金屬材料學(xué)復(fù)習(xí)

碳鋼分類方法：1.按鋼中碳含量分類鐵碳合金按Fe-Fe3C相圖分類亞共析鋼：0.0218%WwcW0.77%共析鋼：wc=0.77%過共析鋼：0.77%<wcW2.11%按鋼中碳含量，碳鋼通?？煞譃榈吞间摚簑c<0.25%中碳鋼：0.25%<wcW0.6%高碳鋼：wc>0.6%按鋼的質(zhì)量(品質(zhì))，碳鋼可分為普通碳素鋼：wS<0.05%,wP<0.045%優(yōu)質(zhì)碳素鋼：wS<0.035%,wP<0.035%高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼：wS<0.02%,wP<0.03%特級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼：wS<0.015%,wP<0.025%3.按鋼的用途分類，碳鋼可分為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于各種工程構(gòu)件，如橋梁、船舶、建筑構(gòu)件等。也可用于不太重要的機(jī)件。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于制造各種機(jī)器零件，如軸、齒輪、彈簧、連桿等。碳素工具鋼：主要用于制造各種工具，如刃具、模具、量具等。鑄造碳素鋼：主要用于制造形狀復(fù)雜且需一定強(qiáng)度、塑性和韌性零件。按鋼冶煉時(shí)的脫氧程度分類，可分為沸騰鋼：是指脫氧不徹底的鋼，代號(hào)為F。鎮(zhèn)靜鋼：是指脫氧徹底的鋼，代號(hào)為Z。半鎮(zhèn)靜鋼：是指脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間，代號(hào)為b。特殊鎮(zhèn)靜鋼：是指進(jìn)行特殊脫氧的鋼，代號(hào)為TZ。合金鋼分類按鋼中合金元素總質(zhì)量分?jǐn)?shù)，合金鋼分為：低合金鋼(Me總質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于5%)中合金鋼(Me總質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5%~10%)高合金鋼(Me總質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10%)間隙原子的溶解度隨間隙原子尺寸的減小而增加，即按B，C，N，O，H的順序而增加。合金元素對(duì)相區(qū)影響Y相穩(wěn)定化元素Y相穩(wěn)定化元素使A3降低，A4升高，促使奧氏體形成。啟Y相區(qū)(無限擴(kuò)大Y相區(qū))Mn、Ni、Co,與Y-Fe無限固溶擴(kuò)展Y相區(qū)(有限擴(kuò)大Y相區(qū))C、N、Cu、Zn、Au，與Y-Fe有限固溶a相穩(wěn)定化元素A4降低，A3升高，促使鐵素體形成。閉Y相區(qū)(無限擴(kuò)大a相區(qū))Si、Al和強(qiáng)碳化物形成元素Cr、W、Mo、V、Ti及P、Be等。含Cr量小于7%時(shí)，A3下降；含Cr量大于7%時(shí)，A3才上升。縮小Y相區(qū)(但不能使Y相區(qū)封閉)B、Nb、Zr、Ta等。合金元素對(duì)碳的擴(kuò)散的影響強(qiáng)碳化物形成元素阻礙碳的擴(kuò)散，降低碳原子的擴(kuò)散速度；弱碳化物形成元素Mn以及大多數(shù)非碳化物形成元素則無此作用，甚至某些元素如Co還有增大碳原子擴(kuò)散的作用。