材料结构与性能复习题(仅供参考)

钢分类的方法有哪几种钢中常用合金元素有哪些是强碳化物形成元素中强碳化物形成元素钢的分类方法有5种：1）按化学成分，有碳素钢（低碳钢，中碳钢，高碳钢），合金钢；2）按质量，有一般钢，优良钢，高级优良钢；3）按用途，有构造钢，工具钢，特别钢；4）按炼钢方法，有转炉钢，平炉钢，电炉钢；5）按浇筑前脱氧程度，有冷静钢，沸腾钢，半镇静钢。强碳化合物形成元素：Hf,Zr,Ti,Ta,Nb,V中强碳化合物形成元素：W,Mo合金钢的主要长处是什么常用以提升钢淬透性的元素有哪些激烈阻挡奥氏体晶粒长大的元素有哪些提升回火稳固性的元素有哪些合金钢主要长处：优秀的力学性能和其余性能，既有高的强度，又有足够韧性和塑性。提升钢淬透性的元素：B,Mn,Cr,Mo,Si,Ni激烈阻挡奥氏体晶粒长大的元素：Hf,Zr,Ti,Ta,Nb,V提升回火稳固性的元素：V,Nb,Cr,Mo,W3解说以下现象：（1）大部分合金钢的热办理温度比同样含碳量的碳素钢高；（2）大部分合金钢比同样含碳量的碳素钢拥有较高的回火稳固性；（3）含碳量为%、含铬量为12%的铬钢属于过共析钢，而含碳量为%、含铬量为12%的铬钢属于莱氏体钢；（4）高速钢在热断货热轧后经空冷获取马氏体钢。热办理目的是让碳及合金元素充分溶解，合金元素扩散速度慢，此外合金元素形成的碳化物溶解需要更高温度和时间。2)因为合金钢中含有许多的碳化物形成元素如，Cr、W、Mo、Ti、V等，它们与碳有较强的亲和力，使碳化物由马氏体向奥氏体溶解时，合金元素扩散困难，加之合金碳化物的稳固性高，使碳化物的溶解比较困难，合金钢在加热时需要较高的温度和较长的时间。所以，合金钢拥有较高的回火稳固性。依据金相组织来看，含碳量为%、含铬量为12%的铬钢均衡态是渗碳体加珠光体，含碳量为%、含铬量为12%的铬钢均衡态出现莱氏体。4）因为高速钢的合金元素含量高，

