金属材料学方法

金属材料学方法
金属材料学方法

《金属材料学》学习方法浅谈

《金属材料学》是本专业的核心课程,它具有较强的综合性,下承金属学原理(理论),上接生产设计(实践),所以学习起来具有一定的难度,也因此而显得尤为重要。要学好这门课,总得来说,须具备两点:一是打牢基础,即熟练并深刻掌握金属学中的基本理论;二是具备一种学以致用的思想,即要时时清醒地认识到自己所学习的理论知识来源于实践,应以实践的态度来对待书本中的知识,特别是在学习各种钢的热处理工艺时,不能死记硬背,要切切实实地理解选择各种相应热处理工艺的原因(当然,为了应付考试,背一些还是必须的,但应该以理解为前提)。

下面就金属学原理的学习方法,我想提出几点建议:

金属学中有很多重要的理论,比如晶体学理论,液态金属的结晶理论,位错理论,相图理论,扩散理论,固态相变理论,回复和再结晶理论以及热处理原理,这些理论可以说是学好金属材料学不可缺少的知识储备,因此必须重视它们。要学好这些理论,需做到以下四点:“五多”

①多记:如上所述,金属学中的理论很多,因此,不可避免地会有很多概念,

这些概念不仅要理解到位,还需熟记于心,因为对培养专业修养很有帮助。

②多想:各个概念、理论之间往往有着紧密的联系,比如结晶理论与扩散理

论之间,扩散理论是结晶理论的基础,结晶理论则是建立在扩散理论基础上的重要原理,因此,在学习这些概念、理论的时候要深刻把握它们之间的关系,做到心中有数,逻辑清晰。但是必须清楚,各种理论之间的关系是客观的,切不能主观臆断,否则会给理解上带来困难,甚至在理解上出现误区。

③多问:在自己想不明白的情况下,可以请教授课老师。他们经验丰富,理

解深刻,会从更易让人接受和理解的角度加以分析,因此这是学习专业的有效途径之一。

④多查:往往一本书很难将所有理论解释地非常清楚,它们或多或少地会偏

重于介绍某些理论,对于其它理论的描述则较为简略,甚至一笔带过。因此必须经常查阅相关资料,使自己对各个理论均有较为系统的理解。

⑤多总结:俗话说:“好记性不如烂笔头”,其实这话包含着两层意思:其一

是多记多写能加深对知识的记忆;其二是多做总结,会使你所储备的知识具有结构感,整个形成一个知识框架,这是学好本专业课不可缺少的一个步骤。

下面是在金属学学习过程中经常遇到的问题:

1、相同参数的晶向族与晶面族之间的数量关系

2、线密度和面密度

3、晶面间距的求法

4、晶体结构与空间点阵的关系

5、相的本质概念

6、相律含义

7、柏氏矢量

8、再结晶与重结晶之间的关系

9、成分过冷,过冷度

10、偏聚与偏析

11、形核功、形核率

12、相变过程中的三种起伏:能量起伏、结构起伏、浓度(成分)起伏

13、冷却曲线的画法

14、铁碳合金相图位错行为理论(部分滑移,多滑移,攀移,交滑移,增殖,交割)

15、粒状珠光体的形成机理

16、液态结晶与固态转变联系和区别(固态转变过程中的阻力类型)

17、热力学条件、动力学条件,位错理论

18、杠杆定律

19、TTT曲线与CCT曲线的关系

20、含碳量对Ms点的影响:合金元素、奥氏体的晶粒大小、应力应变状态

21、织构的概念:铸造织构、形变织构;多晶体中晶粒的择优取向的分布状态叫做织构。

22、硬度与强度的关系

23、强度、塑性及韧性之间的关系

24、固溶处理、时效处理(自然时效与人工时效)

25、金属材料的强化方法:形变强化、固溶强化、第二相强化、细晶强化(Hall-Petch公式)

26、同素异构转变和多晶型转变的区别

27、固溶体和中间相的区别和联系

28、回火稳定性、热硬性=红硬性、回火抗力、抗回火软化能力、二次硬化、二次淬火

29、石墨化原理 Si

30、孪生切变与马氏体切变之间的关系

31、伪共析体和伪共晶体、离异共晶,热脆,

32、Si、Mn

33、公切线法则

晶体学理论(位错理论)、液态金属的结晶理论、相图理论、回复和再结晶理论、热处理原理、扩散理论、固态转变理论。

《金属材料学》课程教学大纲

《金属材料学》课程教学大纲 以下是为大家整理的《金属材料学》课程教学大纲的相关范文,本文关键词为金属材料学,课程,教学大纲,,您可以从右上方搜索框检索更多相关文章,如果您觉得有用,请继续关注我们并推荐给您的好友,您可以在教师教学中查看更多范文。 《金属材料学》课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称:金属材料学所属专业:材料物理专业课程性质:专业基础课学分:3 (二)课程简介:《金属材料学》是一门综合性和应用性较强的专业必修课。根据材料物理专业先修课程和教学内容,本课程包括金属学和金属材料两大部分,其中金属学的内容作为《材料科学基础》课程的补充和深入,金属材料部分在《材料科学基础》、《材料力学性能》等课程的基础上,系统介绍金属材料合金化的一般规律及金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关系。课程的学习,使学生系

统掌握有关金属材料学方面的知识,培养学生研究开发和合理应用金属材料的初步能力。 目标与任务;通过本课程的学习主要掌握:1.金属材料的成份、组织结构及性能三者间的关系,金属的基本理论和知识。2.合金元素在钢中的作用、原理和规律;3.钢的热处理原理以及其与合金化的配合;4.掌握各类铸铁的成分组织和性能特点;5.常用有色金属及其合金的成分、性能和热处理特点. (三)先修课程:《材料科学基础》、《材料力学性能》等。 (四)教材与主要参考书。 教材:《金属学与热处理》第二版,崔忠圻主编,哈尔滨工业大学出版社。参考书: 《金属材料学》第二版,吴承建陈国良强文江等编著,冶金工业出版社。《金属材料学》第二版,戴起勋主编程晓农主审,化学工业出版社。《材料科学基础》,胡赓祥、蔡荀主编,上海交通大学出版《材料科学基础》,潘金生等编,清华大学出版社 二、课程内容与安排绪论 (一)讲授,2学时(二)内容及基本要求1.金属材料的发展概况。 2.了解金属材料在国民经济中的地位与作用。 3.本课程的性质、