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)中數(shù)字代表屈服點(diǎn)數(shù)值；優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中兩位數(shù)字代表鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬倍；碳素工具鋼中數(shù)字表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千倍。層錯(cuò)能越低，鋼的加工硬化趨勢(shì)增大。高Ni鋼易于變形加工，Ni、Cu和C等元素使奧氏體層錯(cuò)能提高。高M(jìn)n鋼則難于變形加工，Mn、Cr、Ru和Ir則降低奧氏體的層錯(cuò)能。Me對(duì)共析轉(zhuǎn)變溫度的影響擴(kuò)大Y相區(qū)的元素使鐵碳合金相圖的共析轉(zhuǎn)變溫度下降；縮小Y相區(qū)的元素使鐵碳合金相圖的共析轉(zhuǎn)變溫度上升。Me對(duì)共析點(diǎn)(S)和共晶點(diǎn)(E)成分的影響幾乎所有合金元素都使共析點(diǎn)碳含量降低；共晶點(diǎn)也有類似的規(guī)律，尤其以強(qiáng)碳化物：較高的強(qiáng)度與韌性工程結(jié)構(gòu)鋼主要是承受各種載荷，要求有較高的強(qiáng)度與韌性。工程結(jié)構(gòu)鋼一般在-50?100。。范圍內(nèi)使用，需具有較高的低溫韌性。低溫韌性的指標(biāo)是韌-脆轉(zhuǎn)化溫度FATT50(°C)。良好的焊接性和成形工藝性。良好的耐腐蝕性。影響鋼的沖擊韌性和韌-脆轉(zhuǎn)化溫度的因素有含碳量，晶粒尺寸，固溶元素，彌散析出相和非金屬夾雜物等。焊接要求：焊縫與母材有牢固的結(jié)合，強(qiáng)度不低于母材，焊縫周圍有較高的韌性，沒有焊接裂紋。焊接裂紋產(chǎn)生的原因：焊接是一次熱處理過程，電弧移走以后，焊縫的熱量被周圍的母材迅速吸收，使焊縫的冷卻速度很大，發(fā)生局部淬火，產(chǎn)生相變，產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力。熱影響區(qū)由于溫度高而引起晶粒粗化。這些都促使焊接裂紋產(chǎn)生。合金元素對(duì)工程結(jié)構(gòu)鋼焊接性的影響合金元素增加鋼的淬透性，焊后冷卻時(shí)發(fā)生馬氏體相變，升高內(nèi)應(yīng)力；鋼中的碳增高馬氏體的比容和硬度，引起內(nèi)應(yīng)力增加；降低Ms點(diǎn)，使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度降低，導(dǎo)致塑性變差；鋼中含氫量高將使鋼的塑性下降，引起氫脆。碳當(dāng)量：把合金元素對(duì)焊接性的影響折合成碳的作用。用碳當(dāng)量判斷焊接性的好壞。銅和磷共同作用對(duì)抗大氣腐蝕最為有效。控制軋制、控制冷卻工藝的最終目的是：細(xì)化晶粒。與相同含碳量的鐵素體-珠光體組織相比，經(jīng)貝氏體相變強(qiáng)化低碳貝氏體鋼有更高的強(qiáng)度和良好的韌性，屈服強(qiáng)度490?780MPa。顯著推遲先共析鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變，而較少推遲貝氏體的轉(zhuǎn)變的主要合金元素是:鉬和硼。與上貝氏體相比，下貝氏體有更高的強(qiáng)度和低的多的FATT50(C)。雙相鋼組成：20?30%馬氏體，80?70%鐵素體減少硫化物的方式：a-減少鋼液中的含硫量；b-鋼液中加入稀土金屬，反應(yīng)吸收S元素，形成難變形的稀土硫氧化物RE2O2S、稀土硫化物RE2S3,呈小顆粒的圓形或橢圓形。