材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)-復(fù)習(xí)提綱--終極版

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)課程考試要求1、名詞解釋（1）各向異性（各向同性）：在不同的方向上測量其性能時，表現(xiàn)或大或小的差異；非晶體在不同方向上的性能則是一樣的，不因方向而異，稱之為各項同性。P4（2）馬氏體：碳在-Fe中過飽和的間隙固溶體，是奧氏體通過無擴(kuò)散型相變轉(zhuǎn)變成的亞穩(wěn)定相。P249（3）淬透性：鋼的淬透性是指奧氏體化后的鋼在淬火時獲得馬氏體的能力,其大小以鋼在一定條件下淬火獲得的淬透層深度和硬度分布來表示。P289（4）加工硬化：隨著塑性變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度，硬度增加，而塑性，韌性下降，這一現(xiàn)象為加工硬化或形變增強(qiáng)。P183（5）回復(fù)：回復(fù)是指冷塑性變形的金屬

2、在加熱時，在光學(xué)顯微組織發(fā)生改變前（即在再結(jié)晶晶粒形成前）所產(chǎn)生的某些亞結(jié)構(gòu)和性能的變化過程。P196（6）再結(jié)晶：冷變形后的金屬加熱到一定的溫度或保溫足夠時間后，在原來的變形組織中產(chǎn)生了無畸變的新晶粒，位錯密度顯著降低，性能也發(fā)生顯著變化，并恢復(fù)到冷變形前的水平。P199（7）過冷現(xiàn)象：金屬的實際結(jié)晶溫度要小于理論結(jié)晶溫度。P32（8）間隙（置換）固溶體：間隙固溶體指溶質(zhì)原子不是占據(jù)溶劑晶格的正常節(jié)點(diǎn)，而是填入溶劑原子間的一些間隙中；置換固溶體指溶質(zhì)原子位于溶劑晶格的某些節(jié)點(diǎn)位置所形成的固溶體，猶如這些結(jié)點(diǎn)上的溶劑原子被溶質(zhì)原子所置換一樣。 P63（9）偏析：固溶體的在結(jié)晶時，沿一定方向結(jié)晶

3、過程中，在一個較大區(qū)域范圍內(nèi)也會出現(xiàn)成分差異，這稱為宏觀偏析。先結(jié)晶的部分含高熔點(diǎn)組員較多，后結(jié)晶的部分含低熔點(diǎn)組員較多，在晶粒內(nèi)部存在著濃度差別，這種在一個晶粒內(nèi)部化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象，稱為晶內(nèi)偏析。（10）奧氏體：碳溶于-Fe中的間隙固溶體，為面心立方結(jié)構(gòu)。P109（11）形變織構(gòu)：由于金屬塑性變形使晶粒具有擇優(yōu)取向的組織叫做形變織構(gòu)。P181（12）TTT圖（CCT圖）：TTT:共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖。P240CCT:過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖。P265（13）珠光體：奧氏體發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。（14）貝氏體：鐵素體與滲碳體組成的機(jī)械混合物, 相中碳濃度較平衡濃

4、度高，而Fe3C的分散度很大。分為上貝氏體，下貝氏體P259 P232（鋼在奧氏體化后被過冷到珠光體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間以下，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間以上這一中溫度區(qū)間(所謂“貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間”)轉(zhuǎn)變而成的由鐵素體及其內(nèi)分布著彌散的碳化物所形成的亞穩(wěn)組織，即貝氏體轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。）（15）回火脆性：淬火鋼回火時的沖擊韌度并不總是隨回火溫度的升高單調(diào)地增大，有些鋼在一定的溫度范圍內(nèi)回火時，其沖擊韌度顯著下降，這種脆化現(xiàn)象叫回火脆性。P275（16）調(diào)質(zhì)：淬火和隨后的高溫回火相結(jié)合的熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)處理。P293（17）熱加工：將金屬材料加熱至高溫進(jìn)行鍛造，熱軋等的壓力加工過程。P209（18）退火：將鋼加熱至

5、臨界點(diǎn)Ac1以上或以下溫度，保溫以后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。P278（19）正火：將鋼加熱至臨界點(diǎn)Ac3（或Accm）以上適當(dāng)溫度，保溫以后在空氣中冷卻得到珠光體類組織的熱處理工藝。P281（20）鐵素體：碳溶于-Fe中的間隙固溶體，為體心立方結(jié)構(gòu)。P109（21）滲碳：將低碳鋼件放入滲碳介質(zhì)中，在900 -950加熱保溫，是活性碳原子滲入鋼件表面并獲得高滲碳層的工藝方法。P300（22）晶界：晶體結(jié)構(gòu)相同但位向不同的晶粒之間的界面稱為晶粒間界，或簡稱晶界。P27（23）熱處理過熱（過燒）：淬火加熱溫度太高，使奧氏體晶界出現(xiàn)局部熔化或氧化的現(xiàn)象。P294（24）固溶強(qiáng)化