金属材料学基础试题及答案

金属材料的基本知识综合测试 一、判断题(正确的填√,错误的填×) 1、导热性好的金属散热也好,可用来制造散热器等零件。() 2、一般,金属材料导热性比非金属材料差。() 3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。() 4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。() 5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。() 6、δ、ψ值越大,表示材料的塑性越好。() 7、维氏硬度测试手续较繁,不宜用于成批生产的常规检验。() 8、布氏硬度不能测试很硬的工件。() 9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同,两种硬度没有换算关系。() 10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。 11、在F、D一定时,布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关,直径愈小,硬度值愈大。() 12、材料硬度越高,耐磨性越好,抵抗局部变形的能力也越强。() 13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。() 14、20钢比T12钢的含碳量高。() 15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性,焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。() 16、金属材料愈硬愈好切削加工。() 17、含碳量大于0.60%的钢为高碳钢,合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。() 18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。() 19、一般来说低碳钢的锻压性最好,中碳钢次之,高碳钢最差。() 20、布氏硬度的代号为HV,而洛氏硬度的代号为HR。() 21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。() 22、某工人加工时,测量金属工件合格,交检验员后发现尺寸变动,其原因可能是金属材料有弹性变形。() 二、选择题 1、下列性能不属于金属材料物理性能的是()。 A、熔点 B、热膨胀性 C、耐腐蚀性 D、磁性 2、下列材料导电性最好的是()。 A、铜 B、铝 C、铁烙合金 D、银 3、下列材料导热性最好的是()。 A、银 B、塑料 C、铜 D、铝 4、铸造性能最好的是()。 A、铸铁 B、灰口铸铁 C、铸造铝合金 D、铸造铝合金 5、锻压性最好的是()。

(完整版)金属材料学(第二版)课后答案主编戴启勋

第一章钢的合金化原理 1.名词解释 1)合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。(常用M来表示) 2)微合金元素: 有些合金元素如V,Nb,Ti, Zr和B等,当其含量只在0.1%左右(如B 0.001%,V 0.2 %)时,会显著地影响钢的组织与性能,将这种化学元素称为微合金元素。 3)奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相;如Mn, Ni, Co, C, N, Cu;4)铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度,且能稳定α相。如:V,Nb, Ti 等。 5)原位析出: 元素向渗碳体富集,当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr: ε-FexC→Fe3C→(Fe, Cr)3C→(Cr, Fe)7C3→(Cr, Fe)23C6 6)离位析出: 在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物,同时伴随着渗碳体的溶解,可使HRC和强度提高(二次硬化效应)。如V,Nb, Ti等都属于此类型。 2.合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素?哪些是奥氏体形成元素?哪些能在a-Fe中形成无限固溶体?哪些能在g-Fe 中形成无限固溶体? 答:铁素体形成元素:V、Cr、W、Mo、Ti、Al; 奥氏体形成元素:Mn、Co、Ni、Cu 能在a-Fe中形成无限固溶体:V、Cr; 能在g-Fe 中形成无限固溶体:Mn、Co、Ni 3.简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响,并说明利用此原理在生产中有何意义? 答:(1)扩大γ相区:使A3降低,A4升高一般为奥氏体形成元素 分为两类:a.开启γ相区:Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶. b.扩大γ相区:有C,N,Cu等。如Fe-C相图,形成的扩大的γ相区,构成了钢的热处理的基础。 (2)缩小γ相区:使A3升高,A4降低。一般为铁素体形成元素 分为两类:a.封闭γ相区:使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。如V, Cr, Si, A1, Ti, Mo, W, P, Sn, As, Sb。 b.缩小γ相区:Zr, Nb, Ta, B, S, Ce 等 (3)生产中的意义:可以利用M扩大和缩小γ相区作用,获得单相组织,具有特殊性能,在耐蚀钢和耐热钢中应用广泛。 4.简述合金元素对铁碳相图(如共析碳量、相变温度等)的影响。 答:答:1)改变了奥氏体区的位置 2)改变了共晶温度:(l)扩大γ相区的元素使A1,A3下降; (2)缩小γ相区的元素使A1,A3升高。当Mo>8.2%, W>12%,Ti>1.0%,V>4.5%,Si>8.5%,γ

最新金属材料学课后习题总结

习题 第一章 1、何时不能直接淬火呢?本质粗晶粒钢为什么渗碳后不直接淬火?重结晶为什么可以细化晶粒?那么渗碳时为什么不选择重结晶温度进行A化? 答:本质粗晶粒钢,必须缓冷后再加热进行重结晶,细化晶粒后再淬火。晶粒粗大。A 形核、长大过程。影响渗碳效果。 2、C是扩大还是缩小奥氏体相区元素? 答:扩大。 3、Me对S、E点的影响? 答:A形成元素均使S、E点向左下方移动。F形成元素使S、E点向左上方移动。 S点左移—共析C量减小;E点左移—出现莱氏体的C量降低。 4、合金钢加热均匀化与碳钢相比有什么区别? 答:由于合金元素阻碍碳原子扩散以及碳化物的分解,因此奥氏体化温度高、保温时间长。 5、对一般结构钢的成分设计时,要考虑其M S点不能太低,为什么? 答:M量少,Ar量多,影响强度。 6、W、Mo等元素对贝氏体转变影响不大,而对珠光体转变的推迟作用大,如何理解? 答:对于珠光体转变:Ti, V:主要是通过推迟(P转变时)K形核与长大来提高过冷γ的稳定性。 W,Mo: 1)推迟K形核与长大。 2)增加固溶体原子间的结合力,降低Fe的自扩散系数,增加Fe的扩散激活能。 3)减缓C的扩散。 对于贝氏体转变:W,Mo,V,Ti:增加C在γ相中的扩散激活能,降低扩散系数,推迟贝氏体转变,但作用比Cr,Mn,Ni小。 7、淬硬性和淬透性 答:淬硬性:指钢在淬火时硬化能力,用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。 淬透性:指由钢的表面量到钢的半马氏体区组织处的深度。 8、C在γ-Fe与α-Fe中溶解度不同,那个大? 答:γ-Fe中,为八面体空隙,比α-Fe的四面体空隙大。 9、C、N原子在α-Fe中溶解度不同,那个大? 答:N大,因为N的半径比C小。 10、合金钢中碳化物形成元素(V,Cr,Mo,Mn等)所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。 答:V:MC型;Cr:M7C3、M23C6型;Mo:M6C、M2C、M7C3型;Mn:M3C型。 复杂点阵:M23C6、M7C3、M3C、稳定性较差;简单点阵:M2C、MC、M6C稳定性好。 11、如何理解二次硬化与二次淬火? 答:二次硬化:含高W、Mo、Cr、V钢淬火后回火时,由于析出细小弥散的特殊碳化物及回火冷却时A’转变为M回,使硬度不仅不下降,反而升高的现象称二次硬化。 二次淬火:在高合金钢中回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为二次淬火。