再結(jié)晶控制軋制工藝以TiN為奧氏體晶粒粗化的阻礙物，以V(C,N)為沉淀強(qiáng)化相。在彈性范圍內(nèi)，根據(jù)比例極限。p來計(jì)算，稱為彈性設(shè)計(jì)。若允許少量塑性變形，根據(jù)屈服強(qiáng)度s來計(jì)算，稱為塑性設(shè)計(jì)。在應(yīng)力遠(yuǎn)低于屈服強(qiáng)度下還會(huì)發(fā)生變形和斷裂。因此脆性也非常重要，要進(jìn)行韌性設(shè)計(jì)。臨界直徑尺寸：淬火后，圓棒達(dá)到中心50%馬氏體的直徑長(zhǎng)度。適用于淬火高溫回火工藝的結(jié)構(gòu)鋼稱為調(diào)質(zhì)鋼，具有良好的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)鋼顯微組織：回火屈氏體或回火索氏體產(chǎn)生高溫回火脆性的直接因素是：高溫時(shí)發(fā)生雜質(zhì)偏聚。低溫回火鋼的顯微組織：回火馬氏體馬氏體時(shí)效鋼空冷即可得馬氏體。馬氏體時(shí)效鋼的強(qiáng)化作用分類：固溶強(qiáng)化，馬氏體相變冷作硬化和沉淀強(qiáng)化(作用效果依次增強(qiáng))對(duì)軸承鋼的基本質(zhì)量要求是純凈和組織均勻。滲碳鋼都是低碳鋼。坦克履帶板的材料是：高錳鋼。碳化物的均勻分布程度是考核高速鋼的主要技術(shù)指標(biāo)之一。不均勻碳化物的影響：a-淬火加熱時(shí)，碳化物稀少區(qū)奧氏體晶粒易粗化，淬火開裂傾向大；碳化物密集區(qū)脆性大，易引起崩刃。b-粗大碳化物在淬火加熱時(shí)溶解少，使附近奧氏體合金度低，熱處理后刃具的硬度、熱硬性和耐磨性都降低，抗彎強(qiáng)度，韌性因碳化物不均勻而降低。碳化物是高速鋼的主要合金相。鎢和鉬是高速鋼獲得熱硬性的主要元素。在腐蝕過程中，陽極和陰極均產(chǎn)生極化作用。陽極極化引起陽極電位由負(fù)向正方向升高，主要是由于陽極表面形成保護(hù)膜，阻礙陽極金屬離子進(jìn)入溶液，降低了陽極表面電荷密度。陰極極化是由于消耗電子的陰極過程的速度低于陽極流來的電子，造成陰極電子堆積，陰極表面電荷密度升高，導(dǎo)致陰極電位降低。陽極和陰極極化曲線的交點(diǎn)相當(dāng)于短路狀態(tài)，即陽極與陰極間電阻趨于零，此時(shí)陽極與陰極間的最大電流Imax,就是腐蝕電流。陽極極化曲線有三個(gè)電化學(xué)區(qū)：活化區(qū)(A)，鈍化區(qū)(P)，過鈍化區(qū)(T)純鐵在濃硝酸中就會(huì)處于鈍化狀態(tài)鉻是提高鋼鈍化膜穩(wěn)定性的必要元素。鎳：提高鐵的耐蝕性，特別是在非氧化性的硫酸中。錳：也能提高鉻不銹鋼在有機(jī)酸中的耐蝕性，而且比Ni更有效。鉬能防止氯離子對(duì)膜的破壞，抵抗點(diǎn)腐蝕。不銹鋼受張應(yīng)力時(shí)，在某些介質(zhì)中很快就會(huì)發(fā)生破壞。氯離子Cl-對(duì)應(yīng)力腐蝕危害最大。只要含25X10-6質(zhì)量濃度的Cl-，甚至濃度更低，都會(huì)引起應(yīng)力腐蝕。耐熱鋼和耐熱合金鋼的基本要求：良好的高溫強(qiáng)度、塑性和足夠高的化學(xué)穩(wěn)定性高溫強(qiáng)度高溫強(qiáng)度三種指標(biāo)：蠕變強(qiáng)度，持久強(qiáng)度和持久壽命。當(dāng)FeO出現(xiàn)時(shí)，鋼的氧化速度劇增鉻是提高抗氧化的主要元素鎳基耐熱合金采用金屬間化合物作為沉淀強(qiáng)化相，主要采用的是丫’-Ni3(TiAl)相。硼：偏聚于晶界，提高低熔點(diǎn)合金在晶界的擴(kuò)散激活能。