精选优质文档-倾情为你奉上一,名词解释1. 热脆:S容易与Fe结合形成熔点为989的FeS相,会使钢在加热过程中产生热脆性.2. 冷脆:P和Fe结合形成硬脆性的Fe3P相,使钢在冷变形加工过程中产生冷脆性.3. 稳定化处理:也成为稳定化退火,这种处理只是在含Ti,Nb元素的奥氏体不锈钢中使用,稳定化退火通常采用850950,保温24小时后空冷.4. 微合金元素:含量小于或等于0.1%且能显著影响刚的组织和性能的合金元素,如V Nb Ti Zr B等5. 二次硬化:某些淬火合金钢在500600回火后硬度增加,在硬度-回火温度曲线上出现峰值的现象.6. 红硬性:在高温下保持硬度的能力.在高速切削过

2、程中,刃具的刃部温度可达600以上,并且满足切削性能和耐磨性,这要求他必须具有红硬性,提高红硬性元素C W Mo V Co N 7. 合金元素:特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织,物理化学和机械性能的化学元素.8. 晶间腐蚀:金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶粒边界或晶界附近发生腐蚀,是晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏的腐蚀现象.9. 莱氏体钢:凝固过程中会发生共晶相变使得凝固组织含有共晶组织(莱氏体)的合金钢.10. 球化处理:将球化剂加入到铁液中的操作过程,使石墨以球状形态析出从而改善球墨铸铁的力学性能的工艺.11. 球化退火:使钢中碳化物球化而进行的退火工艺.12. 变质处理:向

3、铝-硅铸造合金液中加入变质剂,使钠被吸附在硅晶核上改变了硅晶体的生长方式而产生的工艺.13. 水韧处理:即固溶处理,加热温度应在Acm线以上,一般为10501100在一定的保温时间下使炭化物全部融入奥氏体中的处理.14. 贝氏体钢:正火或连续冷却条件下获得的以贝氏体为机体的钢.15. 位错强化:随着位错密度的增大,增加了位错产生交割缠结的概率,所以有效地阻止了位错的运动从而提高了钢的强度.16. 细晶强化:对于晶体来说位错运动要克服晶界的阻力,晶粒越小阻力越大.17. 第二相强化:钢中的微粒第二相对位错有很好的钉扎作用,位错要通过第二相要消耗能量,这就起了强化效果.18. 固溶强化:原子固溶于

4、钢的集体中,一般都会使晶格发生畸变从而在机体中产生了弹性应力场,弹性应力长与位错的交互作用将增加位错的阻力,从而起到强化效果.19. 冷处理:20. 铸铁孕育处理:是指把孕育剂加入到铁液中去以改变铁液的冶金状态从而改善铸铁的组织和性能.21. 时效强化:铝合金经固溶处理后获得过饱和固溶体.在随后的室温放置或低温加热保温时,第二相从过饱和固溶体中析出,引起强度弹性及物理和化学性能的显著变化.二,大题1. 铸铁的石墨化过程.灰口铸铁的石墨化:第一阶段:凡是发生在共析转变线PSK以上的石墨化过程.第二阶段:凡是发生在共析转变线PSK以下的石墨化过程.可锻铸铁的石墨化过程:第一阶段:白口铸铁加热至高温

5、(950左右或更高)保温时,莱氏体中的渗碳体分解成奥氏体+石墨.中间冷却阶段:若从900950以较快速度(100/h)冷却的共析温度稍下(710730)使奥氏体转变为珠光体就得到了以珠光体为基的可锻铸铁.第二阶段石墨化:若继续在710730进行低温阶段的石墨化使共析体中的渗碳体也发生分解,形成铁素体和团絮状石墨,最终便可得到以铁素体为基体的可锻铸铁.2. 从合金化角度提高钢韧度的方法. 细化奥氏体晶粒,如加入强碳化物形成元素Ti Nb V等 提高回火稳定性如加入强碳化物形成元素Ti Nb V等 改善机体的韧度,如加入镍 细化碳化物,碳化物细小圆整,分布均匀,和适量对韧度有利. 降低或消除回火脆

6、性,如加入W Mo 在保证强度下尽可能降低含碳量3. 高速钢种W Mo V合金元素的作用.高速钢的淬火温度为什么这样高,为什么用560三次回火? W:提高钢红硬性形成W6C,淬火加热时未溶K阻碍晶粒长大,溶解部分提高抗回火稳定性,在回火时弥散析出W2C,提高耐磨性.但W降低钢的导热性.Mo的作用与W相似.含MO的高速钢热塑性较好,便于热压力加工或热塑性变形.V显著提高红硬性,硬度和耐磨性同时可有效降低过热敏感性. 高速钢中要使Wmo V等元素发挥作用,必须使其充分地溶解到奥氏体中,然后再回火时产生二次硬化效果,由于这些元素形成的炭化物稳定,溶解温度在1000以上,故需要高的淬火加热温度. 由于

