第七章工业用钢习题参考答案
工业用钢习题参考答案
第七章工业用钢习题参考答案一、解释下列名词1、非合金钢(或碳素钢简称碳钢)：是指含碳量在%～%之间并含有少量Si、Mn、P、S等杂质元素的铁碳合金。
低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%的合金钢。
合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。
合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一些化学元素。
2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。
合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。
轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。
不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。
耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。
3、热硬性(或称红硬性)：钢在高温下保持高硬度的能力。
回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。
二次硬化：含W、Mo、V、Cr 等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。
二、填空题1、Ni、Mn、C、N、Cu 等元素能扩大Fe-FeC 相图的γ区，使临界点A4_上升__，A3_下降_。
2、W18Cr4V钢是高速钢，W的主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，V 的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余奥氏体。
3、含Cr、Mn 的合金结构钢淬火后在550∼600℃回火后，将出现第二类回火脆性。
4、易切削钢中常用的附加元素有__P__、__S__、_Pb_、_Ca_，这类元素在钢中的主要作用是形成夹杂物，降低材料塑性，改善钢的切削性能。
5、对40Cr 钢制零件进行调质处理时，在高温回火后应水中冷却，目的是防止第二类回火脆性。
6、以铅浴等温处理的冷拉弹簧钢丝，经绕制成弹簧后应进行去应力退火处理，而不需象热轧弹簧那样要进行淬火处理。
钢结构基本原理课后习题答案
第二章2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图（a ）理想弹性－塑性（b ）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：tan E σεαε==⋅非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f yσF图2-35 理想化的σε-图解：（1）A 点：卸载前应变：52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变：0c ε=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=（3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变：0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。
材料力学课后习题答案7章
将 x = a 代入上述 w1 或 w 2 的表达式中，得截面 C 的挠度为
wC = 0
将以上所得 C 值和 x = 2a 代入式(a)，得截面 B 的转角为
θB =
M a Ma 1 4 M ea 2 − M ea − e ) = − e (3) ( EI 4a 12 12 EI
4
(b)解：1.求支反力 由梁的平衡方程
2．建立挠曲轴近似微分方程并积分 自 A 向右取坐标 x ，由题图可见，弯矩的通用方程为
M =
Me x − M e < x − a >0 2a
3
挠曲轴的通用近似微分方程为
EI
将其相继积分两次，得
d2w M e = x − M e < x − a >0 2 2a dx
dw M e 2 = x − M e < x − a > +C dx 4a M M EIw = e x 3 − e < x − a > 2 +Cx + D 12a 2 EI
(a) (b)