鑄鐵是Fe、C、Si元素為主的鐵基材料白口鑄鐵-滲碳體灰口鑄鐵-片狀石墨灰口鑄鐵-滲碳體+游離態(tài)石墨蠕墨鑄鐵-蠕蟲狀石墨球墨鑄鐵-球狀石墨可鍛鑄鐵-絮狀石墨灰口鑄鐵-片狀石墨展性鑄鐵由含碳和硅不高的白口鑄鐵經(jīng)石墨化退火而成。鋁合金分類：鋁合金分為鑄造鋁合金與變形鋁合金兩大類。變形鋁合金按照性能特點(diǎn)和用途分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁和鍛鋁四種。防銹鋁屬于不能熱處理強(qiáng)化的鋁合金。硬鋁、超硬鋁、鍛鋁屬于可熱處理強(qiáng)化的鋁合金。鑄造鋁硅合金一般需要采用變質(zhì)處理，達(dá)到細(xì)化晶粒的目的。常用的變質(zhì)劑為鈉鹽。鎂合金是一種輕合金，鎂是最輕的工程金屬。銅是人類最早使用的金屬。工業(yè)中廣泛應(yīng)用的銅和銅合金有：工業(yè)純銅(紫銅)、黃銅、青銅和白銅。電工白銅包括：康銅，考銅和B0.6白銅。目前，生產(chǎn)金屬鈦都采用鈦的氯化物熱還原法。鋁是最常見的、最有效的a強(qiáng)化元素。能有效提高低溫和高溫(550^以下)的強(qiáng)度，同時(shí)鋁的密度小，因此鋁是鈦合金中的一個(gè)基本合金元素。鐵，鉆和鎳是室溫下具有強(qiáng)磁性的單質(zhì)。材料具有超導(dǎo)性，是因?yàn)槠渲械膫鲗?dǎo)電子借助于與晶格的交互作用，形成了較低能量的電子對(duì)。只有溫度T，承載的電流密度j及所處的磁場(chǎng)H均不超過臨界值，材料才處于超導(dǎo)態(tài)。超導(dǎo)兩大特性：完全抗磁性和電阻為零。銀，銅和鋁是導(dǎo)電率最好的三種金屬。目前人們所發(fā)現(xiàn)的形狀記憶合金，多數(shù)發(fā)生熱彈性馬氏體相變。金屬鈀分離氫效率最高。簡(jiǎn)答題；合金元素對(duì)鐵素體-珠光體鋼的強(qiáng)化作用：固溶強(qiáng)化加入合金元素形成固溶體，提高強(qiáng)度。常用的合金元素有Mn、Si、Cu、P、C。合金元素在提高強(qiáng)度的同時(shí)降低韌性。細(xì)晶強(qiáng)化晶粒細(xì)化可以提高強(qiáng)度和韌性。細(xì)化晶粒的重要途徑是用鋁脫氧、合金化。用鋁脫氧生成細(xì)小彌散的AlN顆粒，用鈦、鈮、釩的合金化可以生成彌散的碳化物、氮化物、碳氮化物。這些彌散相都能釘扎晶界，阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大，轉(zhuǎn)變后細(xì)化鐵素體珠光體晶粒。彌散強(qiáng)化(沉淀強(qiáng)化)鈮、鈦、釩的合金化，使過冷奧氏體發(fā)生相間沉淀，并從鐵素體中析出碳化物、氮化物、碳氮化物，釘扎晶粒移動(dòng)，起彌散強(qiáng)化作用。氮化物最穩(wěn)定，一般在奧氏體中沉淀。碳化物、碳氮化物一般在奧氏體轉(zhuǎn)變中產(chǎn)生相間沉淀和從鐵素體中析出。沉淀強(qiáng)化相的尺寸2?10nm。微合金元素在控制軋制和控制冷卻工藝過程中，對(duì)微合金鋼的組織和性能有很大的影響：(1)抑制奧氏體形變?cè)俳Y(jié)晶在熱加工過程中，通過應(yīng)變誘導(dǎo)析出Nb、Ti、V的氮化物，沉淀在晶界、位錯(cuò)上，起釘扎作用，有效的阻止奧氏體再結(jié)晶時(shí)晶界和位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，抑制再結(jié)晶過程的進(jìn)行。阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大在鍛造和軋制過程中，會(huì)發(fā)生晶粒長(zhǎng)大現(xiàn)象TiN或Nb(C，N)高溫的穩(wěn)定性好，其彌散分布對(duì)控制高溫下的晶粒有強(qiáng)烈的抑制作用沉淀強(qiáng)化微合金鋼中的沉淀強(qiáng)化相主要是低溫下析出的Nb(C、N)和VC。