工程材料第四章习题答案
工程材料第四章作业
工程材料第四章作业一、名词解释1、固溶强化2、相组成物、组织组成物3、晶内偏析二、填空1、合金中的基本相结构, 有＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿两类。
2、固溶体中含量较多的元素称为＿＿＿＿＿＿, 含量较少的元素称为＿＿＿＿＿, 固溶体的晶格与＿＿＿＿＿＿元素的晶格相同。
3、按＿＿＿＿＿原子在＿＿＿＿＿晶格中所处位置不同, 可将固溶体分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿两类。
4、二元合金相图中最多可有相平衡共存，在相图中表现为线。
5、二元合金相图中的恒温转变包括＿＿＿＿＿反应、＿＿＿＿＿反应和＿＿＿＿＿反应。
三、判断( ) 1、间隙固溶体一定是无限固溶体。
( ) 2、固溶强化的本质是溶质原子的溶入使溶剂晶格发生了畸变所致。
( ) 3、物质从液态到固态的转变过程称为“结晶”。
( ) 4、合金中的相构成了组织，组织决定了合金的性能。
( ) 5、固溶体合金平衡结晶过程中，由于不同温度结晶出来的固溶体成份不同，因而结晶后所得的固溶体成份也是不均匀的。
( ) 6、合金中的相、相的成分和相对量、组织形态、晶粒大小都可在相图上反映出来。
四、选择1、合金中成分、结构和性能相同的均匀组成部分称为( )。
A、组元；B、相；C、组织2、若A、B两组元形成化合物相, 则该相晶体结构( )。
A、与A相同；B、与B相同；C、与A、B不同3、当非金属原子与金属原子直径比( )时, 将形成间隙相。
A、<.0.59；B、>0.59；C、>0.614、二元相图的杠杆定律用于确定两相区中两相的( )。
A、成份；B、相对重量；C、晶体结构7、两组元在液、固态都无限互溶所构成的相图是( )相图。
A、匀晶；B、共晶；C、包晶8、共折转变的产物属于( )。
A、单相固溶体；B、机械混合物；C、金属化合物9、固溶体合金中产生晶内偏析是因为( )。
A、冷却较快, 原子扩散来不及充分进行；B、结晶时无限缓慢冷却, 使高熔点组元过早结晶；C、结晶过程的温度变化范围太大。
工程材料习题集参考答案(第四章)
习题集部分参考答案4合金的结构与相图思考题1.何谓合金？合金中基本的相结构有哪些？答：合金是指两种或两种以上的金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。
合金中基本的相结构有固溶体、金属化合物两类。
2.相组成物和组织组成物有何区别？答：相组成物是指组成合金中化学成分、结构和性能均匀一致的部分。
组织组成物是指显微组织中具有某种形貌特征的独立部分。
两者的区别在于相组成物是不涉及金相形态的。
3.固溶体合金和共晶合金的力学性能和工艺性能有什么特点？答：固溶体晶体结构与组成它的溶剂相同，但由于溶质原子的溶入，造成了晶格畸变，阻碍了晶体滑移，结果使固溶体的强度、硬度提高，且大多固溶体还保持着良好的塑性。
而共晶合金组织为二相混合物时，合金的性能与成分呈直线关系。
当共晶组织十分细密时，硬度和强度会偏离直线关系而出现峰值。
共晶合金熔点低，流动性好，易形成集中缩孔，不易形成分散缩孔，铸造性能较好。
4.合金的结晶必须满足哪几个条件？答：合金的结晶需要满足结构、能量和化学成分三个条件（或者叫三个起伏）。
5.纯金属结晶与合金结晶有什么异同？答：相同点：形成晶核、晶核长大；能量和结构条件。
不同点：合金结晶还需要“化学成分条件”；从结晶的自由度看，纯金属结晶是一个恒温过程，而合金的结晶常常在某个温度范围内进行。
6.固溶体的主要类型有哪些?影响固溶体的结构形式和溶解度的因素有哪些？答：按溶质原子在固溶体(溶剂)晶格中的位置不同可分为置换固溶体和间隙固溶体；按固溶度可分为有限固溶体和无限固溶体；置换固溶体按溶质原子在溶剂晶格中的分布特点可分为无序固溶体和有序固溶体。
影响固溶体的结构形式和溶解度的因素很多，目前比较公认的有①原子尺寸因素；②晶体结构因素；③电负性因素；④电子浓度因素。
7、试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理，并说明三者的区别。
答：固溶强化是由于溶质原子的溶入，造成了晶格畸变，阻碍了晶体滑移，结果使固溶体的强度和硬度增加。
工程材料学课后习题答案
第一章钢的合金化基础1、合金钢是如何分类的？1) 按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为5%-10%；中高合金钢，含有合金元素总量高于10%。
2) 按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04%,S≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。