在x = 0处， w=0 在x = 2a处， w=0
将条件(c)与(d)分别代入式(b)，得
(c) (d)
D = 0，C = −
3qa 3 16
4．建立挠曲轴方程 将所得 C 与 D 值代入式(b),得挠曲轴的通用方程为
w=
1 qa 3 q 4 q 3qa 3 [ x − x + < x − a >4 − x] 24 24 16 EI 8
M a 1 Me 3 Me [ x − < x − a > 2 − e x] EI 12a 2 12
由此得 AC 段与 CB 段的挠曲轴方程分别为
金属学热处理 工业用钢习题(答案)
工业用钢一、填空题1.合金钢按主要用途可分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢三大类。
2.合金钢按合金元素总量高低可分为低合金钢、中合金钢和高合金钢三种。
3.合金结构钢又细分为普通低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和滚动轴承钢五类。
4.调质钢的含碳量一般在0.25%至0.5 %之间。
5.合金刃具钢分为低合金刃具钢和高速钢两类。
6.高速钢在600℃以下工作时，硬度仍保持在HRC55以上，具有高的红硬性。
三、单项选择题1.合金钢除有较高的强度、比强度、热硬性和特殊的理化性能外，还有较高的。
A．淬硬性B．淬透性C．减振性D．变形抗力2.调质钢大多是A．高碳钢B．低碳钢C．中碳钢D．B或C3.合金结构钢主要是A．低合金结构钢B．合金渗碳钢和合金弹簧钢C．合金调质钢和滚珠轴承钢D．A+B+C4.制造船舶、桥梁、大型钢结构的钢材是A．普通碳素结构钢B．普通低合金结构钢C．低合金调质钢D．不锈钢5.制造南京长江大桥的材料是A．优质碳素结构钢B．高合金钢C．合金调质钢D．普通低合金钢6.属于合金调质钢的是材料A．20Cr B．40Cr C．4Cr9Si2 D．4Cr137.调质钢要求含碳量在一定的范围，如含碳量过低，则；含碳量过高，则。
A．强度低/刚度低B．刚度低/强度低C．韧性低/疲劳性能低D．硬度低/韧性低8.下列钢材中属于合金钢的是。
A．20 B．40Cr C．ZG200—4009.生产中对较重要的零件（如汽车、拖拉机齿轮等）及对于截面较大或心部强度要求较高的渗碳零件，通常采用来制造。
A．含碳量较低（0.10～0.25%）的钢B．含碳量为0.30%的钢C．合金渗碳钢D．高碳高合金钢10.高速钢刀具刃部能保持高硬度的最高工作温度是。
A．250～300℃B．350～450℃C．500～550℃D．600～650℃11.高速钢适于制作下作高速切削的刀具，如钻头、车刀。
A．600℃B．500℃C．400℃D．300℃12.滚动轴承钢主要加入合金元素。
金属学与热处理课后习题答案第七章
第七章金属及合金的回复和再结晶7-1 用冷拔铜丝线制作导线，冷拔之后应如何如理，为什么？答：应采取回复退火（去应力退火）处理：即将冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度，并保温足够时间，然后缓慢冷却到室温的热处理工艺。
原因：铜丝冷拔属于再结晶温度以下的冷变形加工，冷塑性变形会使铜丝产生加工硬化和残留内应力，该残留内应力的存在容易导致铜丝在使用过程中断裂。
因此，应当采用去应力退火使冷拔铜丝在基本上保持加工硬化的条件下降低其内应力（主要是第一类内应力），改善其塑性和韧性，提高其在使用过程的安全性。
7-2 一块厚纯金属板经冷弯并再结晶退火后，试画出截面上的显微组织示意图。
答：解答此题就是画出金属冷变形后晶粒回复、再结晶和晶粒长大过程示意图（可参考教材P195，图7-1）7-3 已知W、Fe、Cu的熔点分别为3399℃、1538℃和1083℃，试估算其再结晶温度。
答：再结晶温度：通常把经过严重冷变形（变形度在70%以上）的金属，在约1h的保温时间内能够完成超过95%再结晶转变量的温度作为再结晶温度。
1、金属的最低再结晶温度与其熔点之间存在一经验关系式：T再≈δTm，对于工业纯金属来说：δ值为0.35-0.4，取0.4计算。
2、应当指出，为了消除冷塑性变形加工硬化现象，再结晶退火温度通常要比其最低再结晶温度高出100-200℃。
如上所述取T再=0.4Tm，可得：W再=3399×0.4=1359.6℃Fe再=1538×0.4=615.2℃Cu再=1083×0.4=433.2℃7-4 说明以下概念的本质区别：1、一次再结晶和二次在结晶。
2、再结晶时晶核长大和再结晶后的晶粒长大。
答：1、一次再结晶和二次在结晶。