7、高速钢中高合金度,马氏体的回火稳定性非常好,在560左右回火才能弥散析出特殊碳化物,产生硬化.同时在560左右回火使刚才的组织和性能达到了最佳状态,一次回火使大部分奥氏体发生马氏体转变,二次回火使第一次回火时产生的淬火马氏体回火,并使奥氏体更多的转化为马氏体,三次回火可将奥氏体控制在合适的量并且使内应力消除的更彻底.4. 比较马氏体奥氏体不锈钢,力学性能,耐磨性,热处理工艺,应用. 铁素体:即含Cr不含Ni的不锈钢,Cr的质量分数在11.5%32.6%范围内,随着Cr含量的提高,其耐酸性能也提高,加Mo后则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀性.用途:多用于受力不大的耐酸结构即作抗氧化钢使用.例如灶具

8、,排气管道. 马氏体:个别含有少量Ni,大多数只含有Cr(11.5%18.0%),但C的质量分数可高达0.6%,C含量的增高提高了钢的强度和硬度,加少量的NI可促使生成马氏体,同时又能提高其耐蚀性.用途:模具,刃具,餐具,螺栓螺母 奥氏体不锈钢即含Cr Ni或Cr Ni Mn或Cr Mn N等元素的不锈钢. 力学性能:铁素体不锈钢力学性能和工艺性较差,脆性大,冷加工能使之达到某种程度,热处理则不能,马氏体不锈钢具有高的强度和耐磨性.奥氏体不锈钢具有很高的塑性韧度,低温韧度也较好 耐腐蚀性:奥氏体不锈钢的耐蚀性最好,铁素体,马氏体不锈钢其次. 热处理:铁素体不锈钢采用(870950)X1h的淬火

9、水冷.避免高温晶间腐蚀区和铁素体晶粒长大区.马氏体不锈钢的优点是热处理能使之硬化.其热处理工艺有:软化处理,调质处理,淬火+低温回火.对奥氏体不锈钢,热处理只能使之软化,再退火状态中是无磁的,冷加工后有的会带有磁性,其热处理工艺有:固溶处理,稳定化处理.5. 比较T9碳素工具钢与9SiGr合金工具钢? 9SiGr热处理温度比T9高 直径为3040mm的9SiGr钢在油中冷却会淬透,相关尺寸的T9不能,即9SiGr的淬透性好. 9SiGr的红硬性比T9好. 9SiGr钢与T9钢相比退火后硬度偏高. 9SiGr比T9钢淬火加热时脱碳倾向较大.6. 60Si2Mn属弹簧钢,含碳量为0.60%热处理工

10、艺是淬火+中温回火(得到回火托氏体)7. 轴承钢碳化物不均匀性有什么及其措施 液析碳化物, 采用高温扩散退火1200 带状碳化物, 需要很长的退火时间 网状碳化物, 控制终轧或终煅温度控制轧制后冷速或正火.8. 渗碳钢的表层,内部组织;成分合金化;工艺特点;工艺参数 经过渗碳后的钢是一种很好的复合材料,表层相当于高碳钢而芯部是低碳钢 含碳量在0.12%0.25%个别钢种可达到0.28%,合金元素Mn Gr Ni作用主要是提高淬透性使较大尺寸的零件在淬火是芯部能获得大量的板条马氏体,还可改善渗碳层参数.Ti V W Mo可以阻止奥氏体晶粒在高温渗碳时的长大能细化晶粒. 一般渗碳零件的渗碳热处理温

11、度为930左右.渗碳后淬火处理常有直接淬火,一次淬火和二次淬火等方法.9. 青铜黄铜的牌号10. 不锈钢晶间腐蚀问题. 参考P135或P144 第5.5.2节11. 钢中主要合金元素的作用:Cr;a.缩小相区,提高淬透性,b,回火时阻止碳化物长大,提高回火稳定性,c,碳化物稳定不易长大,故能细化晶粒,d,促进杂质原子偏聚增大回火脆性倾向e,形成Cr2O3,提高钢抗氧化性f,提高耐蚀性提高淬火温度,提高热疲劳性Mn,a,固溶强化b,提高淬透性 c,促进晶粒长大,增大钢的过热敏感性,d,提高回火脆性倾向.e,增加淬火钢中的奥氏体.f,减轻或消除钢的热脆性g,能形成MnO,因此是较好的脱氧剂Ni a,稳定奥氏体b,提高钢机体的韧度,提高淬透性,c,增大回火脆性Mo a,推迟珠光体转变,提高淬透性是贝氏体钢的主要合金元素b,抑制有害元素的偏聚,消除或减轻钢高温回火脆性,c细化晶粒提高钢的回火稳定性.d,提高热强性.12. 高碳钢脱碳现象问题没有解决.13. 9SiCr和9Mn2V的热处理工艺9SiCr