6、：在固溶體中，隨著溶質(zhì)濃度的增加，固溶體的強(qiáng)度，硬度提高，而塑性，韌性有所下降，這種現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。（課件：通過在金屬中溶入某種溶質(zhì)元素，從而形成固溶體而使合金的強(qiáng)度和硬度提高的方法。）P66（25）紅（熱）硬性：熱硬性表示工具在高溫下仍然保持高硬度的能力。P336過冷奧氏體：共析鋼過冷到A1溫度以下 ，奧氏體在熱力學(xué)上處于不穩(wěn)定狀態(tài)，要發(fā)生分解轉(zhuǎn)變，這種在A1以下存在的且不穩(wěn)定的、將要發(fā)生轉(zhuǎn)變的奧氏體就是過冷奧氏體。 P240殘余奧氏體：Mf點(diǎn)在室溫一下，過冷奧氏體是指在一定過冷度下未發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的奧氏體，殘余奧氏體是指發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變后，還有少量未發(fā)生轉(zhuǎn)變的奧氏體。P257細(xì)晶強(qiáng)化：通過

7、細(xì)化晶粒增加晶界，以同時提高金屬的強(qiáng)度和硬度、塑性和韌性的方法。比值形核率（N）/長大速度（G）越大，則結(jié)晶后獲得的晶粒越細(xì)小，反之則越粗大。細(xì)晶強(qiáng)化有以下方法： 1增加過冷度（提高冷卻速度）；2變質(zhì)處理（提高了形核率）；3振動與攪拌（提高了形核率）。P175彌散強(qiáng)化：第二相粒子借助粉末冶金的方法加入基體而起強(qiáng)化作用的方式。（第二相(強(qiáng)化相)是不溶于基體金屬的超細(xì)強(qiáng)化的金屬材料）（課件：第二相以細(xì)小的顆粒形狀，均勻彌散地分布在基體相中，以顯著提高合金強(qiáng)度和硬度的方法。又稱為分散強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化。）P179晶格：人為地將陣點(diǎn)用直線連接起來形成的空間格子。P5晶體缺陷：在實際應(yīng)用的金屬材

8、料中，總是不可避免地存在著一些原子偏離規(guī)則排列的不完整姓區(qū)域，這就是晶體缺陷。P19過冷度：金屬的理論結(jié)晶溫度Tm與實際結(jié)晶溫度Tn之差。P32結(jié)構(gòu)起伏：液態(tài)金屬中的有序原子團(tuán)瞬間出現(xiàn)、瞬間消失、此起彼伏、變化不定的現(xiàn)象稱為結(jié)構(gòu)起伏，或相起伏。這種不斷變化著得短程有序原子集團(tuán)稱為結(jié)構(gòu)起伏。P37同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：一些金屬，在固態(tài)下隨溫度或壓力的改變,還會發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)變化，即由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的變化，稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。（課件：固態(tài)金屬在不同溫度或壓強(qiáng)下具有不同晶體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱為金屬的同素異構(gòu)現(xiàn)象）枝晶偏析：在一個晶粒內(nèi)部化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象，稱為晶內(nèi)偏析。由于固溶體晶體通常呈樹枝狀，使枝干

9、和枝間的化學(xué)成分不同，所以又稱為枝晶偏析。P76枝晶偏析一般可以通過均勻化退火(或稱擴(kuò)散退火)予以減輕或消除。合金：所謂合金是指兩種或兩種以上的金屬，或金屬與非金屬，經(jīng)熔煉或燒結(jié)，或用其他方法組合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。P60滑移變形：晶體的塑性變形是晶體的一部分相對于另一部分沿某些晶面和晶向發(fā)生滑動的結(jié)果,這種變形方式叫滑移。P164晶間腐蝕：因金屬中晶界組分在介質(zhì)中的溶解速率遠(yuǎn)高于晶粒本體的溶解速率而產(chǎn)生的局部腐蝕。是使金屬強(qiáng)度、塑性和韌性大大降低的危害性很大的腐蝕類型。（課件：沿晶界發(fā)生的腐蝕稱為晶間腐蝕。）2、鐵碳相圖各相區(qū)的標(biāo)定；06.69%C范圍內(nèi)的從高溫到低溫的平衡凝固過程、固