改變鋼的顯微組織在軋制加熱過程中，溶于奧氏體的微合金元素提高了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，降低了發(fā)生先共析鐵素體和珠光體的溫度范圍，低溫下形成的先共析鐵素體和珠光體組織更細(xì)小，并使相間沉淀Nb(C、N)和V(C、N)的粒子更細(xì)小。針狀鐵素體鋼與低碳貝氏體鋼的異同點(diǎn)：相同點(diǎn)：a-組織是貝氏體b-微合金元素Nb、Ti、V起細(xì)化晶粒與沉淀強(qiáng)化作用c-加入鉬、錳推遲鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變。不同點(diǎn)：a-碳含量＜0.1%，為了改善韌性。b-顯微組織為針狀鐵素體，具有高位錯(cuò)密度。c-更好的低溫韌性，更好的焊接性。典型鋼種Mn-Mo-Nb鋼，成分w(C)W0.1%,w(Mn)=0.6?2.0%，w(Mo)=0.2?0.6%,w(Nb)=0.04?0.06%,w(V)=0.06%或w(Ti)=0.01%高溫回火脆性的兩個(gè)異常表現(xiàn)：在高溫回火后的冷卻速度嚴(yán)重的影響到鋼的韌-脆轉(zhuǎn)化溫度，冷卻速度愈慢，室溫沖擊韌性愈低，韌-脆轉(zhuǎn)化溫度愈高。在350?600°C范圍等溫回火保持時(shí)間愈長(zhǎng)，不管回火后冷卻快慢，其在室溫的沖擊韌性愈惡化，韌-脆轉(zhuǎn)化溫度愈高。低溫回火脆性產(chǎn)生原因：a-發(fā)生回火轉(zhuǎn)變(分解)，存在￡-Fe2.4C，并且向Fe3C轉(zhuǎn)變，在馬氏體晶界處析出薄片狀的鐵碳化合物，在沖擊下沿馬氏體板條裂開，產(chǎn)生穿晶斷裂。b-雜質(zhì)元素P、Sn、銻在淬火加熱時(shí)偏聚在奧氏體晶界處，淬火后被凍結(jié)在原來的位置。同時(shí)，在此處還會(huì)形成Fe3C連續(xù)薄膜，使晶界處脆性極大，容易造成沿晶脆斷?！?Ni3(TiAl)相對(duì)合金的強(qiáng)化表現(xiàn)在兩方面，一是共格強(qiáng)化，二是反相疇界強(qiáng)化。共格強(qiáng)化：’相與鎳基固溶體有相同的點(diǎn)陣類型、相近的點(diǎn)陣常數(shù)，析出的Y’相與固溶體形成共格。但Y'相的點(diǎn)陣常數(shù)稍大于Y固溶體，形成共格界面時(shí)存在匹配差，因而在界面周圍的Y固溶體中產(chǎn)生畸變應(yīng)力。畸變應(yīng)力場(chǎng)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，提高了屈服強(qiáng)度。反相疇界強(qiáng)化：在高Al/Ti比的鎳基合金中，Y'相的體積分?jǐn)?shù)可高到60?70%。其沉淀強(qiáng)化主要靠丫‘相在位錯(cuò)切割時(shí)形成反相疇界強(qiáng)化。當(dāng)位錯(cuò)切割Y'相時(shí)，使滑移面上下的原子改變了原來有序的相鄰關(guān)系，形成了新的高能量的反相疇界，位錯(cuò)的移動(dòng)需要更大的外力。