定义一次再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度，保温足够时间后，在原来的变形组织中产生了无畸变的新的等轴晶粒，位错密度显著下降，性能发生显著变化恢复到冷变形前的水平，称为（一次）再结晶。
第七章 习题参考答案
习题题解1.按化学成分分类，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类。
非合金钢是指冶炼时不特意掺合金元素的（但含有少量合金元素）钢，一般称为碳素钢。
低合金钢的合金含量和性能介于非合金钢和合金钢之间。
建筑工程中钢结构主要用钢为普通或优质碳素结构钢中的低碳钢和普通质量或优质的一般用途低合金结构钢；钢筋混凝土用钢筋和钢丝，主要应用普通质量的碳素钢筋用钢、普通质量的低合金钢筋钢和优质合金钢筋用钢。
所谓普通、优质和特殊质量是按质量等级分类的钢。
普通质量钢中硫、磷等杂质比优质钢多。
结构钢是按用途分类，以区别其它工具钢、切削钢、耐候钢等专门用途的钢。
非合金钢、低合金钢与合金钢的合金含量界限见GB/T13304-91。
2.建筑用钢的冶炼，主要使用氧气转炉和平炉冶炼。
氧气转炉钢是向氧气转炉中铁水内通入氧气，除去杂质比较彻底，钢质量比较好。
同时熔炼时间短、设备简单，比平炉钢成本低；平炉冶炼的主要是废钢、铁矿石等原料，冶炼时间长，除杂质彻底，钢的化学成分易控制，钢质量好。
尤其适合炼制优质钢和特殊用途专用钢。
由于平炉设备投资大、热效率低，所以钢的成本高。
建筑用钢大部分是氧气转炉钢。
根据冶炼后期加脱氧剂使FeO 还原成Fe 过程中的脱氧程度不同，将钢分成沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。
沸腾钢是脱氧不充分，气体杂质多，钢的时效敏感性大、钢的质量较差，性能不稳定，但钢的利用率高，成本低。
镇静钢和特殊镇静钢脱氧充分，钢质致密，钢性能稳定，质量好，但成本较高。
半镇静钢质量与成本介于上述二者之间。
3.屈服点（s σ）是结构设计时取值的依据，表示钢材在正常工作时承受应力不超过s σ值；屈服点与抗拉强度的比值（/s b σσ）称为屈强比。
它反映钢材的利用率和使用中安全可靠程度；伸长率（δ）表示钢材的塑性变形能力。
钢材在使用中，为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断，要求其塑性良好，即具有一定的伸长率，可以使缺陷处超过s σ时，随着发生塑性变形使应力重分布，而避免钢材提早破坏。
工业用钢考试试卷及参考答案
工业用钢考试试卷及参考答案(一)填空题1．决定钢的性能最主要的元素是碳。
2．硫存在钢中，会使钢产生热脆，磷存在钢中会使钢产生冷脆。
3．碳钢中的有益元素是硅、锰，碳钢中的有害杂质是 P、S、N、H、O 。
4．碳钢按质量分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢三类，它们的主要区别在于钢中 P 、 S 杂质的含量不同。
5．碳钢按w(C)分为低碳钢、中碳钢、高碳钢三类，其w(C)分别为 w(C)≤0.25%、 w(C)=0.25%～0.6% 、 w(C)＞0.6% 。
6．钢按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
7．20钢属低碳优质钢钢，其w (C)为 0.2% 。
8．45钢属中碳优质钢钢，其w (C)为 0.45% 。
9．T8钢属高碳工具钢钢，其w (C)为 0.8% 。
10．根据合金元素在钢中与碳的相互作用，合金元素可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。
11．按钢中合金元素含量将合金钢分为低合金钢、中合金钢、高合金钢, 其合金元素含量分别为≤5% 、 5%～10% 、＞10% 。
12．合金钢按用途分类可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
13．除Co元素以外，其它所有的合金元素都使C曲线往右移动，使钢的临界冷却速度降低，提高了钢的淬透性。
P31114．形成强碳化物的合金元素有 Zr 、 Ti、 Nb 、 V 。
15．扩大奥氏体区域的合金元素有 Mn 、 Ni 、 Co 、 C 等。
16．扩大铁素体区域的合金元素有 Cr、 Si 、 P 、 V 等。
17．除 Mn 、 C 、P、N元素以外，几乎所有的合金元素都能阻止奥氏体晶粒长大，起到细化晶粒的作用。
18．几乎所有的合金元素除 Co 、Al 以外，都使Ms和Mf 温度下降。
因此，钢淬火后在相同w(C)下合金钢比碳钢组织的残余奥氏体增多，从而使钢的硬度下降。
19．对钢回火脆性敏感的元素是 Cr 、 Mn 、 Ni ；为了消除回火脆性可采用快速冷却和加入Mo、W等合金元素。