10、態(tài)相變及室溫組織；02.11%C范圍內(nèi)任一含碳量的室溫組織組成物和相組成物重量百分比計算計算，F(xiàn)e3C6.69%C , P=0.77%C, F=0（室溫），0.02%C（723C）記住，一般Fe3CIII 不計算（除非是C小于0.02%的工業(yè)純鐵）。符號溫度/°CC%說明A15380純鐵的熔點(diǎn)B14950.53包晶轉(zhuǎn)變時液態(tài)合金的成分（C%）C11484.3共晶點(diǎn)D12276.69滲碳體的熔點(diǎn)E11482.11碳在gFe中的最大溶解度F11486.69滲碳體的成分G9120aFeDgFe的轉(zhuǎn)變溫度（A3）H14950.09碳在dFe中的最大溶解度J14950.17包晶點(diǎn)K7276.6

11、9滲碳體的成分N13940gFeDdFe的轉(zhuǎn)變溫度（A4）P7270.0218碳在aFe中的最大溶解度S7270.77共析點(diǎn)（A1）Q室溫0.0008室溫時碳在aFe中的溶解度五種形態(tài)不同的滲碳體：1.一次滲碳體（Fe3C）：從液相中析出的滲碳體。2.共晶滲碳體：共晶反應(yīng)中生成的滲碳體。3.二次滲碳體（Fe3C） ：從奧氏體中析出的滲碳體。4.共析滲碳體：共析反應(yīng)中生成的滲碳體。5.三次滲碳體（Fe3C） ：從鐵素體中析出的滲碳體。3、鋼鐵牌號、成分、熱處理狀態(tài)及用途判別Q235類, 16Mn, 20Cr, 20CrMnTi, 45, 40Cr, 65Mn, 60Si2Mn, GCr15, Z

12、GMn13, T7-T13, 9SiCr, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, Cr12MoV, 3Cr2W8V, 5CrMnMo, CrWMn, 1Cr13, 1Cr18Ni9Ti, HT200, QT400-6, 牌號用途熱處理狀態(tài)成分或強(qiáng)度Q235（P318）薄板,螺紋鋼筋,型鋼,螺栓,螺母,齒輪,軸,連桿等正火P+F（少量 ）16Mn建筑結(jié)構(gòu)，橋梁，車輛，壓力容器，船舶，鍋爐，重型機(jī)械正火P+F20Cr(P326)（低淬透性的滲碳鋼）機(jī)床變速箱齒輪，齒輪軸，活塞銷，凸輪，蝸桿淬火+低溫回火第一次淬火（880.水、油）第二次淬火（780-820水、油）回火（200水、空）回火M+殘

13、余A+碳化物20CrMnTi(P326)（中淬透性的滲碳鋼）汽車，拖拉機(jī)齒輪，齒輪軸，十字銷頭滲碳淬火+低溫回火第一次淬火（880油）第二次淬火（870油）回火（200水、油）回火M+殘余A+碳化物45(P329)小截面、中荷載的調(diào)質(zhì)件，如主軸、曲軸、齒輪、連桿、鏈輪等(主軸，曲軸，齒輪，連桿，鏈輪)淬火+高溫回火（偶爾表面滲碳）淬火（840水）回火（600）回火S40Cr(P329)（低淬透性調(diào)質(zhì)鋼）重要調(diào)質(zhì)件，如軸類、連桿螺栓、機(jī)床齒輪、蝸桿、銷子等(軸類，連桿螺栓，機(jī)床齒輪，蝸桿，銷子)淬火+高溫回火淬火（850油）回火（520）回火M+殘余A+碳化物65Mn(P333)小汽車離合器彈簧

14、，制動彈簧，氣門簧淬火+中溫回火淬火（830）回火（540）回火T60Si2Mn(P333)用于機(jī)車車輛，汽車，拖拉機(jī)上的板簧，螺旋彈簧，氣缸安全閥簧，單向閥簧等高應(yīng)力下工作的重要彈簧淬火+中溫回火淬火（870）回火（480）回火TGCr15(P335)（滾動軸承鋼）主要制造受沖擊負(fù)荷的特大型軸承和少數(shù)中小型軸承(高碳軸承鋼)淬火+低溫回火球化退火（780-810）再600出爐空冷接著淬火（830-850）回火（150-160）回火M+殘余A+碳化物ZGMn13ZGMn13書上沒找到 是在網(wǎng)上查的。鑄造高錳鋼適用于球磨機(jī)襯板；破碎機(jī)牙板；鍔板；軋臼壁；挖掘機(jī)斗齒；鐵路鋼軌道岔；拖拉機(jī)和坦克履帶