金属材料学总结

第一章 1、为什么钢中的硫和磷一般情况下总是有害的?控制硫化物形态的方法有哪些? 答:S与Fe形成FeS,会导致钢产生热脆;P与形成Fe3P,使钢在冷加工过程中产生冷脆性,剧烈降低钢的韧性,使钢在凝固时晶界处发生偏析。 硫化物形态控制:a、加入足量的锰,形成高熔点MnS;b、控制钢的冷却速度;c、改善其形态最好为球状,而不是杆状,控制氧含量大于0.02%;d、加入变形剂,使其在金属中扩散开防止聚焦产生裂纹。 2、钢的强化机制有哪些?为什么一般钢的强化工艺采用淬火加回火?答:a、固溶强化(合金中形成固溶体、晶格畸变、阻碍位错运动、强化) b、细晶强化(晶粒细化、晶界增多、位错塞积、阻碍位错运动、强化) c、加工硬化(塑性变形、位错缠绕交割、阻碍位错运动、强化) d、弥散强化(固溶处理的后的合金时效处理、脱溶析出第二相、弥散分布在基体上、与位错交互作用、阻碍位错运动、强化) 淬火处理得到强硬相马氏体,提高钢的强度、硬度,使钢塑性降低;回火可有效改善钢的韧性。淬火和回火结合使用提高钢的综合性能。 3、按照合金化思路,如何改善钢的韧性? 答:a、加入可细化晶粒的元素Mo、W、Cr; b、改善基体韧性,加Ni元素;

c、提高冲击韧性,加Mn、Si元素; d、调整化学成分; e、形变热处理; f、提高冶金质量; g、加入合金元素提高耐回火性,以提高韧性。 4、试解释40Cr13属于过共析钢,Cr12钢中已出现共晶组织,属于莱氏体钢。 答、Cr元素使共析点左移,当Cr量达到一定程度时,共析点左移到碳含量小于0.4%,所以40Cr13属于过共析钢;Cr12中含有高于12%的Cr元素,缩小Fe-C平衡相图的奥氏体区,使共析点右移。 5、试解释含Mn钢易过热,而含Si钢高淬火加热温度应稍高,且冷作硬化率高,不利于冷变性加工。 答:Mn在一定量时会促使晶粒长大,而过热就会使晶粒长大。 6、合金钢中碳化物形成规律①②③④⑤⑥⑦ 答:①、K类型:与Me的原子半径有关;②、相似相容原理;③、强碳化物形成元素优先于碳结合形成碳化物;④、NM/NC比值决定了K类型;⑤、碳化物稳定型越好,溶解越难,析出越难,聚集长大也越难。 第二章 1、简述工程钢一般服役条件、加工特点和性能要求。 答:服役条件:静载、无相对运动、受大气腐蚀。 加工特点:简单构件是热轧或正火状态,空气冷却,有焊接、剪切、