工业用钢(习题)
工业用钢一、选择题1. 欲要提高18－8型铬镍不锈钢的强度，主要是通过（）。
A．时效强化方法 B．固溶强化方法 C．冷加工硬化方法 D．马氏体强化方法2.20CrMnTi钢根据其组织和机械性能，在工业上主要作为一种（）使用。
A．合金渗碳钢 B．合金弹簧钢 C．合金调质钢 D．滚动轴承钢3.大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有（）。
A．Mn,P B．Mn,Ti C．Ti,V D．V,P4.除（）元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。
A．Co B．Cr C．Mn D．Ti5.优质钢的含硫量应控制在下列（）范围内。
A．0.06％～0.05％ B．0.05％～0.035％ C．0.035％～0.02％ D．0.02％～0.015％6.优质钢的含磷量应控制在下列（）范围内。
A．0.055％～0.045％ B．0.045％～0.035％ C．0.035％～0.03％ D．0.03％～0.02％二、是非题1.合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用。
2.优质碳素结构钢的牌号用两位数字来表示，如45钢，该数字表示钢的1/10最低抗拉强度值。
3.碳素工具钢的牌号，如T8，T12，该数字表示钢的最低冲击韧性值。
4.钢中的含硫量增加，其钢的热脆性增加。
5.钢中的含磷量增加，其钢的热脆性增加。
三、填空题1.高速工具钢经高温淬火加多次回火后，具有很高的（）和较好的（）。
2.不锈钢按其金相显微组织不同，常用的有以下三类：（），（），奥氏体型不锈钢。
四、改正题1.高锰钢加热到1000-1100℃,淬火后可获得单相马氏体组织。
2.1Cr18Ni9钢是一种马氏体不锈钢。
3.5CrNiMo钢是合金结构钢。
4.40Cr钢是合金渗碳钢。
5.20CrMnTi钢是合金调质钢。
6.GCr15是专用的合金工具钢。
7.1Cr13钢是奥氏体不锈钢。
8.W18Cr4V钢是不锈钢。
五、简答题1.指出下列牌号是哪种钢？其含碳量约多少？2.试说明下列合金钢的名称及其主要用途。
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第七章工业用钢习题参考答案一、解释下列名词1非合金钢（或碳素钢简称碳钢）：是指含碳量在0.0218%〜2.11%之间并含有少量Si、Mn P、S等杂质元素的铁碳合金。
低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%勺合金钢。
合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。
合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一些化学元素。
2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。
合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。
轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。
不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。
耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。
3、热硬性（或称红硬性）：钢在高温下保持高硬度的能力。
回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。
二次硬化：含W Mo V、Cr等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。
二、填空题1、Ni、Mn C、N、Cu等元素能扩大Fe-Fe s C相图的丫区，使临界点A4上升 ,A3_ 下降。
2、W18Cr4\^是高速钢，W勺主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，V的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余奥氏体。
3、含Cr、Mn的合金结构钢淬火后在550-600 C回火后，将出现第二类回火脆性。
4、易切削钢中常用的附加元素有P 、S 、_Pb_、_Ca_,这类元素在钢中的主要作用是形成夹杂物，降低材料塑性，改善钢的切削性能。