15、板等。加熱至1050-1100度水淬C%：090150Mn%：10.0150Si%：0301.0 S%：0.05 P%：0.10T7承受沖擊，任性較好，硬度適當(dāng)?shù)墓ぞ?，如扁鏟、手鉗、大錘、螺釘、旋具、木工工具、壓縮空氣工具淬火820820C%: 0.650.74Si%: 0.35Mn%: 0.40S%不大于0.030P%不大于0.035退火硬度HBW不大于187淬火硬度HRC不小于62T8（碳素工具鋼）淬火780800球化退火，淬火，低溫回火C%: 0.750.84Si%: 0.35Mn%: 0.40S%不大于0.030P%不大于0.035退火硬度HBW不大于187淬火硬度HRC不小于62T9

16、(P338)韌性中等、硬度高的工具，如沖頭、木頭工具、鑿巖工具760780C%=0.850.94Si%0.35Mn%0.40S%0.030 P%0.035退火硬度192淬火硬度62T10不受劇烈沖擊、高硬度耐磨的工具、如軍刀、刨刀、絲錐、鉆頭、手鋸條不受劇烈沖擊、高硬度耐磨的工具、如軍刀、刨刀、絲錐、鉆頭、手鋸條淬火溫度：760780退火硬度：197C%=0.951.04Si%0.35Mn%0.40S%0.030 P%0.035T11不受劇烈沖擊、高硬度耐磨的工具、如軍刀、刨刀、絲錐、鉆頭、手鋸條淬火溫度：760780退火硬度：207C%=1.051.14Si%0.35Mn%0.40S%0.0

17、30 P%0.035T12（碳素工具鋼）不受沖擊、要求高硬度及高耐磨的工具，如銼刀、刮刀、精車刀、絲錐、量具退火硬度不大于207 HBW淬火溫度：760780淬火硬度不小于62HRCC%：1.151.24Si%0.35Mn%0.40S%不大于0.030P%不大于0.035T13退火硬度不大于217 HBWC%：1.251.35Si%0.35Mn%0.40S%不大于0.030P%不大于0.0359SiCr(P339)板牙， 絲錐， 鉆頭， 鉸刀， 齒輪銑刀， 冷沖模，軋輥淬火820860,油冷。C% ：0.850.95Si%：1.201.60Mn%：0.300.60Cr%：0.951.25硬度6

18、2HRCW18Cr4V(P340)（高速工具鋼）用于制造高速切削工具，如車刀,刨刀,銑刀等。淬火12701280回火550570大變形鍛造后退火，淬火560三次回火C%：0.70.8Si%:0.200.4Mn%:0.10.4W%:17.5019.00Cr%:3.804.40Mo%: 0.30V%:1.001.40退火硬度HBW255淬火回火HRC63W6Mo5Cr4V2(高速工具鋼)(P338)廣泛用于只在尺寸大、切削速度大、負(fù)荷重、工作溫度高的各種機(jī)加工刃具，如車刀、銼刀、銑刀、刨刀、拉刀、鉆頭等，也可用于制造要求較高的耐磨性的冷、熱模具。淬火：12101230回火：540560大變形鍛造后

19、退火，淬火560三次回火 C %：0.800.90 Si%：0.200.45 Mn%：0.150.40 Cr%：3.804.40 V%：1.752.20 Mo%：4.505.50 W%：5.506.75退火硬度<=255淬火回火硬度>=63Cr12MoV（冷作模具鋼） (P346)用于制造截面較大、形狀復(fù)雜、工作條件繁重下的各種冷沖模具和工具，如沖孔凹模、切邊模、滾邊模、鋼板Cr12Mov厚板深拉伸模、圓鋸、標(biāo)準(zhǔn)工具和量規(guī)、螺紋滾模等。淬火：9501000（油淬）C%：1.451.70 Si%：0.40 Mn%：0.40 Cr%：11.012.50V %：0.150.30 Mo%：

20、0.400.60淬火硬度>=583Cr2W8V（熱模具鋼） (P348)適于制造高溫、高應(yīng)力，但不受沖擊負(fù)荷的壓鑄銅、鋁、鎂合金用附模、型芯、澆口套、分流釘、高應(yīng)力壓臘、熱剪切刀、熱頂鍛模、平鍛機(jī)凸凹模、鑲塊等。 淬火：10751125（油淬）布氏硬度HBW255C%：0.300.4Si%0.40 Mn%0.40 Cr%:2.202.70 W%:7.509.00 V%:0.200.50 5CrMnMo（熱作模具鋼）(P348)制作要求具有較高強(qiáng)度和高耐磨性的各種類型鍛模.要求韌性較高時,可采用電渣重熔鋼820850（油淬）HBW241197C%：0.500.60 Si%：0.250.60