金属材料学第二版戴起勋第二章课后题答案

第二章工程结构钢 1.叙述构件用钢一般的服役条件、加工特点和性能要求。 答:服役条件:①工程结构件长期受静载;②互相无相对运动受大气(海水)的侵蚀;③有些构件受疲劳冲击;④一般在-50~100℃范围内使用; 加工特点:焊接是构成金属结构的常用方法;一般都要经过如剪切、冲孔、热弯、深冲等成型工艺。 性能要求:①足够的强度与韧度(特别是低温韧度);②良好的焊接性和成型工艺性; ③良好的耐腐蚀性; 2.低碳钢中淬火时效和应变时效的机理是什么对构件有何危害 答:构件用钢加热到Ac1以上淬火或塑性变形后,在放置过程中,强度、硬度上升,塑性、韧性下降,韧脆转变温度上升,这种现象分别称为淬火时效和应变时效。 产生的原因:C、N等间隙原子偏聚或内吸附于位错等晶体缺陷处。提高硬度、降低塑性和韧度。 危害:在生产中的弯角、卷边、冲孔、剪裁等过程中产生局部塑形变形的工艺操作,由于应变时效会使局部地区的断裂抗力降低,增加构件脆断的危险性。应变时效还给冷变形工艺造成困难,往往因为裁剪边出现裂缝而报废。 3.为什么普低钢中基本上都含有不大于%w(Mn) 答:加入Mn有固溶强化作用,每1%Mn能够使屈服强度增加33MPa。但是由于Mn能降低A3温度,使奥氏体在更低的温度下转变为铁素体而有轻微细化铁素体晶粒的作用。Mn的含量过多时,可大为降低塑韧性,所以Mn控制在<%。 4.为什么贝氏体型普低钢多采用%w(Mo)和微量B作为基本合金化元素 答:钢中的主要合金元素是保证在较宽的冷却速度范围内获得以贝氏体为主的组织。当Mo 大于%时,能显着推迟珠光体的转变,而微量的B在奥氏体晶界上有偏析作用,可有效推迟铁素体的转变,并且对贝氏体转变推迟较少。因此Mo、B是贝氏体钢中必不可少的元素。 5.什么是微合金化钢微合金化元素的主要作用是什么 答:微合金化钢是指化学成分规范上明确列入需加入一种或几种碳氮化物形成元素的钢中。作用:Nb、V、Ti单元或复合是常用的,其作用主要有细化晶粒组织和析出强化。微合金元素通过阻止加热时奥氏体晶粒长大和抑制奥氏体形变再结晶这两方面作用可使轧制后铁素体晶粒细化,从而具有较好的强韧度配合。 6.在汽车工业上广泛应用的双相钢,其成分、组织和性能特点是什么为什么能在汽车工业上得到大量应用,发展很快 答:主要成分:~%C,~%Si,~%Mn,~%Cr,~%Mo,少量V 、Nb、Ti。(质量分数) 组织:F+M组织,F基体上分布不连续岛状混合型M(<20%)。 F中非常干净,C、N等间隙原子很少;C和Me大部分在M中. 性能特点:低σs,且是连续屈服,无屈服平台和上、下屈服;均匀塑变能力强,总延伸率较大,冷加工性能好;加工硬化率n值大,成型后σs可达500~700MPa。 因为双相钢具有足够的冲压成型性,而且具备良好的塑性、韧度,一定的马氏体还可以保证提高钢的强度。 7.在低合金高强度工程结构钢中大多采用微合金元素(Nb、V、Ti等),它们的主要作用是什么 答:Nb、V、Ti单元或复合是常用的,其作用主要有细化晶粒组织和析出强化。微合金元素通过阻止加热时奥氏体晶粒长大和抑制奥氏体形变再结晶这两方面作用可使轧制后铁素体晶粒细化,从而具有较好的强韧度配合。 8.什么是热机械控制处理工艺为什么这种工艺比相同的成分普通热轧钢有更高的力学综合

金属材料学考试题库

第一章钢中的合金元素 1、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为哪几种 答:开启γ相区的元素:镍、锰、钴属于此类合金元素 扩展γ相区元素:碳、氮、铜属于此类合金元素 封闭γ相区的元素:钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素 缩小γ相区的元素:硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响,请举例说明这种影响的作用 答:合金元素对α-Fe、γ-Fe、和δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和A4均有很大影响 A、奥氏体(γ)稳定化元素 这些合金元素使A3温度下降,A4温度上升,即扩大了γ相区,它包括了以下两种情况:(1)开启γ相区的元素:镍、锰、钴属于此类合金元素 (2)扩展γ相区元素:碳、氮、铜属于此类合金元素 B、铁素体(α)稳定化元素 (1)封闭γ相区的元素:钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅 (2)缩小γ相区的元素:硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 3、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响 答: 1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度 扩大γ相区元素:降低了A3,降低了A1 缩小γ相区元素:升高了A3,升高了A1 2、改变了共析体的含量 所有的元素都降低共析体含量 第二章合金的相组成 1、什么元素可与γ-Fe形成固溶体,为什么

答:镍可与γ-Fe形成无限固溶体 决定组元在置换固溶体中的溶解条件是: 1、溶质与溶剂的点阵相同 2、原子尺寸因素(形成无限固溶体时,两者之差不大于8%) 3、组元的电子结构(即组元在周期表中的相对位置) 2、间隙固溶体的溶解度取决于什么举例说明 答:组元在间隙固溶体中的溶解度取决于: 1、溶剂金属的晶体结构 2、间隙元素的尺寸结构 例如:碳、氮在钢中的溶解度,由于氮原子小,所以在α-Fe中溶解度大。 3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素 答:铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素;形成最稳定的MC型碳化物钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素 锰、铁、铬是弱碳化物形成元素 第四章合金元素和强韧化 1、请简述钢的强化途径和措施 答:固溶强化 细化晶粒强化 位错密度和缺陷密度引起的强化 析出碳化物弥散强化 2、请简述钢的韧化途径和措施 答:细化晶粒 降低有害元素含量 调整合金元素含量

材料科学基础知识点总结

金属学与热处理总结 一、金属的晶体结构 重点内容:面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,八面体、四面体间隙个数;晶向指数、晶面指数的标定;柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。 基本内容:密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。 晶胞:在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元,用来分析原子排列的规律性,这个最小的几何单元称为晶胞。 金属键:失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来,这种结合方式称为金属键。 位错:晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。 位错的柏氏矢量具有的一些特性: ①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型;②柏氏矢量的守恒性,即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关;③位错的柏氏矢量个部分均相同。 刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混合型呈任意角度。 晶界具有的一些特性: ①晶界的能量较高,具有自发长大和使界面平直化,以减少晶界总面积的趋势;②原子在晶界上的扩散速度高于晶内,熔点较低;③相变时新相优先在晶界出形核;④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚;⑤晶界易于腐蚀和氧化;⑥常温下晶界可以阻止位错的运动,提高材料的强度。 二、纯金属的结晶 重点内容:均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系;细化晶粒的方法,铸锭三晶区的形成机制。 基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理的概念。铸锭的缺陷;结晶的热力学条件和结构条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。 相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。 变质处理:在浇铸前往液态金属中加入形核剂,促使形成大量的非均匀晶核,以细化晶粒的方法。 过冷度与液态金属结晶的关系:液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,

金属材料学第二版戴起勋第一章课后题答案

第一章1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的? 答:S、P会导致钢的热脆和冷脆,并且容易在晶界偏聚,导致合金钢的第二类高温回火脆性,高温蠕变时的晶界脆断。 S能形成FeS,其熔点为989℃,钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化,所以易产生热脆; P能形成Fe3P,性质硬而脆,在冷加工时产生应力集中,易产生裂纹而形成冷脆。 2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类?各有什么特点? 答:简单点阵结构和复杂点阵结构 简单点阵结构的特点:硬度较高、熔点较高、稳定性较好; 复杂点阵结构的特点:硬度较低、熔点较低、稳定性较差。 3.简述合金钢中碳化物形成规律。 答:①当rC/rM>0.59时,形成复杂点阵结构;当rC/rM<0.59时,形成简单点阵结构; ②相似者相溶:完全互溶:原子尺寸、电化学因素均相似;有限溶解:一般K都能溶解其它元素,形成复合碳化物。 ③NM/NC比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好,溶解越难,析出难越,聚集长大也越难;⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。