3) 按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢2、奥氏体稳定化，铁素体稳定化的元素有哪些？奥氏体稳定化元素, 主要是Ni、Mn、Co、C、N、Cu等铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？1) 碳化物形成元素：Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr、Mn、Fe等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。
2) 形成碳化物的规律a) 合金渗碳体—— Mn与碳的亲和力小，大部分溶入α-Fe或γ-Fe中，少部分溶入Fe3C中，置换Fe3C中的Fe而形成合金渗碳体（Mn,Fe）3C; Mo、W、Cr少量时，也形成合金渗碳体b) 合金碳化物——Mo、W 、Cr含量高时，形成M6C(Fe2Mo4C Fe4Mo2C),M23C6(Fe21W2C6 Fe2W21C6)合金碳化物c) 特殊碳化物——Ti 、V 等与碳亲和力较强时i. 当rc/rMe<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）MC、M2C。
ii. 当rc/rMe>0.59时，碳的直径大于间隙，原金属点阵变形，形成复杂点阵碳化物。
★4、钢的四种强化机制如何？实际提高钢强度的最有效方法是什么？1) 固溶强化：溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属；2) 晶界强化：晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化，晶格越细，晶界越细，阻碍位错运动作用越大，从而提高强度；3) 第二相强化：有沉淀强化和弥散强化，沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子；弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子；4) 位错强化：位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶，引起位错缠结，因此造成位错运动困难，从而提高了钢强度。
工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案
第一章2.图1-79为五种材料的应力-应变曲线：①45钢，②铝青铜，③35钢，④硬铝，⑤纯铜。
试问：（1）当外加应力为300MPa时，各材料处于什么状态？（2）有一用35钢制作的杆，使用中发现弹性弯曲较大，如改用45钢制作该杆，能否减少弹性变形？（3）有一用35钢制作的杆，使用中发现塑性变形较大，如改用45钢制作该杆，能否减少塑性变形？答：（1）①45钢：弹性变形②铝青铜：塑性变形③35钢：屈服状态④硬铝：塑性变形⑤纯铜：断裂。
（2）不能，弹性变形与弹性模量E有关，由E=ζ/ε可以看出在同样的条件下45钢的弹性模量要大，所以不能减少弹性变形。
（3）能，当35钢处于塑性变形阶段时，45钢可能处在弹性或塑性变形之间，且无论处于何种阶段，45钢变形长度明显低于35钢，所以能减少塑性变形。
4．下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？σb 、σｓ、σ0.2、σ-1、δ、αｋ、HRC、HBS、HBW答：σｂ抗拉强度，是试样保持最大均匀塑性的极限应力。
σs屈服强度，表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。
σ0.2条件屈服强度，作为屈服强度的指标。
σ-1疲劳强度，材料循环次数N次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。
δ伸长率，材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。
HRC洛氏硬度，表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。
HBS布氏硬度，表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。
HBW布氏硬度，表示用硬质合金为压头测定的硬度值。
8．什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？答：形成固溶体使金属强度和硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象称为固溶强化。
固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。
晶格畸变随溶质原子浓度的提高而增大。
晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度和硬度。
9．将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图1-80所示温度T1，求此时：（1）两相的成分；（2）两相的重量比；（3）各相的相对重量（4）各相的重量。