21、 Mn%：1.201.60 Cr%：0.600.90 CrWMn(P346)（低合金工具鋼）拉刀、長絲錐、量規(guī)及形狀復(fù)雜精度高的沖模、絲杠等淬火：800830油冷球化退火，淬火，低溫回火C%=0.90%1.05%.Cr%=0.901.20Si%0.40Mn%0.801.10W%=1.201.60淬火硬度>=621Cr13(P354)（馬氏體不銹鋼）800以下耐氧化部件油冷：9501000快冷：700750C%=0.080.15Cr%=11.5013.50Si%1.00Mn%1.00硬度HBW>=1592Cr13(P354) （馬氏體不銹鋼）汽輪機(jī)葉片油冷：920980快冷：6007

22、50C%=0.160.25Cr%=12.5014.00Si%1.00Mn%1.00硬度HBW>=1923Cr13(P354) （馬氏體不銹鋼）用作噴嘴、閥座、手術(shù)刀片淬火+低溫回火200250C%= 0.26-0.35Cr%=12.00-14.00Si%1.00Mn1.00硬度HBW>=2174Cr13(P354) （馬氏體不銹鋼）制作具有較高硬度和耐磨性的醫(yī)療器械、量具、滾動軸承等淬火：10501100油冷回火：200300油、空冷c%=0.36%0.45%Cr%=12.0%14.00%Si%0.60%Mn%0.80%硬度HRC>=501Cr18Ni9Ti（奧氏體不銹鋼）(

23、課本P354頁是1Cr18Ni9 該項內(nèi)容是在網(wǎng)上查找的)用作焊芯、抗磁儀表、醫(yī)療器械、耐酸容器及設(shè)備襯里輸送管道等設(shè)備和零件。1)固溶9201150快冷;2)根據(jù)需方要求可進(jìn)行穩(wěn)定化處理, 熱處理溫度為850930C%：0.12Si%：1.00 Mn%：2.00 S%：0.030 P%：0.035 Cr%：17.0019.00 Ni%：8.0011.00 Ti%：5(C%-0.02)0.80HT200（珠光體灰鑄鐵）（P369-P370）可以制造汽缸套、活塞、齒輪、床身、軸承座、聯(lián)軸器等承受較大負(fù)荷和較重要的零件。消除應(yīng)力退火：加熱到500550適當(dāng)保溫，隨爐緩冷至150200出爐空冷退火：

24、加熱至850950保溫，隨爐緩冷正火：加熱至850950出爐空冷表面淬火抗拉強(qiáng)度：b200MPaC% ： 3.23.5 3.13.43.03.3Si%： 1.62.01.51.8 1.41.6Mn%： 0.70.90.70.90.81.0P%0.3S%0.12QT400-6（沒找到只有QT400-15）P374汽車、拖拉機(jī)底盤零件；閥門的閥體和閥蓋等（1）退火 ：1）高溫退火:鐵素體+珠光體混合基體的球墨鑄鐵 。 2）低溫退火:鐵素體基體的球墨鑄鐵。（2）正火 ：1）低溫正火：獲得鐵素體+珠光體混合基體的球墨鑄鐵。2）高溫正火：獲得珠光體基體的球墨鑄鐵。(b400MPas250MPa滲碳鋼：滲

25、碳后進(jìn)行直接淬火（一次淬火或二次淬火），而后低溫回火。碳素滲碳鋼和低合金滲碳鋼，經(jīng)常采用直接淬火或一次淬火，而后低溫回火；高合金滲碳鋼則采用二次淬火和低溫回火處理。 調(diào)質(zhì)鋼：調(diào)質(zhì)鋼的熱處理通常是淬火高溫回火（調(diào)質(zhì)處理）彈簧鋼：對于熱成形彈簧，一般可在淬火加熱時成形，然后淬火+中溫回火，獲得回火屈氏體組織，具有很高的屈服強(qiáng)度和彈性極限，并有一定的塑性和韌性。 滾動軸承鋼：滾動軸承鋼的預(yù)備熱處理是球化退火，滾動軸承鋼的最終熱處理為淬火+低溫回火，淬火切忌過熱，淬火后立即回火。碳素工具鋼與低合金工具鋼：預(yù)備熱處理：球化退火；最終熱處理：淬火低溫回火。高速鋼的熱處理：預(yù)備熱處理：大變形鍛造后退火；最終