防止淬火鋼的低溫回火脆性的措施：a-避免在250?350C溫度范圍回火b-生產(chǎn)高純鋼，降低P、Sn、銻等雜質(zhì)元素含量c-加入硅推遲脆化溫度范圍，使鋼的回火溫度可提高到320C改善碳化物不均勻性的措施：a-采用200?300kg小錠型，使鋼錠凝固快，減少結(jié)晶時(shí)宏觀偏析，萊氏體共晶也細(xì)小b-采用扁錠加快凝固，一般用630kg型，減少集中偏析，使萊氏體共晶細(xì)小c-鍛軋破碎碳化物；增大鋼錠鍛壓比，反復(fù)拉拔和鐓粗d-大尺寸鋼材可采用電渣重熔，鋼液在水冷結(jié)晶器中徑向結(jié)晶，萊氏體共晶細(xì)小雙相鋼性能特點(diǎn)：a-低屈服強(qiáng)度，一般不超過350MPab-鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線是光滑連續(xù)的，沒有屈服平臺(tái)，沒有鋸齒形屈服現(xiàn)象c-高的伸長(zhǎng)率，總生長(zhǎng)率>24%d-高的塑性應(yīng)變比Y>1，￡w-寬度應(yīng)變，￡b-厚度應(yīng)變沖壓件厚度保持均勻。e-高的加工硬化指數(shù)n>0.24應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系低應(yīng)變之后達(dá)到高的屈服強(qiáng)度增量。組織特點(diǎn)：析出鐵素體時(shí)，碳集中在奧氏體中，最后奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹懈咛捡R氏體，而鐵素體間隙碳原子貧化。馬氏體的轉(zhuǎn)變引起體積效應(yīng)，在基體鐵素體中激發(fā)出許多位錯(cuò)。這些位錯(cuò)是可動(dòng)的，未被碳、氮間隙原子釘扎。雙相鋼中存在強(qiáng)韌的馬氏體島或纖維，結(jié)合牢固的馬氏體/鐵素體界面，鐵素體中又有大量可動(dòng)的位錯(cuò)，使加工硬化率增大。鋁合金沉淀強(qiáng)化相應(yīng)滿足以下的基本條件：1） 硬度高的質(zhì)點(diǎn)；2） 在鋁基固溶體中高溫下有較大的溶解度；隨溫度降低，溶解度急劇減小，能析出較大體積分?jǐn)?shù)的沉淀相；3） 在時(shí)效過程中，沉淀相具有一系列介穩(wěn)相，并且是彌散分布，與基體形成共格，在周圍基體中產(chǎn)生較大的共格應(yīng)變區(qū)。共晶中的第二相不溶于鋁基固溶體，又稱為過剩相，其數(shù)量達(dá)到一定量時(shí)可提高合金的強(qiáng)度和硬度，過高會(huì)降低韌性。錫青銅鑄造的優(yōu)點(diǎn)是（1）鑄件收縮率小，適于鑄造形狀復(fù)雜、壁厚變化大的零件；（2）錫青銅存在枝晶間的分散縮孔，致密性差，（3）鑄件凝固時(shí)含錫高的低熔點(diǎn)液相易從中部向表面滲出，出現(xiàn)反偏析。（4）錫固溶于0固溶體，有強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用。錫青銅的強(qiáng)度和延長(zhǎng)率隨錫含量升高而增加。（5）錫青銅在大氣、海水和堿性溶液中有良好耐蝕性，用于海上船舶、礦山機(jī)械零件。陽氮化處理提高疲勞強(qiáng)度和耐磨性的原因a-表面形成高硬度的Y’-Fe4N和￡-Fe3-2Nb-氮原子與合金元素形成氮化物，彌散強(qiáng)化作用，提高強(qiáng)度、硬度c-表面滲入氮原子后體積膨脹，表面產(chǎn)生了壓應(yīng)力，能抵消外力作用產(chǎn)生的張應(yīng)力，減少表面疲勞裂紋的產(chǎn)生。論述題合金元素對(duì)鋼的過冷奧氏體分解轉(zhuǎn)變的影響主要表現(xiàn)在合金元素可以使鋼的CCT圖，具體可以分為以下幾個(gè)方面：對(duì)高溫轉(zhuǎn)變（珠光體轉(zhuǎn)變）的影響；除Co外，幾乎所有的合金元素使C曲線右移（即增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性，推遲珠光體型的轉(zhuǎn)變）。