工程材料力学性能-第2版课后习题答案
《工程材料力学性能》课后答案机械工业出版社2008第2版第一章单向静拉伸力学性能1、解释下列名词。
1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
2. 滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。
3•循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
4•包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。
5•解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
6•塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。
韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
7. 解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。
8. 河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合，同号台阶相互汇合长大，当汇合台阶高度足够大时，便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
9. 解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。
10. 穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。
沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。
11. 韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变2、说明下列力学性能指标的意义。
答：E弹性模量G切变模量二r规定残余伸长应力-0.2屈服强度、：gt金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率n应变硬化指数【P15】3、金属的弹性模量主要取决于什么因素？为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标？答：主要决定于原子本性和晶格类型。
合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小，但是不改变金属原子的本性和晶格类型。
陈志源《土木工程材料》(第3版)(章节题库 第四章 水硬性胶凝材料——水泥)【圣才出品】
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5．水泥体积安定性
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答：水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。如果水泥硬化
后产生不均匀的体积变化，会使水泥混凝土构筑物产生膨胀性裂缝，降低建筑工程质量，甚
至引起严重事故，此即体积安定性不良。
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3．硅酸盐水泥中，水化速度最快的矿物组分是（ ）。
A．硅酸二钙
B．硅酸三钙
C．铝酸三钙
D．铁铝酸四钙
【答案】C
【解析】各项水泥熟料矿物性能指标如表 4-1 所示。
表 4-1 硅酸盐水泥熟料矿物水化、凝结硬化特性
4．六大通用硅酸盐水泥的初凝时间均不得早于 。硅酸盐水泥的终凝时间不得迟 于。
【答案】45min；390min 【解析】六大通用硅酸盐水泥的初凝时间均不得早于 45min。硅酸盐水泥的终凝时间 不得迟于 390min，其他五类水泥的终凝时间不得迟于 600min。
5．水泥国家标准中规定， 、 、 中任一项不符合标准规定时为不合格品。 【答案】细度；终凝时间；烧矢量 【解析】水泥国家标准中规定，细度、终凝时间、烧矢量中任一项不符合标准规定时为 不合格品。
三、选择题 1．我国颁布的硅酸盐水泥标准中，符号“P·C”代表（ ）。 A．普通硅酸盐水泥
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B．硅酸盐水泥
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C．粉煤灰硅酸盐水泥
D．复合硅酸盐水泥
【答案】D
【解析】D 项，根据《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007）中的相应规定，复合硅酸