26、熱處理：淬火560三次回火。冷作模具鋼：預(yù)備熱處理：球化退火；最終熱處理：淬火低溫回火。4、簡答題1、晶體與非晶體在結(jié)構(gòu)和性能上的主要區(qū)別是什么？P4答：（1）晶體具有一定的熔點(diǎn)，在熔點(diǎn)以上，晶體變?yōu)橐后w，在熔點(diǎn)以下，液體又變?yōu)榫w。而非晶體則不然，它沒有確定的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。（2）晶體的另一個特點(diǎn)是在不同的方向上測量其性能時，表現(xiàn)出或大或小的差異，稱之為各向異性。非晶體在不同方向上的性能則是一樣的，不因方向而異，稱之為各向同性。（3）在晶體中，原子按一定的規(guī)律周期性的重復(fù)排列著，而所有的非晶體，其內(nèi)部的原子則是散亂的分布著。2、bcc、fcc、hcp 各代表什么，其配位數(shù)和致密度各為多少？P7

27、-P10答：bbc“體心立方結(jié)構(gòu)”，fcc“面心立方結(jié)構(gòu)”，hcp“密排六方結(jié)構(gòu)”。配位數(shù)分別為：8,12,12；致密度分別為：0.68,0.74,0.74。3、什么是鋼的TTT曲線及鋼的臨界冷卻速度，有何用途？P241答：TTT曲線即過共析鋼冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線，綜合反映過冷奧氏體在不同過冷度下的等溫轉(zhuǎn)變過程。臨界冷卻速度：獲得馬氏體組織的最小冷卻速度。用途：可以用來指導(dǎo)等溫?zé)崽幚砉に嚒?、鋼中加入合金元素的主要目的與作用是什么？答：在鋼中加入合金元素后可以提高鋼的淬透性，改善鋼的使用性能和工藝性能，使得到高的力學(xué)性能的合金鋼，具備很多碳鋼多沒有的優(yōu)良或特殊的性質(zhì)。例如合金鋼具有高的強(qiáng)度和韌

28、性的配合，良好的耐蝕性，在高溫下具有較高的硬度和強(qiáng)度，良好的工藝性能如冷變形性、淬透性、耐回火性、和焊接性等。5、晶體缺陷有哪三類，各至少舉一列說明。P19-P24答：（1）點(diǎn)缺陷：a：空位：在某一溫度下的某一瞬間，總有一些原子具有足夠高的能量，以克服周圍原子對它的約束，脫離來原來的平衡位置遷移到別處，在原來位置上出現(xiàn)了空位結(jié)點(diǎn)，這就叫空位。b：間隙原子：處于晶格間隙中的原子。c：置換原子：占據(jù)原來基體原子平衡位置上的異類原子。（2）線缺陷：a：刃型位錯：某一原子面在晶體內(nèi)部中斷，這個原子平面中斷處的邊緣就是一個刃型位錯。b：螺型位錯：位錯線附近的原子是按螺旋形排列的，這種位錯叫螺旋型位錯。（

29、3）面缺陷：晶體表面，晶界，亞晶界，孿晶界，堆垛層錯，相界堆垛層錯：晶面堆垛發(fā)生局部差錯而產(chǎn)生的一種晶體缺陷稱為堆垛層錯。6、為什么金屬結(jié)晶的必須過冷？P32答：因為金屬的本性和純度的不同，導(dǎo)致至金屬的理論結(jié)晶溫度高于實際結(jié)晶溫度，所以要使金屬結(jié)晶，溫度必須低于理論結(jié)晶溫度，也就是必須過冷。7、間隙固溶體和置換固溶體有何區(qū)別？P61答：間隙固溶體：溶質(zhì)原子填入溶劑原子點(diǎn)陣的空隙位置所形成的固溶體。置換固溶體：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格中的結(jié)點(diǎn)位置而形成的固溶體。間隙固溶體只能是有限固溶體，而置換固溶體可以是無限固溶體。形成置換固溶體的各組元的晶體結(jié)構(gòu)和原子半徑基本相同。8、金屬塑性變形有哪兩種基本方