C曲線右移的結(jié)果，降低了鋼的臨界冷卻速度，提高了鋼的淬透性。合金元素對(duì)淬透性影響的大小取決于該元素的作用強(qiáng)度及其可能的溶解量。（2） 對(duì)中溫轉(zhuǎn)變（貝氏體轉(zhuǎn)變）的影響；合金元素對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變的作用是通過對(duì)y-a轉(zhuǎn)變和碳原子擴(kuò)散的影響而起作用。首先表現(xiàn)在對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變上限溫度BS點(diǎn)的影響。碳、錳、鎳、鉻、鉬、釩、鈦等元素都降低BS點(diǎn)，使得在貝氏體和珠光體轉(zhuǎn)變溫度之間出現(xiàn)過冷奧氏體的中溫穩(wěn)定區(qū)，形成兩個(gè)轉(zhuǎn)變的C曲線。合金元素還改變貝氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)過程，增長(zhǎng)轉(zhuǎn)變?cè)杏?，減慢長(zhǎng)大速度。碳、硅、錳、鎳、鉻的作用較強(qiáng)鎢、鉬、釩、鈦的作用較小（3） 對(duì)低溫轉(zhuǎn)變（馬氏體轉(zhuǎn)變）的影響。合金元素的作用表現(xiàn)在對(duì)馬氏體點(diǎn)Ms~Mf溫度的影響，并影響鋼中殘留奧氏體含量及馬氏體的精細(xì)結(jié)構(gòu)。除Co、Al以外，絕大多數(shù)合金元素都使Ms和Mf下降。Ms和Mf點(diǎn)的下降，使得室溫下將保留更多的殘留奧氏體量。合金元素還影響馬氏體的形態(tài)和馬氏體的亞結(jié)構(gòu)。當(dāng)Ms點(diǎn)溫度較高時(shí)，形成位錯(cuò)結(jié)構(gòu)的馬氏體；在Ms點(diǎn)溫度較低時(shí)，形成攣晶結(jié)構(gòu)的馬氏體。常用鑄鐵的石墨形狀及主要力學(xué)特點(diǎn)：1.灰口鑄鐵片狀石墨。機(jī)械性能低，其抗拉強(qiáng)度和塑性、韌性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼。耐磨性與消震性好。工藝性能好。灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。球墨鑄鐵球狀石墨球墨鑄鐵的力學(xué)性能主要取決于基體類型與灰口鑄鐵相比，球墨鑄鐵具有較高的抗拉強(qiáng)度和彎曲疲勞極限、良好的塑性及韌性。球墨鑄鐵的剛性比灰口鑄鐵好球墨鑄鐵的消震能力比灰口鑄鐵低很多。蠕墨鑄鐵當(dāng)KV0.15時(shí)屬于片狀石墨；0.15VKV0.8屬于蠕蟲狀石墨；K>0.8屬于球狀石墨。(2)蠕墨鑄鐵的性能特點(diǎn)蠕墨鑄鐵的性能介于灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。即強(qiáng)度和韌性高于灰口鑄鐵，但不如球墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的耐磨性較好導(dǎo)熱性比球墨鑄鐵要高得多，幾乎接近于灰口鑄鐵高溫強(qiáng)度、熱疲勞性能大大優(yōu)于灰口鑄鐵，適用于制造承受交變熱負(fù)荷的零件減震能力優(yōu)于球墨鑄鐵鑄造性能接近于灰口鑄鐵，鑄造工藝簡(jiǎn)便，成品率高可鍛鑄鐵(展性鑄鐵)鐵素體基體加團(tuán)絮狀石墨或珠光體基體加團(tuán)絮狀石墨。鐵素體基體+團(tuán)絮狀石墨的可鍛鑄鐵斷口呈黑灰色，俗稱黑心可鍛鑄鐵。最為常用的一種可鍛鑄鐵。珠光體基體+團(tuán)絮狀石墨的可鍛鑄鐵件斷口呈白色俗稱白心可鍛鑄鐵，這種可鍛鑄鐵應(yīng)用不多。