3．水硬性胶凝材料 答：水硬性胶凝材料是指加水拌成浆体后，既能在空气中硬化，又能在水中硬化的无机 胶凝材料。这类材料又通称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐 水泥等。广泛用于工业与民用建筑、地下、海洋、原子能工程及国防工程等。
第四章工程材料课后习题
解：我们设薄壁圆管的平均半径和壁厚分别为 R0 和 δ 。微剪力τ dA 对截面圆心（矩心）
的微力矩为 R0τdA ，由构成关系知，该截面的扭矩为
∫ T = A R0τdA
(a)
由于中心对称，τ 沿圆周方向大小不变；又由于管壁很薄，τ 沿壁厚方向也可近似地认为是均
匀分布的。这样一来，式(a)可以写成
4-24 .....................................................................................................................................................16
d = 2R0 − δ，D = 2R0 + δ
横截面的极惯性矩为
Ip
=
π 32
(D4
−
d4)
=
π 32 [(2R0
+
δ)4
−
(2R0
−
δ)4 ]
=
πR0δ 2
(4R02
+
δ2)
由此可得
τ max
=
T Ip
( R0
+
δ) 2
=
T πR0δ (4R02
+δ
2 ) (2R0
+δ
)
=
T (2β + 1) πβδ 3(4β 2 + 1)
第四章 扭 转
题号
页码
4-4 .........................................................................................................................................................1
工程材料第四章作业参考答案
1 、什么是滑移与孪生？一般条件下进行塑性变形时，为什么在锌、镁中易出现孪晶? 而在纯铜中易产生滑移带?答：滑移是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象。
孪生是指晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分所发生的切变。
密排六方晶格金属滑移系少，常以孪生方式变形。
体心立方晶格金属只有在低温或冲击作用下才发生孪生变形。
面心立方晶格金属，一般不发生孪生变形，但常发现有孪晶存在，这是由于相变过程中原子重新排列时发生错排而产生的，称退火孪晶。
铜是面心立方，锌、镁是密排六方，故在锌、镁中易出现孪晶，而在纯铜中易产生滑移带。
2 、根据纯金属及合金塑性变形的特点，可以有几种强化金属性能的方式？答：通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬度、塑性和韧性的方法称细晶强化。
单相固溶体合金组织与纯金属相同，其塑性变形过程也与多晶体纯金属相似。
但随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降，称固溶强化。
当在晶内呈颗粒状弥散分布时，第二相颗粒越细，分布越均匀，合金的强度、硬度越高，塑性、韧性略有下降，这种强化方法称弥散强化或沉淀强化。
随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称加工硬化。
加工硬化是强化金属的重要手段之一，对于不能热处理强化的金属和合金尤为重要。
3 、用手来回弯折一根铁丝时，开始感觉省劲，后来逐渐感到有些费劲，最后铁丝被弯断。
试解释过程演变的原因？答：用手来回弯折一根铁丝时，铁丝会发生冷塑性变形。
随着弯折的持续，铁丝的冷塑性变形量会增加，从而发生加工硬化，此时，铁丝的强度、硬度提高，塑性、韧性下降，故逐渐感到有些费劲。
进一步弯折时，铁丝会因为超过疲劳强度而被弯断。
4 、什么是变形金属的回复、再结晶？再结晶晶粒度受哪些因素的影响?答：回复是指在加热温度较低时，由于金属中的点缺陷及位错近距离迁移而引起的晶内某些变化。
当变形金属被加热到较高温度时，由于原子活动能力增大，晶粒的形状开始发生变化，由破碎拉长的晶粒变为完整均匀的等轴晶粒。
工程材料第四章习题答案
工程材料作业（4）答案1.解释下列现象:(1) 在相同含碳量下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高。
奥氏体形成分为形核、长大、残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化4阶段。
多数合金元素减缓A形成，Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳亲和力大，形成的合金元素的碳化物稳定、难溶解，会显著减慢碳及合金元素的扩散速度。
但为了充分发挥合金元素的作用，又必须使其更多的溶入奥氏体中，合金钢往往需要比含碳量相同的碳钢加热到更高的温度，保温更长时间。
Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。
而Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度的影响不大。
阻碍晶粒长大，合金钢需要更高的加热温度，更长的保温时间，才能保证奥氏体均匀化。
（加热温度升高了，但一般不会引起晶粒粗大：大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。
碳化物形成元素的作用最明显，因其形成的碳化物高温下稳定性高，很难完全溶入奥氏体，未溶的细小碳化物颗粒，分布在奥氏体晶界上，有效的阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。
所以，合金钢虽然热处理加热温度高，但一般不用担心晶粒粗大。
强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr；中等阻碍的：W、Mo、Cr；影响不大的：Si、Ni、Cu；促进晶粒长大的：Mn、P、B）(2) 在相同含碳量下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性。
回火过程一般分为：马氏体分解、残余奥氏体转变、碳化物类型转变和碳化物长大。
合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变（即在较高温度才出现分解和转变），提高铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度。
因此，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。
使得合金钢在相同温度下回火时，比同样质量分数的碳钢具有更高的硬度和强度（对工具钢，耐热钢更重要），或在保证相同强度的条件下，可在更高的温度下回火，而韧性更好（对结构钢更重要。
西南交大机械学院工程材料第四章作业
1. 为什么原子密度最大的晶面和晶向比原子密度较小的晶面和晶向更容易滑移?答：由于密排面之间、密排方向之间的间距最大，结合力最弱。
因此滑移面为该晶体的密排面，滑移方向为该晶体的密排方向。
2.体心立方（α-Fe）和面心立方的金属(Cu 、 Al)滑移系数目相同但面心立方金属的塑性变形能力更好？答：滑移方向对滑移所起的作用比滑移面大，所以面心立方晶格金属比体心立方晶格金属的塑性更好。
3. 为什么室温下钢的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性也越好？答：金属的晶粒越细，晶界总面积越大，需要协调的具有不同位向的晶粒越多，其塑性变形的抗力便越大，表现出强度越高。
另外金属晶粒越细，在外力作用下，有利于滑移和能参与滑移的晶粒数目也越多。
由于一定的形变量会由更多的晶粒分散承担，不致造成局部的应力集中，从而推迟了裂纹的产生，即使发生的塑性变形量很大也不致断裂，表现出塑性提高。
在强度和塑性同时提高的情况下，金属在断裂前要消耗较大量的功，因而其韧性也比较好。
4.什么是滑移位错机制？为什么理论计算出的滑移系作整体刚性滑移所需的临界分切应力比实验测出的高许多？答：滑移位错机制：位错→滑移→塑性变形，自然过程的发生总是沿着阻力最小的方式进行。
理论值比实测值高的原因：晶体的滑移是通过位错在滑移面上的动动来实现的，而勿需使晶体的两部分作整体相对移动，滑移的实现是借助于位错运动，所以刚性滑移模型计算出的临界切应力值＞＞实测值。
5.简述多晶体塑性变形的特点。
答：1 多晶体中每个晶粒的变形基本方式与单晶体相同，但是由于多晶体材料中，各个晶粒位向不同，且存在许多晶界，因此变形要复杂的多；2 多晶体中，由于晶界上原子排列不很规则，阻碍位错的运动，使变形抗力增大。
金属晶粒越细，晶界越多，变形抗力越大，金属的强度就越大。
3 多晶体中每个晶粒位向不一致。
一些晶粒的滑移面和滑移方向接近于最大切向力方向与最大切应力方向相差较大。
在发生滑移的时候，软位向晶粒先开始。
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工程材料第四章习题答案．工程材料作业（4）答案1.解释下列现象:(1) 在相同含碳量下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高。
奥氏体形成分为形核、长大、残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化4阶段。
多数合金元素减缓A形成，Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳亲和力大，形成的合金元素的碳化物稳定、难溶解，会显著减慢碳及合金元素的扩散速度。
但为了充分发挥合金元素的作用，又必须使其更多的溶入奥氏体中，合金钢往往需要比含碳量相同的碳钢加热到更高的温度，保温更长时间。
Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。
而Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度的影响不大。