5、对40Cr钢制零件进行调质处理时，在高温回火后应一水中冷却，目的是防止第二类回火脆性。
6、以铅浴等温处理的冷拉弹簧钢丝，经绕制成弹簧后应进行去应力退火处理，而不需象热轧弹簧那样要进行淬火处理。
7、滚动轴承钢预先热处理球化退火的目的在于降低钢的硬度，以利切削加工，并为零件的最终热处理作组织准备。
8、按化学成份分类，就含碳量而言，渗碳钢属低碳钢，调质钢属中碳钢，轴承钢属高碳钢。
9、以T12钢制造的工模具经预先热处理球化退火后应获得P+ Fe3C组织，其组织中的渗碳体（Fe3C）呈球状或粒状。
10、高速钢W18CrV中合金元素W的作用是提高钢的红硬性（热硬性）；Cr的作用是提高淬透性；V 的作用是细化晶粒。
高速钢的锻造不仅是为了成型，而且是为了改善碳化物。
高速钢淬火后需经550〜570C三次回火，回火后其组织由回火马氏体（M回）、细粒状碳化物及少量残余奥氏体（Ar）构成，其性能具有高硬度、高耐磨性、高红硬性。
11、含W Mo V、Cr等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为_马氏体，淬火钢的硬度上升，这种现象称为二次硬化。
12、简述下列合金元素的主要作用：⑴Cr在40Cr钢中主要起提高淬透性作用；在1Cr13钢中主要起提高耐蚀性作用；⑵Ti在20CrMnTi钢中主要起细化晶粒作用；在1Cr18Ni9Ti钢中主要起提高耐蚀性作用。
13、金属腐蚀一般包括化学腐蚀及电化学腐蚀，前者受化学反应腐蚀，后者受原电池作用腐蚀，腐蚀过程有电流产生。
14、根据组织分类，4Cr13属马氏体不锈钢；Cr17属铁素体不锈钢；0Cr18Ni9Ti 属奥氏体不锈钢。
15、提高18-8型不锈钢防腐蚀性能的常用热处理方法有固溶处理、稳定化处理及去应力处理等三种。
16、耐磨钢ZGMn13水韧处理后应获得单一的单一的奥氏体组织，该组织具有高冲击韧性性能，主要用于受强烈冲击磨损的零件。
17、二次硬化效应产生的原因，一是回火时析出碳化物，二是大量的残余奥氏体转变为马氏体。
18、红硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力。
三、简答题1、何谓调质钢？为什么调质钢的含碳量均为中碳？合金调质钢中常含哪些合金元素？它们在调质钢中起什么作用？答：通常把经调质处理后才使用的钢称为调质钢。
从碳含量上看，低碳钢在淬火及低温回火状态虽具有良好的综合机械性能，但它的疲劳极限低于中碳钢，淬透性也不如中碳钢。
高碳钢虽然强度高，但它的韧性及塑性很低。
因此，调质钢的含碳量均为中碳。
合金调质钢中常含合金元素有铬、锰、镍、硅、钼、钨、钒、铝、钛等。
合金调质钢的主加元素有铬、锰、镍、硅等, 以增加淬透性。
它们在钢中除增加淬透性外，还能强化铁素体, 起固溶强化作用。
辅加元素有钼、钨、钒、铝、钛等。
钼、钨的主要作用是防止或减轻第二类回火脆性，并增加回火稳定性；钒、钛的作用是细化晶粒；加铝能加速渗氮过程。
2、 W18Cr4V钢的A ci约为820 C,若以一般工具钢A ci+30-50 C常规方法来确定淬火加热温度，在最终热处理后能否达到高速切削刃具所要求的性能？为什么？答：若以一般工具钢Aci+30-50 C常规方法来确定W18Cr4^B淬火加热温度，在最终热处理后不能达到高速切削刃具所要求的性能。
因为若按常规方法来确定淬火加热温度，则合金碳化物不易溶解，不能满足在高速切削时刀具应保持红硬性、高耐磨性的要求。
为使奥氏体得到足够的合金化，必须加热到远远大于A ci的温度，既1280 C左右。
3、合金元素Mn Cr、W Mo V、Ti、Zr、Ni对钢的C曲线和M S点有何影响？将引起钢在热处理、组织和性能方面的什么变化？答：除Co以外，大多数合金元素都增加奥氏体的稳定性，使C曲线右移。
非碳化物形成元素Al、Ni、Si、Cu等不改变C曲线的形状，只使其右移，碳化物形成元素Mn Cr、MoW等除使C曲线右移外，还将C曲线分裂为珠光体转变的贝氏体转变两个C曲线，并在此二曲线之间出现一个过冷奥氏体的稳定区。
除Co Al夕卜，其他合金元素均使Ms点降低，残余奥氏体量增多。
由于合金元素的加入降低了共析点的碳含量、使C曲线右移，从而使退火状态组织中的珠光体的比例增大, 使珠光体层片距离减小, 这也使钢的强度增加, 塑性下降。
由于过冷奥氏体稳定性增大，合金钢在正火状态下可得到层片距离更小的珠光体，或贝氏体甚至马氏体组织，从而强度大为增加。
Mn Cr、Cu的强化作用较大，而Si、Al、V、Me等在一般含量（例如一般结构钢的实际含量）下影响很小。
合金元素都提高钢的淬透性，促进马氏体的形成，使强度大为增加但焊接性能变坏。