4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响?这种影响意味着什么? 答:A形成元素均使S、E点向_____移动,F形成元素使S、E点向_____移动。 S点左移意味着_____减小,E点左移意味着出现_______降低。 (左下方;左上方)(共析碳量;莱氏体的C量) 5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下,不同合金元素的分布状况。 答:退火态:非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中,而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物,余量溶入基体。 淬火态:合金元素的分布与淬火工艺有关。溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A 中,未溶者仍在K中。 回火态:低温回火,置换式合金元素基本上不发生重新分布;>400℃,Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中,K形成元素逐步进入析出的K中,其程度取决于回火温度和时间。 6.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大?阻止奥氏体晶粒长大有什么好处? 答:Ti、Nb、V等强碳化物形成元素(好处):能够细化晶粒,从而使钢具有良好的强韧度配合,提高了钢的综合力学性能。 7.哪些合金元素能显着提高钢的淬透性?提高钢的淬透性有何作用? 答:在结构钢中,提高马氏体淬透性作用显着的元素从大到小排列:Mn、Mo、Cr、Si、Ni 等。

材料科学基础试题及答案

第一章 原子排列与晶体结构 1. fcc 结构的密排方向是 ,密排面是 ,密排面的堆垛顺序是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ,把原子视为刚性球时,原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ;bcc 结构的密排方向是 ,密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为 ,原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 ;hcp 结构的密排方向是 ,密排面 是 ,密排面的堆垛顺序是 ,致密度为 ,配位数是 ,, 晶胞中原子数为 ,原子的半径r 与点阵常数a 的关系是 。 2. Al 的点阵常数为0.4049nm ,其结构原子体积是 ,每个晶胞中八面体间隙数为 ,四面体间隙数为 。 3. 纯铁冷却时在912ε 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构,配位数 ,致密度降低 ,晶体体积 ,原子半径发生 。 4. 在面心立方晶胞中画出)(211晶面和]211[晶向,指出﹤110﹥中位于(111)平 面上的方向。在hcp 晶胞的(0001)面上标出)(0121晶面和]0121[晶向。 5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。 6 在铅的(100)平面上,1mm 2有多少原子?已知铅为fcc 面心立方结构,其原子半径R=0.175×10-6mm 。 第二章 合金相结构 一、 填空 1) 随着溶质浓度的增大,单相固溶体合金的强度 ,塑性 ,导电性 ,形成间隙固溶体时,固溶体的点阵常数 。 2) 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是(1) ; (2) ;(3) ;(4) 和环境因素。 3) 置换式固溶体的不均匀性主要表现为 和 。 4) 按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分,固溶体可分为 和 。 5) 无序固溶体转变为有序固溶体时,合金性能变化的一般规律是强度和硬度 ,塑性 ,导电性 。 6)间隙固溶体是 ,间隙化合物是 。 二、 问答 1、 分析氢,氮,碳,硼在?-Fe 和?-Fe 中形成固溶体的类型,进入点阵中的位置和固溶度大小。已知元素的原子半径如下:氢:0.046nm ,氮:0.071nm ,碳:0.077nm ,硼:0.091nm ,?-Fe :0.124nm ,?-Fe :0.126nm 。 2、简述形成有序固溶体的必要条件。 第三章 纯金属的凝固 1. 填空 1. 在液态纯金属中进行均质形核时,需要 起伏和 起伏。 2 液态金属均质形核时,体系自由能的变化包括两部分,其中 自由能

金属材料学 简要总结

《金属材料学》复习总结 第1章:钢的合金化概论 一、名词解释: 合金化:未获得所要求的组织结构、力学性能、物理性能、化学性能或工艺性能而特别在钢铁中加入某些元素,称为合金化。 过热敏感性:钢淬火加热时,对奥氏体晶粒急剧长大的敏感性。 回火稳定性:淬火钢在回火时,抵抗强度、硬度下降的能力。 回火脆性:淬火钢回火后出现韧性下降的现象。 二、填空题: 1.合金化理论是金属材料成分设计和工艺过程控制的重要原理,是材料成分、工艺、组织、 性能、应用之间有机关系的根本源头,也是重分发结材料潜力和开发新材料的基本依据。 2.扩大A相区的元素有:Ni、Mn、Co(与Fe -γ无限互溶);C、N、Cu(有限互溶); α无限互溶);Mo、W、Ti(有限互溶); 扩大F相区的元素有:Cr、V(与Fe - 缩小F相区的元素有:B、Nb、Zr(锆)。 3.强C化物形成元素有:Ti、Zr、Nb、V; 弱C化物形成元素有:Mn、Fe; 4.强N化物形成元素有:Ti、Zr、Nb、V; 弱N化物形成元素有:Cr、Mn、Fe; 三、简答题: 1.合金钢按照含量的分类有哪些?具体含量是多少?按含碳量划分又如何? ●按照合金含量分类:低合金钢:合金元素总量<5%; 中合金钢:合金元素总量在5%~10%; 高合金钢:合金元素总量>10%; ●按照含碳量的分类:低碳钢:w c≤0.25%; 中碳钢:w c=0.25%~0.6%; 高碳钢:w c>0.6%; 2.加入合金元素的作用? ①:与Fe、C作用,产生新相,组成新的组织与结构; ②:使性能改善。 3.合金元素对铁碳相图的S、E点有什么影响?这种影响意味着什么? (1)A形成元素均使S、E点向左下方移动,如Mn、Ni等; F形成元素均是S、E点向左上方移动,如Cr、V等 (2)S点向左下方移动,意味着共析C含量减小,使得室温下将得到A组织; E点向左上方移动,意味着出现Ld的碳含量会减小。 4.请简述合金元素对奥氏体形成的影响。 (1)碳化物形成元素可以提高碳在A中的扩散激活能,对A形成有一定阻碍作用; (2)非碳化物形成元素Ni、Co可以降低碳的扩散激活能,对A形成有一定加速作用。 (3)钢的A转化过程中存在合金元素和碳的均匀化过程,可以采用淬火加热来达到成 分均匀化。 5.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大?组织奥氏体晶粒长大有什么好处? (1)Ti、Nb、V等强碳化物形成元素会强烈阻止奥氏体晶粒长大,因为:Ti、Nb、V等