C曲线右移，一般合金元素越高临界冷却速度越小，淬透性越好，当空冷的冷却速度大于临界冷却速度时，空冷即可获取马氏体。4有资料表示，南京长江大桥采纳16Mn钢比一般碳素钢节俭钢材15％，简要解说原由。低合金高强度钢是在碳素工程钢基础上加入少许合金元素（Mn,Si,Ti,Nb,V,Al等）形成的，以此获取较好的塑性，韧性，焊接性能，性能的提升使得在同样的工程条件要求下大大降低了钢材的使用量。16Mn属于低合金高强度构造钢，这种钢适应大型工程构造，减少构造重量，提升使用的靠谱性及节俭钢材，所以与碳素钢对比能够节俭15%资料。5试比较45钢与40Cr钢的应用范围，以此说明合金元素Cr在调质钢中的作用。钢属优良碳素构造钢，大批的模具生产会用到，做模具钢使用。40Cr钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械部件，如汽车的转向节；经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的部件，如齿轮；经淬火及低温回火后用于制造承受重担荷、低冲击及拥有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件，如蜗杆；经调质并高频表面淬火后用于制造拥有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的部件，如套筒；别的，这种钢又适于制造进行碳氮共渗办理的各样传动部件，如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。Cr能增添钢的淬透性，提升钢的强度和回火稳固性，拥有优秀的机械性能。说明渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢的化学成分、最后热办理及组织、性能特色。渗碳钢：一般都是低碳钢，碳的质量分数一般在%%范围，主要合金元素有Ni,Cr,Mn等。最终热办理是淬火加低温回火。往常渗碳表面是高碳回火马氏体和渺小的碳化物，因此拥有很高的硬度和耐磨性，非渗碳表面和基体部分（心部）依钢的淬透性大小分别为经受回火的低碳马氏体和低碳马氏体加贝氏体，也能够是屈氏体，这些组织使基体拥有更好的强硬度与韧塑性。调质钢：一般是中碳钢，碳的质量分数一般在%%范围，加入合金元素有Cr,Mn,Si,Ni,B等，还会加入少许克制回火脆性的合金元素Mo,W。最后热办理是淬火加高温回火。采纳500°C~600°C回火，获取回火索氏体，有高塑性，高韧性及必定强度；采纳200°C~250°C回火，获取回火马氏体，或许采纳450°C左右回火，获取回火屈氏体，拥有很高强度和适合塑性和韧性。弹簧钢：碳含量一般很高在%%范围，往常加入Si,Mn作为合金元素，还加入Cr,W,V,Nb等元素以战胜硅锰弹簧钢的不足。冷成型后的弹簧钢需要进行200°C~400°C低温回火以去除应力；热成形后的弹簧钢进行淬火加中温回火，获取回火屈氏体，拥有必定的冲击韧性，较高的弹性极限，屈强比和最高的疲惫强度。轴承钢：碳含量一般很高在%%范围，属于过共析钢，主加合金为Cr,还加入Si,Mn,V等进一步提升淬透性。最后热办理是淬火加回火。轴承钢在使用条件下显微组织是回火马氏体基体上散布的渺小碳化物颗粒，并含有少许剩余奥氏体，拥有高的强度，硬度，耐磨性好且拥有较高的疲惫寿命。说明以下牌号钢的大概化学成分、合金元素的主要作用、用途及最后热办理工艺：20CrMnTi