4、为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造？与碳钢比较，合金钢有何优点？答：碳钢制成的零件尺寸不能太大，否则淬不透，出现内外性能不均，对于一些大型的机械零件，（要求内外性能均匀），就不能采用碳钢制作，比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造。
⑴ 如上所述合金钢的淬透性高⑵ 合金钢回火抗力高碳钢淬火后，只有经低温回火才能保持高硬度，若其回火温度超过200 C,其硬度就显著下降。
即回火抗力差，不能在较高的温度下保持高硬度，因此对于要求耐磨，切削速度较高，刃部受热超过200C的刀具就不能采用碳钢制作而采用合金钢来制作。
⑶ 合金钢能满足一些特殊性能的要求如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性（低温下高韧性）。
5、有甲、乙两种钢，同时加热至1150 C,保温两小时，经金相显微组织检查，甲钢奥氏体晶粒度为3 级，乙钢为6 级。
由此能否得出结论：甲钢是本质粗晶粒钢，而乙钢是本质细晶粒钢？答：不能。
本质晶粒度是在930 ± 19C ,保温3~8小时后测定的奥氏体晶粒大小。
本质细晶粒钢在加热到临界点Ai以上直到930 C晶粒并未显著长大。
超过此温度后，由于阻止晶粒长大的难溶质点消失，晶粒随即迅速长大。
1150 C超过930C，有可能晶粒随即迅速长大，所以不能的出结论甲钢是本质粗晶粒钢，而乙钢是本质细晶粒钢。
6、某型号柴油机的凸轮轴，要求凸轮表面有高的硬度（HRC>50,而心部具有良好的韧性（Ak>40J）,原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存的45钢已用完，只剩15钢，拟用15 钢代替。
试说明：⑴ 原45 钢各热处理工序的作用；⑵ 改用15 钢后，应按原热处理工序进行能否满足性能要求？为什么？⑶ 改用15 钢后，为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺？答：⑴ 正火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性；调质处理可获得高的综合机械性能和疲劳强度；局部表面淬火及低温回火可获得局部高硬度和耐磨性。
⑵ 不能。
改用15 钢后按原热处理工序会造成心部较软，表面硬，会造成表面脱落。
⑶ 渗碳。
7、选择下列零件的热处理方法，并编写简明的工艺路线（各零件均选用锻造毛坯，并且钢材具有足够的淬透性）：⑴某机床变速箱齿轮（模数m=4）,要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用45 钢；⑵ 某机床主轴，要求有良好的综合机械性能，轴径部分要求耐磨（50〜55HRC,材料选用45 钢；⑶ 镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合机械性能，材料选用38CrMoALA。
答：⑴下料T锻造T正火T粗加工T精加工T局部表面淬火+低温回火T精磨T成品⑵下料T锻造T正火T粗加工T调质T精加工T局部表面淬火+低温回火T精磨T成品⑶下料T锻造T退火T粗加工T调质T精加工T氮化T研磨T成品8、拟用T10 制造形状简单的车刀，工艺路线为：锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工⑴ 试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用；⑵ 指出最终热处理后的显微组织及大致硬度；⑶ 制定最终热处理工艺规定(温度、冷却介质)答：⑴ 工艺路线为：锻造—球化退火—机加工—淬火后低温回火—磨加工。
球化退火处理使碳化物球化，消除应力，调整硬度，改善切削加工性，为淬火做组织准备组织；淬火及低温回火可获得高硬度和耐磨性以及去除内应力。
⑵ 终热处理后的显微组织为回火马氏体，大致的硬度60HRC。
⑶T10车刀的淬火温度为780 C左右，冷却介质为水；回火温度为150 C〜250 C。
9、车床主轴要求轴颈部位的硬度为56〜58HRC其余处为20〜24HRC其加工工艺路线为：锻造－正火－机加工－轴颈表面淬火+低温回火－磨加工，请指出：(1) 主轴应选用何种材料?(2) 正火、表面淬火及低温回火的目的和大致工艺；(3) 轴颈表面处的组织和其余部位的组织。
答：⑴ 选用40Cr 调质钢⑵ 正火的目的：① 改善锻造组织，消除缺陷，细化晶粒；②调整硬度、便于切削加工。
正火工艺：淬火温度850° C 空冷表面淬火+低温回火的目的：获得回火M 组织，提高耐磨性能。