金属材料学课后答案1.2.4章

第一章 1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的? 答:S、P会导致钢的热脆和冷脆,并且容易在晶界偏聚,导致合金钢的第二类高温回火脆性,高温蠕变时的晶界脆断。 S能形成FeS,其熔点为989℃,钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化,所以易产生热脆; P能形成Fe3P,性质硬而脆,在冷加工时产生应力集中,易产生裂纹而形成冷脆。 4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响?这种影响意味着什么? 答:A形成元素均使S、E点向_____移动,F形成元素使S、E点向_____移动。 S点左移意味着_____减小,E点左移意味着出现_______降低。(左下方;左上方)(共析碳量;莱氏体的C量 5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下,不同合金元素的分布状况。 答:退火态:非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中,而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物,余量溶入基体。 淬火态:合金元素的分布与淬火工艺有关。溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中,未溶者仍在K中。 回火态:低温回火,置换式合金元素基本上不发生重新分布;>400℃,Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中,K形成元素逐步进入析出的K中,其程度取决于回火温度和时间。 8.能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些?提高钢的回火稳定性有什么作用?答:提高回火稳定性的合金元素:Cr、Mn、Ni、Mo、W、V、Si 作用:提高钢的回火稳定性,可以使得合金钢在相同的温度下回火时,比同样碳含量的碳钢具有更高的硬度和强度;或者在保证相同强度的条件下,可在更高的温度下回火,而使韧性更好些。 10.就合金元素对铁素体力学性能、碳化物形成倾向、奥氏体晶粒长大倾向、淬透性、回火稳定性和回火脆性等几个方面总结下列元素的作用:Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Ni。答:Si: ①Si是铁素体形成元素,固溶强化效果显著;(强度增加,韧性减小)②Si是非碳化物形成元素,增大钢中的碳活度,所以含Si钢的脱C倾向和石墨化倾向较大;③Si量少时,如果以化合物形式存在,则阻止奥氏体晶粒长大,从而细化A晶粒,同时增大了钢的强度和韧性; ④Si提高了钢的淬透性,使工件得到均匀而良好的力学性能。在淬火时,可选用比较缓和的冷却介质,以减小工件的变形与开裂倾向。 ⑤Si提高钢的低温回火稳定性,使相同回火温度下的合金钢的硬度高于碳钢;⑥Si能够防止第一类回火脆性。 11.根据合金元素在钢中的作用,从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能:40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo 答:①淬透性:40CrNiMo>40CrMn >40CrNi >40Cr (因为在结构钢中,提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列:Mn、Mo、Cr、Si、Ni,而合金元素的复合作用更大。) ②回火稳定性:40CrNiMo>40CrMn >40CrNi >40Cr ③奥氏体晶粒长大倾向:40CrMn>40Cr >40CrNi>40CrNiMo ④韧性:40CrNiMo>40CrNi>40CrMn>40Cr(Ni能够改善基体的韧度)⑤回火脆性:

金属材料学(戴起勋版)第4章整理答案

4-1 在使用性能和工艺性能的要求上,工具钢和机器零件用钢有什么不同? 工具钢使用性能: (1)硬度。工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度。工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件下,仍能保持高的硬度和良好的红硬性。 (2)耐磨性。工具钢具有良好的耐磨性,即抵抗磨损的能力。工具在承受相当大的压力和摩擦力的条件下,仍能保持其形状和尺寸不变。 (3)强度和韧性。工具钢具有一定的强度和韧性,使工具在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的应力,以保证工具的正常使用。 (4)其他性能。由于各种工具的工作条件不同,工具用钢还具有一些其他性能,如模具用钢还应具有一定的高温力学性能、热疲劳性、导热性和耐磨腐蚀性能等。 工艺性能: (1)加工性.工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能,才能保证工具的制造和使用。钢的加工性取决于化学成分、组织的质量。 (2)淬火温度范围.工具钢的淬火温度应足够宽,以减少过热的可能性。 (3)淬硬性和淬透性. 淬硬性是钢在淬火后所能达到最高硬度的性能。淬硬性主要与钢的化学成分特别是碳含量有关,碳含量越高,则钢的淬硬性越高。淬透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况。淬透性的高低与钢的化学成分、纯洁度、晶粒度有关。根据用于制造不同的工具,对这两种性能各有一定的要求。 (4)脱碳敏感性. 工具表面发生脱碳,将使表面层硬度降低,因此要求工具钢的脱碳敏感性低。在相同的加条件下,钢的脱碳敏感性取决于其化学成分。 (5)热处理变形性. 工具在热处理时,要求其尺寸和外形稳定。 (6)耐削性.对很制造刀具和量具用钢。要求具有良好的磨削性。钢的磨削性与其化学成分有关,特别是钒含量,如果钒质量分数不小于0.50%则磨削性变坏。 机器零件用钢使用性能: (1)较高的疲劳强度和耐久强度。 (2)高的屈服强、抗拉强度以及较高的断裂抗力。 (3)良好的耐磨性和接触疲劳强度。 (4)较高的韧性,以降低缺口敏感性。 工艺性能: 通常机器零件的生产工艺:型材→改锻→毛坯热处理→切削加工→最终热处理→磨削 以切削加工性能和热处理工艺性能为机器零件用钢的主要工艺性能。 4-2工具钢常要做那些力学性能试验?测定哪些性能指标?为什么? 强度、塑性:静弯或扭转试验→弯曲强度、挠度和扭转强度、扭转角; 韧度:一般采用无缺口式样; 硬度:一般硬度60HRC以上,钢中存在的大量碳化物可提高2~3HRC; 淬透性:断口法→碳素工具钢和低合金工具钢;端淬法→合金工具钢,以端淬曲线上60HRC 处距水冷端距离表示。淬透性作用强弱顺序: Si、Mn、Mo、Cr、Ni 热稳定性:(钢在较高温度下保持一定强度的性质)对高速钢,通常是红硬性;