40CrNiMo

60Si2Mn

GCr1520CrMnTi:渗碳钢，往常为含碳量为%～%的低碳钢，还含有硅及微量S,P等元素。Cr,Mn,Ti等元素的复合作用使得淬透性较高，

%～%，锰%～%，铬%～%以Ti还可以降低热敏感性，晶粒长大偏向小。主要用于齿轮，轴类，活塞类零配件以及汽车，飞机各样特别部件部位。最后热办理工艺是先正火，而后淬火加低温回火。40CrNiMo:调质钢，含碳量%～%，铬%～%，镍%～%，钼%～%以及微量的S,P等元素。Cr,Ni,Mo等元素的复合作用大大提升了钢的淬透性，提升回火稳固性，使晶粒细化。主要用于高强部件如航空发动机轴、轴类、齿轮、紧固件等。最后热办理工艺为淬火加高温回火。60Si2Mn:弹簧钢，含碳量%～%，含硅%～%，含锰%～%以及微量的S，P等元素。加入Si,Mn的目的是提升淬透性，加强铁素体，大大提升弹性极限。主要用于铁道车辆、汽车拖沓机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧、也适于制作工作温度在250℃以下非腐化介质中的耐热弹簧以及承受交变负荷及在高应力下工作的大型重要卷制弹簧以及汽车减震系统等。最后热办理工艺是淬火加中温回火。GCr15:轴承钢，含碳量%～%，铬%～%以及Mn,Si等元素。加入Cr,Mn等提升钢的淬透性，适当的Si还可以显然的提升钢的强度和弹性极限。主要用于制作各样轴承套圈和转动体。最终热办理工艺是淬火加低温回火。工具钢分几类低合金工具钢与碳素工具钢对比有何长处何谓二次硬化何谓红硬性提升红硬性的主要元素是什么各举出1～2个碳素工具钢、低合金工具钢、高速钢的典型钢种，简要说明合金元素的作用。按用途分：刃具钢，模具钢和量具钢三类；按化学成分分：碳素工具钢，合金工具钢和高速钢三类。低合金工具钢是在碳素工具钢中加入Si、M、Cr、W、V等合金元素的钢，低合金工具钢的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高。二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步提升其硬度的现象。红硬性：指资料在经过必定温度下保持一准时间后，能保持其硬度的能力。加入W、Mo、Cr、V能够显着提升红硬性。碳素工具钢：T8Mn，合金Si,Mn等的加入使得钢的淬透性好，韧性较好，有适合的硬度。合金工具钢：9SiCr，合金Si,Cr等的加入使得钢的淬透性较高，切屑寿命提升。高速钢：W18Cr4V，Cr的加入使得钢的淬透性提升，W,V的加入提升了耐磨性与热硬性。9高速工具钢淬火后为何需要进行三次以上回火在560℃回火是不是调质办理高速钢淬火加热后的奥氏体中含有大批碳和合金元素，Ms和Mf点显着降低，淬火后钢中保存大批剩余奥氏体，影响尺寸稳固性。在560°C一次回火不可以使全部剩余奥氏体转变为马氏体，为了尽量多的除去高速钢残留奥氏体，往常要在560°C进行三次回火，每次回火1小时，经过三次回火后剩余奥氏体降到1%-2%。560°C回火不是调质办理。10为何Cr能提升金属的腐化抗力常用的含Cr量是多少C对钢的耐腐化性能有何影响当Cr加入铁中形成固溶体时，固溶体的电极电位随Cr含量增添呈突变式变化（n/8规律），当固溶体中含铬量分别达到摩尔比1/8，2/8n/8时，固溶体的电极电位忽然显着提升，腐化则跳跃性的显着减弱。常用的含铬量在13%以上。C含量增添，钢的耐腐化性能降低。111Cr13钢和Cr12钢中的含铬量都大于%，现1Cr13属于不锈钢，而Cr12钢不属于不锈钢，说明原由。Cr12中含碳量很高达到%～%，固然Cr含量达到了%，可是碳含量提升会使得钢的耐腐化性能降低，一般不锈钢含碳量较低，不会超出%，1Cr13的含碳量小于%，属于马氏体不锈钢。议论题：C及合金元素Mn、Cr、Si、Ni、W、Mo、V、Ti、B等在钢中一般主要有哪些作用C：钢中含碳量增添，折服点和抗拉强度高升，但塑性和冲击性降低,碳能增添钢的冷脆性和时效敏感性,碳量高还会降低钢的耐大气腐化能力。Mn：；激烈增添钢的淬透性,锰是优秀的脱氧剂和脱硫剂,能除去或减弱因为硫所惹起的钢的热脆性，提升钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度；细化珠光体提升珠光体钢强度的作用。Cr：铬在调质构造钢中的主要作用是提升淬透性,提升资料表面的耐磨性。含量超出12%时,使钢有优秀的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐化的作用。铬能增添钢的淬透性并有二次硬化作用。可提升高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆；还增添钢的热强性，铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。铬能提升碳素钢轧制状态的强度和硬度。降低伸长率和断面缩短率。含铬的弹簧钢在热办理时不易脱碳。铬能提升工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。有优秀的回火稳固性。在电热合金中，铬能提升合金的抗氧化性、电阻和强度。Si：硅能提升钢的硬度和强度，但含硅超出3%时,将显着降低钢的塑性和韧性。硅能提升钢的弹性极限、折服强度和折服比,以及疲惫强度和疲惫比等。硅能降低钢的密度、热导率和电导率。能促进铁素体晶粒粗化。降低矫顽力。有减小晶体的各向异性偏向，使磁化简单，磁阻减小，使硅钢片在较弱磁场下有较高的磁感强度。硅因有强的脱氧力，进而减小了铁的磁时效作用。含硅的钢在氧化氛围中加热时提升钢在高温时的抗氧化性。硅能降低钢的焊接性能。硅仍是优秀的脱氧剂。Ni:高的强度、高的韧性和优秀的淬透性、高电阻、高的耐腐化性。W:细化晶粒，大大提升淬透性,不降低塑性，提升韧性、强度、热稳固性、硬度、耐磨性,提高回火稳固性。Mo：能提升淬透性和热强性，防备回火脆性，增