30、式，哪種為主？P164答：有滑移和孿生，以滑移為主。9、塑性變形對金屬的組織和性能有何影響？P180-P183答：組織：1.顯微組織發(fā)生變化 2亞結(jié)構(gòu)細(xì)化 3出現(xiàn)形變織構(gòu)性能：1出現(xiàn)加工硬化 2塑性變形對其他性能的影響（金屬材料的其他物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯變化）10、塑性變形金屬在隨后的加熱過程中，隨溫度的上升其組織和性能將有什么變化？P195答：顯微組織的變化。（2）儲存能和內(nèi)應(yīng)力的變化。（3）力學(xué)性能的變化。（4）其他性能的變化（5）亞晶界尺寸組織： 1顯微組織發(fā)生回復(fù)到再結(jié)晶到晶粒長大階段 2 亞晶粒尺寸變大性能： 1儲存能釋放，內(nèi)應(yīng)力松弛 2硬度下降 3其他性能發(fā)生不等變化11、加熱到A

31、C1溫度以上的鋼在冷卻過程中隨冷卻速度的不同將會得到哪些組織，這些組織的力學(xué)性能有何差異？P265答：1共析鋼，冷卻速度大于Vc時，連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變得到馬氏體組織；當(dāng)冷卻速度小于Vc時，連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變得到珠光體組織；而冷卻速度大于Vc而小于Vc時，連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變將得到珠光體馬氏體組織。P265馬氏體組織-高強(qiáng)度高硬度；珠光體組織片狀珠光體組織硬度，強(qiáng)度，塑性隨片間距的減小而增大；粒狀珠光體組織強(qiáng)度，硬度較低，蘇醒和韌性較好。12、淬火鋼在回火時，隨回火溫度的升高將會得到哪些組織，性能有何變化？P273答：（1）低溫回火組織一般為回火馬氏體，和淬火馬氏體相比，回火馬氏體既保持鋼的高硬度、高強(qiáng)度和良好的耐

32、磨性，有提高了韌性。（2）中溫回火組織主要為回火托氏體。中溫回火後工件的淬火應(yīng)力基本消失。（3）高溫回火組織為回火索氏體，高溫回火後，鋼具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。淬火鋼在回火時，力學(xué)性能雖溫度的變化而發(fā)生一定的變化，這種變換與顯微組織的變化有密切的關(guān)系。淬火鋼隨回火溫度的升高，鋼的硬度不斷的下降。含碳量>0.8%的高碳鋼在100C°左右回火時，硬度反而略有升高，這是馬氏體碳原子偏聚造成的。13、亞共析鋼和過共析鋼的淬火加熱溫度是什么范圍，依據(jù)是什么？P285答：淬火的溫度主要根據(jù)鋼的臨界點(diǎn)確定，亞共析鋼通常加熱至Ac3以上3050 C°；共析鋼、過共析鋼加熱至Ac1以上

33、3050 C°。亞共析鋼淬火加熱溫度若在Ac1Ac3之間，淬火組織處馬氏體以外，還保留一部分鐵素體，使鋼的硬度和強(qiáng)度降低。但淬火溫度亦不能超過Ac3點(diǎn)過高，以防奧氏體晶粒粗化，淬火后獲得粗大的馬氏體。對于低碳鋼、低碳合金鋼，如果采用加熱溫度略低于Ac3點(diǎn)的亞溫淬火，獲得鐵素體+馬氏體（5%20%）雙相組織，既可以保證鋼的一定強(qiáng)度，又可以保證鋼具備良好的塑性、韌性和沖壓成形性。過共析鋼的加熱溫度限定在Ac1以上3050 C°是為了得到細(xì)小的奧氏體晶粒和保留少量滲碳體質(zhì)點(diǎn)，淬火后得到隱晶馬氏體和其上均勻分布的粒狀碳化物，從而不但可使鋼具有更高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，而且也具有較好

34、的韌性。如果過共析鋼淬火加熱溫度超過Accm,碳化物將全部溶入奧氏體中,使奧氏體的含碳量增加,降低鋼的Ms和Mf點(diǎn)，淬火后殘余奧氏體含量增多,會降低鋼的硬度和耐磨性;淬火溫度過高，奧氏體晶粒粗化、含碳量又高，淬火后易得到含有顯微裂紋的粗片狀馬氏體，使鋼的脆性增大；此外，高溫加熱淬火應(yīng)力大、氧化脫碳嚴(yán)重，也增大鋼件變形和開裂傾向。14、熱處理的主要缺陷有哪些，如何防止？答：（1）中碳結(jié)構(gòu)鋼鑄件，鍛、軋件以及焊接件在熱加工后易出現(xiàn)魏氏組織，粗大晶粒等過熱缺陷和帶狀組織。通過正火處理可以消除這些缺陷阻住，達(dá)到細(xì)化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力的作用。P282（2）工件在淬火加熱時，由于溫度過高或者時間過