金属材料学课后习题答案

金属材料学习题与思考题 第七章铸铁 1、铸铁与碳钢相比,在成分、组织和性能上有什么区别? (1)白口铸铁:含碳量约2.5%,硅在1%以下白口铸铁中的碳全部以渗透碳体(Fe3c)形式存在,因断口呈亮白色。故称白口铸铁,由于有大量硬而脆的Fe3c,白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此,在工业应用方面很少直接使用,只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件,如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料 (2)灰口铸铁;含碳量大于4.3%,铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性好、加上它熔化配料简单,成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。(3)钢的成分要复杂的多,而且性能也是各不相同钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁,为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等,而且钢还根据品质分类为①普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)②优质钢(P、S均≤0.035%)③高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)按照化学成分又分①碳素钢:.低碳钢(C≤0.25%).中碳钢(C≤0.25~0.60%).高碳钢(C≤0.60%)。 ②合金钢:低合金钢(合金元素总含量≤5%).中合金钢(合金元素总含量>5~10%).高合金钢(合金元素总含量>10%)。 2、C、Si、Mn、P、S元素对铸铁石墨化有什么影响?为什么三低(C、Si、Mn低)一高(S高)的铸铁易出现白口? (1)合金元素可以分为促进石墨化元素和阻碍石墨化元素,顺序为: Al、C、Si、Ti、Ni、P、Co、Zr、Nb、W、Mn、S、Cr、V、Fe、Mg、Ce、B等。其中,Nb为中性元素,向左促进程度加强,向右阻碍程度加强。C和Si是铸铁中主要的强烈促进石墨化元素,为综合考虑它们的影响,引入碳当量CE = C% + 1/3Si%,一般CE≈4%,接近共晶点。S是强烈阻碍石墨化元素,降低铸铁的铸造和力学性能,控制其含量。 (2)铸铁的含碳量高,脆性大,焊接性很差,在焊接过程中易产生白口组织和裂纹。 白口组织是由于在铸铁补焊时,碳、硅等促进石墨化元素大量烧损,且补焊区冷速快,在焊缝区石墨化过程来不及进行而产生的。白口铸铁硬而脆,切削加工性能很差。采用含碳、硅量高的铸铁焊接材料或镍基合金、铜镍合金、高钒钢等非铸铁焊接材料,或补焊时进行预热缓冷使石墨充分析出,或采用钎焊,可避免出现白口组织,。 3、铸铁壁厚对石墨化有什么影响?冷速越快,不利于铸铁的石墨化,这主要取决于浇注温度、铸型材料的导热能力及铸件壁厚等因素。冷速过快,第二阶段石墨化难以充分进行。 4、石墨形态是铸铁性能特点的主要矛盾因素,试分别比较说明石墨形态对灰铸铁和球墨铸铁力学性能及热处理工艺的影响。墨的数量、大小和分布对铸铁的性能有显著影响。如片状石墨,数量越多对基体的削弱作用和应力集中程度越大。 石墨形状影响铸铁性能:片状、团絮状、球状。对于灰铸铁,热处理仅能改变基体组织,改变不了石墨形态,热处理不能明显改善灰铸铁的力学性能。 球墨铸铁是石墨呈球体的灰铸铁,简称球铁。由于球墨铸铁中的石墨呈球状,对基体的割裂作用大为减少,球铁比灰铸铁及可锻铸铁具有高得多的强度、塑性和韧性。 5、球墨铸铁的性能特点及用途是什么? 球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等.。 珠光体型球墨铸铁——柴油机的曲轴、连杆、齿轮;机床主轴、蜗轮、蜗杆;轧钢机的轧辊;水压机的工作缸、缸套、活塞等。铁素体型球墨铸铁——受压阀门、机器底座、汽车后桥壳等。 6、和刚相比,球墨铸铁的热处理原理有什么异同? 球墨铸铁的热处理主要有退火、正火、淬火加回火、等温淬火等。 7、HT200、HT350、KTH300-06、QT400、QT600各是什么铸铁?数字代表什么意义?各具有什么样的基体和石墨形态?说明他们的力学性能特点及用途。 (1)灰铸铁常用型号为HT100/HT150/HT200/HT250/HT300/HT350 球墨铸铁常用型号为QT400-18/QT400-15/QT450-10/QT500-7/QT600-3/QT700-2/QT800-2/QT900-2 黑心可锻铸铁常用牌号为KTH300-06/KTH350-10/KTZ450-06/KTZ550-04/KTZ650-02/KTZ700-02,其中KTH300-06适用于气密性零件,KTH380-08适用于水暖件,KTH350-10适用于阀门、汽车底盘。

金属材料学复习 文九巴

1.钢中的杂质元素:O H S P 2.合金元素小于或等于5%为低合金钢,在5%-10%之间为中合金钢,大于10%为高合 金钢 3.奥氏体形成元素:Mn Ni Co(开启γ相区) C N Cu(扩展γ相区) 4.铁素体形成元素:Cr V Ti Mo W 5.间隙原子:C N B O H R溶质/R溶剂<0.59 6.碳化物类型:简单间隙碳化物MC M2C 复杂间隙碳化物M6C M23C M2C3 7.合金钢中常见的金属间化合物有σ相、AB2相和B2A相 8.二次硬化:淬火钢在回火时在一定温度下,由于特殊碳化物的析出的初期阶段,形 成[M-C]偏聚团,硬度不降低,反而升高的现象。 9.二次淬火:淬火钢在回火时,冷却过程残余奥氏体转变为马氏体的现象。 10.合金元素对铁碳相图的影响 1.改变奥氏体相区位置 2.改变共析转变温度 3.改变S和E等零界点的含碳量 11.合金元素对退火钢加热转变的影响 1.对奥氏体形成速度的影响中强碳化物形成元素与碳形成难溶于奥氏体的合金碳 化物,减慢奥氏体的形成速度 2.对奥氏体晶粒大小的影响大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的作用,影 响程度不同。V Ti强碳化物和适量的AL强烈阻碍晶粒长大,他们的碳化物或氮化物熔点高,高温下稳定,不易聚集长大,能强烈阻碍奥氏体晶粒长大。 Wu Mo Cr中强碳化物也有阻碍作用,但是影响程度中等。Si Ni非碳化物形成

