罗金工程材料1

一、名词解释：

1. 红硬性：是指钢在受热条件下，仍能保持足够高的硬度和切削能力，这种性能称为钢的红硬性。

2. 二次硬化现象：一些淬火钢在500—600°C回火时，从马氏体中析出弥散的碳化物，是钢的硬度大大提高的现象。

3. 回火稳定性：淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力。

4. 蓝脆现象：低碳钢在300—400°C的温度范围内出现反常的抗拉强度σb升高，屈服强度δk降低的现象。

5. 比强度：强度与密度之比。比模量：弹性模量与密度之比。

6. 回火脆性：是指在某些温度范围内回火会出现冲击韧性下降的现象。

7. 淬透性：是指钢淬火时获得的淬硬层深度。淬硬性：是指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力。

8. 水韧处理：是指将普碳钢在950°C加热后水冷和在400°C回火处理。

9. 孕育处理：在浇注前往铁水中加入少量强烈促进石墨化的物质进行处理。

10. 球化处理：在浇注前往铁水中加入一定量球化剂，以促使石墨结晶时长成为球状的工艺。

11. 热强性：指耐热钢在高温和载荷作用下抵抗塑性变形和破坏的能力。

二、简答：

1. 构件用钢力学性能的三大特点。：1）屈服现象2）冷脆现象3）时效现象

2. S、P等有害元素在钢中以何种形式存在？1）溶入铁素体、马氏体、奥氏体中，以固溶体的溶质形式形式存在。2）形成强化相。3）形成非金属夹杂物4）以游离态或自由态存在。

3. 钢的强化机制有那几种？ 1）固溶强化2）晶界强化3）第二相粒子的弥散强化4）位错强化

4. 奥氏体层错能对钢的力学性能有何影响？答：层错能越低越有利于位错扩展和形成层错，使横滑移困难，导致钢的加工硬化趋势增大。层错能影响钢的加工变形以及耐蚀、耐磨性能等。

5. 如何改善钢的塑韧性？答：1）减少钢中第二相粒子的数量。2）提高基体组织的塑性3）提高组织的均匀性。4）细化晶粒5）控制碳含量

6. 合金元素对钢的想变有哪些影响？答：改变了奥氏体相区的大小。2）改变了钢的共析温度。3）所有合金元素均使共析点位置左移。4）影响着铁和碳原子的扩散，从而影响奥氏体化的过程。5）除Al、Co以外的合金元素使C曲线右移。

7. 工程应用中对构件用钢有哪些性能要求？答：1）力学性能要求：弹性模量E大，刚度较好，σs、σb较高，而δk、ψk较好，缺口敏感性及冷脆倾向性较小。2）具有一定的耐大气腐蚀和耐海水腐蚀性能。3）具有良好的冷变形性能和焊接性能。

8. 普低钢的化学成分有哪些特点？答：1）低碳、低合金元素，基本上不加Cr、Ni 2）主加合金元素为Mn，辅加合金元素为Al、Ti、V、Nb等 3）加入铜和磷改善耐大气腐蚀性能 4）加入稀土元素脱硫去气，以净化钢材。

9. 机器零件用钢的种类，并各举一例钢号。答：调质钢（40Cr ，热处理：淬火+高温回火，组织：回火索氏体）、弹簧钢（65Mn ，热处理：淬火+中温回火，组织：回火屈氏体）、渗碳钢（20Cr ，热处理：渗碳+淬火+低温回火，组织：回火马氏体）、轴承钢（GCr9 ，热处理：淬火+低温回火，组织：回火马氏体）

10. 调质钢的组织特点有哪些？性能要求如何？答：组织特点：强化相为弥散均匀分布的粒状碳化物，组织均匀性好，作为基体组织的铁素体晶粒细小。性能要求：高的屈服强度和疲劳极限，良好的冲击韧性和塑性，轴的表面和局部有一定的耐磨性。

11. 机器零件用钢的力学性能要求？答：1）高的疲劳强度。2）有高的屈服强度、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较高的韧性（如KIC、αk）

12. 影响机器零件用钢力学性能的主要因素？答：含碳量、回火温度、合金元素的种类和数量

13.弹簧钢应具有怎样的性能要求？答：高的弹性极限、屈服强度和高的屈强比，有较高疲劳极限，具有一定的塑韧性，有良好的耐热性和抗蚀性。

14. 轴承钢应具有怎样的性能要求？答：高的弹性极限、抗拉强度和接触疲劳强度，有较高的淬硬性和淬透性，具有一定的冲击韧性，良好的组织稳定性，良好的抗化学腐蚀能力。

