金属材料学复习大纲.doc

金属材料学复习大纲题型:1、名词解释３分×1０；２、填空1分×10;３、简答题３5分;4、论述题2５分(期末70％+平时3０％)钢得合金化合金元素主要以三种形式存在钢中：溶于铁中,形成固溶体;与碳化合,形成碳化物；形成金属间化合物。扩大γ相区得元素(奥氏体稳定化元素;使铁碳相图中S点下降）:Mn、Ni、Co、C、N、Cu等；缩小γ相区元素（铁素体稳定化元素;使Ｓ点上升):Cr、Mｏ、W、V、Ti、Al、Sｉ、Ｂ、Nb、Zr。碳化物形成元素:Ｚｒ、Ti、Ｎｂ、V、W、Mｏ、Cr、Ｍn等(按碳化物得稳定性程度由强到弱排列）非碳化物形成元素：Ni、Co、Ｃu、Si、Ａl、Ｎ、B等。都溶于铁素体与奥氏体中。几乎所有得合金元素都使Ｓ点与E点左移,强碳化物形成元素得作用强烈。例如:4Cr１3含碳量为0、4%左右,但已就是属于过共析钢。这就是因为Ｃr元素使共析Ｓ点向左移动,当Cr含量达到一定程度时,Ｓ点已左移到小于0、4%C,所以４Cr13就是属于过共析钢。细化晶粒合金元素:即强碳化物形成元素(见上）,防止第二类回火脆性(４５0-６50℃)元素:Ｗ、Ｍｏ第一类回火脆性：合金在2０0-3５0℃范围内回火时发生得脆性,不可逆回火脆性。第二类回火脆性：合金在450-6５0℃范围内回火后,缓冷时出现得脆性，就是可逆回火脆性。(调质钢、高速钢中出现第二类回火脆性)几乎所有合金元素都增大过冷奥氏体得稳定性，推迟珠光体类型组织得转变,使Ｃ曲线右移,即提高钢得淬透性。提高回火稳定性合金元素:V、Si、Ｍo、W、Ｎi、Cｏ等。回火稳定性:淬火钢回火时，抵抗强度、硬度下降得能力。除Cｏ、Aｌ外，多数合金元素都使Ms与Mf点下降,使淬火后钢中残余奥氏体量增多。残余奥氏体量过多时,进行冷处理（冷至Mｆ点以下),转变为马氏体;或进行多次回火,残余奥氏体因析出合金碳化物会使Ms、Mf点上升,在回火后冷却过程中转变为马氏体或贝氏体(二次淬火)。二次硬化:Ｍｏ、W、V含量较高得合金钢回火时,硬度不就是随回火温度升高单调降低,到某一温度(约400℃)后开始增大,并在更高温度(一般为550℃左右)达到峰值。产生二次硬化原因：(１)当回火温度低于450℃时，钢中析出渗碳体,降低了马氏体中含碳量，硬度降低。在45０℃以上渗碳体溶解,钢中开始沉淀出弥散稳定得难熔碳化物Mｏ2C、Ｗ２C、VC等,使硬度升高,称为沉淀硬化。（2)回火时冷却过程中残余奥氏体转变为马氏体得二次淬火也导致硬度升高。11、提高强度,要设法增大位错运动得阻力。金属中得强化机制主要有：固溶强化、位错强化、细晶强化、第二相（沉淀与弥散)强化。碳钢①碳钢成分：Fe+C+Ｓi、Mn、Ｐ、S;②低碳钢w(C）≤0、25%,中碳钢0、2５%<ｗ（Ｃ)≤0、6%,高碳钢w(Ｃ)>0、6%Ｓ容易与Fe结合形成熔点为９89℃得FｅS相,使钢在加热过程中产生热脆性；Ｐ与Fe结合生成硬脆得Fｅ3P相,使钢在加热过程中产生冷脆性。常用碳钢:普通碳素结构钢:Q21５A、Q235①热处理：常在热轧状态下使用,不再进行热处理。②A级钢含硫、磷量最低。３、优质碳素结构钢:20、45、60①热处理:2０钢(齿轮钢):淬火+低温回火;40钢(轴承钢):淬火＋高温回火；６0钢(弹簧钢):淬火+中温回火4、碳素工具钢:T８、Ｔ10、Ｔ12①热处理：淬火+低温回火。②碳素工具钢得碳质量分数在０、6５％~1、３5%之间。③热处理后组织:回火马氏体＋粒状渗碳体+残余奥氏体。合金钢低合金结构钢:Q345（１６Mn)、Q420（15MnVN)①热处理:热轧空冷状态(正火态)下使用,不需要进行专门得热处理。2、合金渗碳钢:２0Cｒ、20MnVB、2０CｒMnＴi、18Cｒ2Ni4WA①热处理:渗碳后预冷淬火,再低温回火。表面组织：合金渗碳体+回火马氏体(高碳)+少量残余奥氏体,心部组织:回火马氏体（低碳)+屈氏体+少量铁素体。②表面硬度高、耐磨；心部具有高得韧性与足够高得强度;有良好得热处理工艺性能。③加入提高淬透性得合金元素：Cr、Ni、Ｍｎ、B等。④加入阻碍奥氏体晶粒长大得元素：Ti、V、W、Ｍo等。3、合金调质钢:４0Cr、40ＣrB、４0CrNiＭo、38CrSｉ①热处理:淬火+高温回火。②常规热处理后得组织就是回火索氏体;表面要求耐磨得零件(如齿轮、主轴)，再进行感应加热表面淬火及低温回火,表面组织为回火马氏体，心部组织就是回火索氏体。4、合金弹簧钢：６5Ｍn、50CrＶ、６0Si2Mn①热处理:淬火+中温回火。②组织：回火屈氏体。③加入Ｓi、Ｍn:提高淬透性,同时也提高屈强比。④为了提高弹簧得疲劳寿命,广泛采用喷丸强化处理。轴承钢:ＧＣr9、GＣr１5、GCｒ1５SiMn①热处理：球化退火（对于过共析钢球化退火,降低硬度,便于机加工)+淬火+低温回火。