(2)可鍛鑄鐵的性能特點(diǎn)可鍛鑄鐵不能用鍛造方法制成零件。因?yàn)槭男螒B(tài)改造為團(tuán)絮狀，不如灰口鑄鐵的石墨片分割基體嚴(yán)重，因而強(qiáng)度與韌性比灰口鑄鐵高?？慑戣T鐵的機(jī)械性能介于灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間，有較好的耐蝕性。由于退火時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率極低，使用受到限制?；铱阼T鐵每次熱循環(huán)體積膨脹的原因：第一次加熱時(shí)的膨脹是滲碳體分解為石墨所造成。第二次以后主要是共析轉(zhuǎn)變引起的膨脹，它又引起微裂紋，進(jìn)而微裂紋內(nèi)又發(fā)生氧化，產(chǎn)生附加的體積膨脹。極極化電位與陰極極化電位的相對(duì)位置有四種情況：(論述題)a-￡陽與￡陰僅有一個(gè)交點(diǎn)A，有一個(gè)穩(wěn)定的￡A，它不超過鈍化電位￡P(guān)，此時(shí)合金處于活化狀態(tài)，有較大的腐蝕電流，合金的腐蝕速度大。b-￡陽與￡陰有三個(gè)交點(diǎn)B、C、D。C點(diǎn)是不穩(wěn)定的，B與D是相對(duì)穩(wěn)定的，即合金可以處在鈍化狀態(tài)，也可以處在活化狀態(tài)。這種鈍化狀態(tài)可以因?yàn)槠渌既灰蛩囟艿狡茐?，使合金處于活化狀態(tài)。C-￡陽與￡陰相交于E，僅有一個(gè)鈍化穩(wěn)定電位，合金鈍化狀態(tài)是穩(wěn)定的，具有很小腐蝕速度。d-￡陽與￡陰相交于F，￡F超過了過鈍化電位￡T，合金處于過鈍化狀態(tài)，有較高的腐蝕速度。三種腐蝕對(duì)應(yīng)的原因及預(yù)防措施：1.奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕產(chǎn)生原因a-晶界上析出富鉻的連續(xù)網(wǎng)狀Cr23C6，引起晶界周圍基體產(chǎn)生貧鉻區(qū)，寬度約10-5cm，w(Cr)<12%。碳是析出Cr23C6的主要原因，碳含量越高，晶間腐蝕越嚴(yán)重。b-晶界上析出。相，產(chǎn)生貧鉻區(qū)，特別是含鉬鋼，能促進(jìn)。相在晶界析出。c-氮含量高，w(N)高于0.16%，沿晶界析出Cr2N，增加腐蝕傾向。d-固溶處理后也會(huì)發(fā)生晶間腐蝕，原因是雜質(zhì)元素P、Si的晶界偏聚。預(yù)防與解決方法a-最有效方法，降低碳含量，生產(chǎn)超低碳不銹鋼，w(C)M0.03%。當(dāng)w(C)M0.03%，無Cr23C6析出。b-加入碳化物形成元素Ti、Nb,固定碳，形成穩(wěn)定的TiC、NbC，與TiC相平衡，奧氏體固溶碳僅有0.01%以下。c-10%~50%體積的0鐵素體，可以改善晶間腐蝕傾向。由于0鐵素體在500~800°C間發(fā)生相間沉淀，Cr23C6在0/丫相界0相一側(cè)呈點(diǎn)狀析出，排除了在奧氏體晶界析出Cr23C6，且0相內(nèi)鉻的擴(kuò)散系數(shù)比Y相內(nèi)高103倍，不致產(chǎn)生貧鉻區(qū)。d-在敏感溫度范圍長(zhǎng)期加熱，通過鉻的擴(kuò)散消除貧鉻區(qū)。e-降低N含量，當(dāng)w(N)低于0.16%，抵制Cr23C6在晶界析出。不銹鋼的應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕機(jī)制：應(yīng)力腐蝕是應(yīng)力和電化學(xué)腐蝕共同作用的結(jié)果，是滑移溶解機(jī)制。預(yù)防措