35、長造成奧氏體晶粒粗大的缺陷叫做過熱。淬火過熱的工件強(qiáng)度和韌性降低，易于產(chǎn)生脆性斷裂。輕微的過熱可用演唱回火時間來補(bǔ)救，嚴(yán)重的則需要警醒一次細(xì)化晶粒退火，然后重新淬火。P29415、什么是加工硬化？簡述加工硬化的基本原理。答：在塑性變形過程中，隨著金屬內(nèi)部組織的變化，金屬的力學(xué)性能也將產(chǎn)生明顯的變化，即隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度增加，而塑性、韌性下降，這稱為加工硬化或者形變強(qiáng)化。原理：關(guān)于加工硬化的原因，目前普遍認(rèn)為與位錯的交互作用有關(guān)。隨著塑性變形的進(jìn)行，位錯密度不斷增加，因此位錯在運(yùn)動時的相互交割加劇，產(chǎn)生固定割階，使位錯運(yùn)動阻力增大，引起變形抗力增加，因此提高了金屬強(qiáng)度。16、共

36、析鋼加熱形成奧氏體時，要經(jīng)歷哪4個基本過程？P235答：（1）奧氏體的形核：碳原子從滲碳體擴(kuò)散進(jìn)入按切變機(jī)構(gòu)形成的片狀相區(qū)域中，這些區(qū)域成為能長大的奧氏體晶核。（2）奧氏體的長大：是通過滲碳體的溶解，碳在奧氏體和鐵素體中的擴(kuò)散和鐵素體想奧氏體轉(zhuǎn)變而進(jìn)行的。（3）剩余滲碳體的溶解：鐵素體消失后，在t1溫度下繼續(xù)保持或續(xù)加熱時，隨著碳在奧氏體中的繼續(xù)擴(kuò)散，剩余滲碳體不斷向奧氏體中溶解。（4）奧氏體成分均勻化：經(jīng)歷長時間的保溫或繼續(xù)加熱，讓碳原子進(jìn)行充分的擴(kuò)散得到成分均勻的奧氏體。17、淬火馬氏體分為哪兩類，組織性能各有何特點(diǎn)？P249答：（1）板條狀馬氏體：是在低碳鋼、中碳鋼、馬氏體時效鋼、不銹鋼

37、等鐵基合金中形成的一種典型的馬氏體組織，亞結(jié)構(gòu)為位錯。（2）片狀馬氏體：高碳鋼、Wni=30%的不銹鋼及一些有色金屬和合金，淬火時形成片狀馬氏體組織，亞結(jié)構(gòu)為孿晶。性能上：片狀馬氏體具有高強(qiáng)度、高硬度，但韌性很差，其特點(diǎn)是硬而脆。板條馬氏體在具有較高的強(qiáng)度和硬度時，還具有相當(dāng)高的塑性和韌性，同時還具有脆性轉(zhuǎn)折溫度低、缺口敏感性和過載敏感性小等優(yōu)點(diǎn)。18、什么是鋼的回火脆性，分哪兩類，如何防止？P275答：淬火鋼回火時的沖擊韌度并不總是隨回火溫度的升高單調(diào)的增大，有些鋼在一定溫度范圍內(nèi)回火時，其沖擊韌度顯著下降。這種催化現(xiàn)象叫做鋼的回火脆性。分為低溫回火脆性和高溫回火脆性。鋼在250400 C&

38、#176;溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)的回火脆性叫做第一類回火脆性，也叫低溫回火脆性。防止辦法：避免在脆化溫度范圍內(nèi)回火。在450650 C°溫度范圍內(nèi)的回火脆性叫做第二類回火脆性，也叫高溫回火脆性。防止辦法：通過再次高溫回火并快冷的辦法消除。19、試述含碳量對鐵碳合金的平衡組織影響。P119答：從相組成的角度來看，鐵碳合金在室溫下的平衡組織皆由鐵素體和滲碳體兩相組成。隨著含碳量的增加，鐵碳合金的組織變化順序為：FF+PPP+FeCP+FeC+L´dL´dL´d+FeC具體參見P119相關(guān)內(nèi)容。20、高速鋼的熱處理工藝及特點(diǎn)。P342答：（1）高速鋼的退火：高速鋼的鍛、扎后應(yīng)進(jìn)行退火，其目的是降低硬度，以利切削加工，同時為淬火做組織準(zhǔn)備。（2）高速鋼的淬火：最大特點(diǎn)是奧氏體化溫度很高。如果加熱溫度不夠，雖然珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，但此時奧氏體中碳和合金的含量很低。（3）高速鋼的回火：為了使高速鋼獲得很高的硬度、熱硬度和耐磨性，