元素影响不大。Mn P等元素含量在一定限度下促进奥氏体晶粒长大 12.合金元素对淬火钢回火转变的影响 1.提高耐回火性合金元素在回火过程中推迟马氏体分解和残留奥氏体的转变;提 高铁素体在结晶温度,使碳化物难以聚集长大,从而提高钢的耐回火性。 2.淬火钢在回火时产生二次硬化和二次淬火,提高钢的性能。 3.对回火脆性的影响产生第一类回火脆性和第二类回火脆性,降低晶界强度,从 而使钢的脆性增加 13.钢的强化机制:固溶强化、细晶强化、形变强化和第二相强化 14.合金元素对钢在淬火回火状态下力学性能的影响 1.合金元素一般均能减缓钢的回火转变过程,特别是阻碍碳化物的聚集长大,相对 的提高钢中组成相的弥散度 2.合金元素溶解于铁素体,是铁素体强化,并提高了铁素体的再结晶温度。 3.强碳化物形成元素提高了钢的耐回火性,并产生沉淀强化的作用 4.钼、钨等有利于防止或消除第二类回火脆性 15.合金元素对钢高温力学性能的影响 1.可以净化晶界,使易熔杂质元素从晶界转移到晶界内,强化晶界 2.可以提高合金原子间的结合力,增大原子自扩散激活能 3.强碳化物形成元素的加入,可以对位错运动有阻碍作用,可提高合金的高温性能16.合金元素对钢热处理性能的影响 淬透性、淬硬性、变形开裂性、过热敏感性、氧化脱碳倾向和回火脆化倾向 17.合金元素对钢的焊接性能影响

金属材料学

名词解释 合金元素:特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机 械性能的化学元素。(常用Me表示) 微合金元素:有些合金元素如V,Nb,Ti, Zr和B等,当其含量只在0.1%左右(如B 0.001%,V 0.2 %)时,会显著地影响钢的组织与性能,将这种化学元素称为微合金元素。 奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ-Fe的元素C,N,Cu,Mn,Ni,Co,W 等 铁素体形成元素:在α-Fe中有较大的溶解度,且能α-Fe稳定的元素Cr,V,Si,Al,Ti,Mo等 原位析出:指在回火过程中,合金渗碳体转变为特殊碳化物。碳化物形成元素向渗碳体富集,当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物。如Cr 钢碳化物转变 异位析出:含强碳化物形成元素的钢,在回火过程中直接从过饱和α相中析出特殊碳化物,同时伴随着渗碳体的溶解,如V,Nb,Ti。(W和Mo既有原味析出又有异位析出) 网状碳化物:热加工的钢材冷却后,沿奥氏体晶界析出的过剩碳化物(过共析钢)或铁素 体(亚共析钢)形成的网状碳化物。 水韧处理:高锰钢铸态组织中沿晶界析出的网状碳化物显著降低钢的强度、韧性和抗磨性。将高锰钢加热到单相奥氏体温度范围,使碳化物完全溶入奥氏体,然后在水中快冷,使碳化 物来不及析出,从而获得获得单相奥氏体组织。(水韧后不再回火) 超高强度钢:用回火M或下B作为其使用组织,经过热处理后抗拉强度大于1400 MPa (或屈服强度大于1250MPa)的中碳钢,均可称为超高强度钢。 晶间腐蚀:沿金属晶界进行的腐蚀(已发生晶间腐蚀的金属在外形上无任何变化,但实际 金属已丧失强度) n/8规律:随着Cr含量的提高,钢的的电极电呈跳跃式增高。即当Cr的含量达到1/8,2/8,3/8,……原子比时,Fe的电极电位就跳跃式显著提高,腐蚀也跳跃式显著下降。这个定律 叫做n/8规律。 黄铜: Cu与Zn组成的铜合金 青铜: Cu与Zn、Ni以外的其它元素组成的铜合金 白铜: Cu与Ni组成的铜合金 灰口铸铁:灰口铸铁中碳全部或大部分以片状石墨形式存在,其断口呈暗灰色。(片状石墨 对基体产生割裂作用,并在尖端造成应力集中,故灰口铸铁力学性能较差) 可锻铸铁:可锻铸铁中的碳全部以或大部分以图案絮状的石墨形式存在,它是由一定成分的 白口铸铁经长时间高温石墨化退火而形成的。又称韧性铸铁。 蠕墨铸铁:蠕墨铸铁中的碳大部分以蠕虫状石墨形式存在。(高耐热性) 麻口铸铁::麻口铸铁中的碳一部分以渗碳体形式存在,另一部分以石墨形式存在,端口呈 黑白相间。(无实用价值)。 基体钢:指其成分含有高速钢淬火组织中除过剩余碳化物以外的基体化学成分的钢种。(高 强度高硬度,韧性和疲劳强度优于高速钢,可做冷热变形模具刚,也可作超高强度钢) 双相钢:是指显微组织主要是由铁素体和5%-20%体积分数的马氏体所组成的低合金高 强度结构钢,即在软相铁素体基体上分布着一定量的硬质相马氏体。 黑色组织:高速钢在实际铸锭凝固时,冷速>平均冷速。合金元素来不及扩散,在结晶和固 态相变过程中转变不能完全进行,共析转变形成δ共析体为两相组织,易被腐蚀,在金相组 织上呈黑色,而称作黑色组织。 低(中高)合金钢:合金元素总量小于5%的合金钢叫低合金钢。合金含量在5%-10%

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