阻碍晶粒长大，合金钢需要更高的加热温度，更长的保温时间，才能保证奥氏体均匀化。
（加热温度升高了，但一般不会引起晶粒粗大：大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。
碳化物形成元素的作用最明显，因其形成的碳化物高温下稳定性高，很难完全溶入奥氏体，未溶的细小碳化物颗粒，分布在奥氏体晶界上，有效的阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。
所以，合金钢虽然热处理加热温度高，但一般不用担心晶粒粗大。
强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr；中等阻碍的：W、Mo、Cr；影响不大的：Si、Ni、Cu；促进晶粒长大的：Mn、P、B）(2) 在相同含碳量下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性。
回火过程一般分为：马氏体分解、残余奥氏体转变、碳化物类型转变和碳化物长大。
合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变（即在较高温度才出现分解和转变），提高铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度。
因此，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。
使得合金钢在相同温度下回火时，比同样质量分数的碳钢具有更高的硬度和强度（对工具钢，耐热钢更重要），或在保证相同强度的条件下，可在更 2高的温度下回火，而韧性更好（对结构钢更重要。
）(3) 为何含C大于0.4%，含Cr大于12%的Cr钢属于过共析钢，含碳1.5%，含Cr12%的钢属于莱氏体钢。
在合金元素的作用下，使得铁碳相图的S点（即﹤﹤0.77%）和E点（即﹤﹤2.11%）因此，C大于0.4%，含Cr大于12%的Cr钢属于过共析钢，含碳1.5%，含Cr12%的钢属于莱氏体钢。
(4) 高速钢在热轧或锻造后，经空冷获得马氏体组织。
高速钢由于合金元素含量高，使得C曲线右移很多，即过冷奥氏体区很大，淬火临界冷却速度大为降低，因此采取空冷即可获得马氏体组织。
高速钢俗称“风钢”（锋钢）2．何谓合金渗碳钢？为何渗碳钢的含碳量都较低？合金渗碳钢常用的合金元素有哪些及其主要作用？为何渗碳后要进行淬火和低温回火？经过渗碳热处理后使用的低碳合金结构钢。
含碳量低是为了保证零件心部有足够的塑性和韧性。
渗碳钢常用的合金元素是：Cr，Ni，Mn，B，主要目的是提高淬透性。
还加入少量Ti，V，V，Mo等强碳化物形成元素，形成稳定碳化物，提高耐磨性，并阻碍晶粒长大。
渗碳仅是改变了低碳钢表面的成分即表面为高碳钢，若退火仍然是平衡组织，没有强化效果。
只有经过淬火+低温回火后，才能实现表面的强化，而保持心部的塑韧性。
3．何谓合金调质钢？为何调质钢的含碳量中碳？调质钢常用的合金元素有哪些及其主要作用？经过调质处理（淬火+高温回火）后使用的中碳合金结构钢。
选择中碳是为了保证零件心部（整体）的综合机械性能良好。
常用合金元素是Cr、Mn、Ni、Si等，提高钢的淬透性，同时强化铁素体，提高基体强度。
34．指出下列合金钢的类别，用途，含碳量和合金元素的作用，热处理特点：，，Cr12MoVGCr15，W18Cr4V40MnB，60Si2Mn，9SiCr，20CrMnTi5CrMnMo名称：合金渗碳钢牌号20CrMnT成分）含碳量0.2，低碳）合金元素及作用C：细化晶粒（：提高淬透TM温度9℃正热处理特点低温回淬渗心热处理组织及硬度表回M回合金渗碳+'少 HRC25HRC6a700kJ/m2用途举例：汽车变速齿轮、凸轮轴，活塞销等40MnB名称：合金调质钢成分：（1）含碳量：0.4%，中碳；4，Cr2）合金元素及作用：（：提高淬透性Mn 热处理特点：（油整体调（淬完全退高温回火（局部或表面）高频加热表面淬低温回火（若要求表面耐磨）调质热处理组织及硬度HRC25HRC58低回用途举例：齿轮、轴类，连杆，螺等合金弹簧钢专用结构钢60Si2Mn名称造弹簧和其他弹性零件，中高）含碳量0.6成分（高于调质钢S）合金元素及作用：提高淬透性，也提高屈强比Mn →完全退火热处理特点：中温回火→喷丸强化淬火+ ：硬织理热处组及度5HRC40 T回用途举例：汽车板簧、床垫弹簧热成型弹簧：如汽车板簧扁钢下料→加热压弯成型→火→中温回火→喷丸强冷成型弹簧：螺旋弹冷拉钢丝（淬火中温回火钢丝→冷卷成型→去应力退火→成名称：低合金工具9SiCr，高碳）含碳量0.9成分C）合金元素及作用：提高淬透性和回MS防止提高硬度耐磨性稳定性粒粗大。
球化退热处理特点低温回淬火（油+ HRC60-65粒状碳化+用途举例：丝锥、板牙、量规。
GCr15名称：滚动轴承钢，高）含碳量：0.95-1.05%1成分：（碳，保证高硬度和耐磨性。
6：）合金元素及作用：Cr （2形成合金，提高淬透性；1.30-1.65% 提高耐磨性，提高疲劳强度。
渗碳体，球化退热处理特点低温回淬火（油粒热处理组织及硬度HRC60碳化+用途举例：滚珠、滚柱、滚针等；冲压模具，量具，丝杠等名称：高速W18Cr4V高碳0.7-1.5含碳量成分保证与合金元素形成足够数量的同时保证有一定数量溶入奥化物体，保证马氏体硬度合金元素及作用C保证红硬性M提高淬透性：提高耐磨性，细化晶粒多次锻造→等热处理特点分级淬火（两次预热退→淬火三次， 0+ 低温回火（56℃油冷）1小时）每次热处理组织及硬度： 7'+AM+粒状碳化物淬火组织：﹥63 HR C）（大量20—25%粒状碳化物回+ M回火组织：HRC63-66+（少1-2用途举例：丝锥、板牙、量规Cr12MoV名称：冷作模具，高碳1.0）含碳量：成分保证高硬度和高耐磨性C合金元素及作用形成难溶碳化物，提高耐M达CCr1性，尤其C提高耐磨性同时还显著提高12的淬透性热处理特点950-10 HRC61-64℃回150-1℃淬火1100-115二次硬化法（℃三次回 HRC60-6510-52但韧性差400-45硬性℃耐磨，粒状碳化+M回热处理组织及硬度：）'+A（少量1-2%物拉延模冷冲模、用途举例：压印模、 85CrMnMo 名称：热作模具钢，中碳，0.5%（成分：1）含碳量：高硬度、较证高强度、高韧性保）和较高热疲劳抗力HRC35-5C）合金元素及作用MC提高钢的淬透性M等生二次硬化，同时防止高温回火性热处理特点：退火→淬火高温回℃（与调质钢相似55 HRC39-4用途举例：小型热锻模、热镦模：见教材，不提供答案。
：4-15、庞国星教材P110、高速钢铸造后为什么反复锻造？高速钢切削加工前又为什么进行低温奥氏体6℃？淬火后为何三次回火？高速钢1280化退火？该钢淬火加热温度为什么高达 560℃回火是否属于调质处理？为什么？铸造组织成分不均匀，高速钢是莱氏体钢，1）高速钢铸造后为什么反复锻造：（偏析严重，存在大量的粗大碳化物，将降低钢的韧性。
碳化物不能采用热处理工艺消除，只能采用反复锻造将其打碎，使之均匀分布。
高速钢切削加工前又为什么进行低温奥氏体化退火：即球化退火，降低硬度，便于切削加工。
）溶入奥氏体，形Cr、℃：保证合金元素（128该钢淬火加热温度为什么高达0W成合金奥氏体，才能保证形成合金马氏体，并在回火时，析出合金碳化物，获 9得二次硬化的效果。
淬火后为何三次回火：因为残余奥氏体的量较大（30%），需要多次回火才能消除（5%以下）。
同时，为了消除较大的残余应力。
高速钢560℃回火是否属于调质处理：不是调质。
由于存在二次硬化，高速钢的红硬性好，在560℃回火仍能保持高硬度。
7、试比较分析T9碳素工具钢与9SiCr合金工具钢：（1）为什么9SiCr钢热处理温度比T9高？为了保证合金元素溶入奥氏体，形成合金奥氏体，最终形成合金马氏体，在回火时析出合金碳化物，以提高红硬性。
（2）直径为Φ30—40mm的9SiCr钢在油中冷却能淬透，相同尺寸的T9在油中能否淬透？相同尺寸的T9在油中不能淬透。
因为，合金元素的加入，提高了钢的淬透性。
（3）为什么T9制造的刀具刃部受热至200——250℃其硬度和耐磨性迅速下降，以至于失效，而9SiCr钢刀具刃部在230——250℃条件下工作，硬度仍不低于HRC60，且耐磨性能良好，尚可维持正常工作？T9属于碳素工具钢，其红硬性较差，不适合于在200℃以上工作。
而9SiCr属于低合金工具钢，合金元素提高了淬透性，并形成合金马氏体，在回火时析出合金碳化物，以提高红硬性。
（4）为什么9SiCr钢比较适合制造要求变形小的、硬度较高的（HRC60-63）、耐磨性能良好的圆板牙等薄刃刀具？9SiCr钢制圆板牙如何进行热处理？试对其热处理工艺进行分析。
淬透性好，在冷速较缓的油中即可淬透。
因此可以制造较复杂的，要求变形小的工具如圆板牙等。
9SiCr钢制圆板牙如何进行热处理：锻造——正火+球化退火——机加工——淬火+低温回火——精加工正火+球化退火：彻底消除网状渗碳体，达到切削加工要求的硬度淬火：实现马氏体强化。
组织：M+A'+未溶Cm，HRC60以上10低温回火：保持高硬度，改善塑韧性。
组织：M回+未溶Cm+ A'（少量），HRC608、为下列工件选择合适的材料和热处理方法：工件：发动机连杆螺栓、发动机排气门弹簧、镗床镗杆、自行车车架、车辆缓冲弹簧、车床未座顶尖、机用大钻头、螺丝刀、车床丝杠螺母、高速粗车铸铁的车刀、普通机床地脚螺栓材料：38CrMoAlA、40Cr、45、Q235、50CrVA、T7、T10、Q295、W18Cr4V、60Si2Mn发动机连杆螺栓：40Cr 完全退火，调质发动机排气门弹簧：50CrVA（要求耐热），完全退火，淬火+中温回火车辆缓冲弹簧：60Si2Mn，完全退火，淬火+中温回火镗床镗杆：38CrMoAlA（高级轴类零件），完全退火，渗氮（或碳氮共渗）+淬火+低温回火自行车车架：Q235，成型+焊接，不用热处理车床未座顶尖：45，完全退火，调质机用大钻头：T7（考虑冲击力），球化退火，淬火+低温回火螺丝刀：T10，球化退火，淬火+低温回火车床丝杠螺母：铜合金高速粗车铸铁的车刀：W18Cr4V，球化退火，淬火+低温回火普通机床地脚螺栓：Q295，不用热处理11。