15. 如何减少残余奥氏体量，改善渗碳钢的性能？答：1）淬火后进行冷处理。2）空冷后与淬火之前进行一次高温回火（600—620°C）淬火后在进行一次低温回火。3）渗碳后进行喷丸强化。

16. 复合材料的性能特点？答：有较高的比强度和比模量、高的疲劳强度、高温性能优良、减振性能好。

17. 陶瓷材料的性能特点？答：硬度高、耐高温、抗氧化、耐腐蚀、脆性大、热导率低，电阻率高，化学性能稳定。

18. 轴承钢GCr15的热处理规范以及工艺曲线？答：下料---锻造---预备热处理（正火+球化退火，其目的：均匀组织，细化晶粒，降低硬度，以便于切削加工）---机加工---淬火（组织：隐晶马氏体）---冷处理（使残余奥氏体继续转变为马氏体）---回火（消除内应力，提高韧性，稳定组织）---磨削加工---检测工艺曲线：略

19. 工具钢的分类？答：1）按用途分：刃具用钢、模具用钢、量具用钢。2）按化学成分分：碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢。

20. 刃具钢应具有哪些性能要求？答：1）又高于被切削材料的硬度。 2）有足够的耐磨性。3）足够的塑韧性，以防崩刃或折断。4）要求量具有较高的红硬性。5）良好的淬透性。

21. 合金元素在工具钢中的有什么样的作用？答：1）Cr、Mn、Si主要是提高钢的淬透性和回火稳定性。2）Cr、Mn、W、V等元素可以细化晶粒。3）Cr、Mn：可以提高钢的耐磨性。4）Si、Cr：降低钢的脱碳和石墨化倾向。

22. 40Cr做主轴（或连杆）混入了T12，但仍用原热处理工艺加工。问：1）主轴的性能要求？2）原热处理工艺所得到的组织？3）混入T12钢后所得到的错组织是什么？其性能又如何？答：1）主轴具有良好的强度、硬度、塑韧性等综合机械性能。2）热处理为：淬火+高温回火，得到的组织：回火索氏体。3）得到的组织：高碳回火索氏体、残余碳化物、残余奥氏体。性能：由于T12钢为高碳钢，其塑韧性能不能满足要求。

23. 高速钢W18Cr4V的热处理规范、工艺曲线？主要用途？答：下料---锻造---正火+球化退火---机加工---两次预热、高温淬火（目的：减少工件变形、开裂倾向。组织：马氏体+残余奥氏体+未溶碳化物）---三次高温回火（目的：消除淬火应力，稳定组织，减少残余奥氏体的量。组织：回火马氏体+碳化物+残余奥氏体）---机加工---检测。主要用途：用于制造高速切削的车刀、铣刀、刨刀等。

24. 冷做模具钢与刃具钢相比有哪些共同点？有哪些异同点？答;共同点：高的硬度和耐磨性能，高的抗弯强度和足够的韧性。异同点：模具形状及加工工艺比刃具钢复杂。

25. 冷作模具钢9Mn2V的优缺点如何？答：优：钢中的碳化物不均匀性小，淬火开裂性小，脱碳倾向性小，淬透性比碳素工具钢好。缺：冲击韧性不高，回火稳定性差。

26. 量具用钢应具有怎样的性能要求？答：1）高的硬度和高的耐磨性。2）高的尺寸稳定性。3）足够的韧性。4）具有较好的抗腐蚀性。

27. 合金元素提高钢耐蚀的主要途径？1）提高金属的电极电势。2）Cr、Al、Si等元素的加入易使金属钝化。3）使钢获得单相组织，避免形成微电池。

28. 什么是热强性？提高钢热强性主要有哪三条途径？答：热强性是指耐热钢在高温和载荷共同作用下抵抗塑性变形和破坏的能力。途径：基体强化、第二项强化、晶界强化。

29. 铸铁有哪些特点？答：1）钢的基体上分布着不同形状的石墨。2）其抗拉强度和塑韧性低。3）易于切削。4）缺口敏感性低。5）流动性好，有良好的铸造性能。工艺简单，价格低廉。

30. 铸铁的两个结晶过程：一次结晶决定了铸铁的晶粒大小、石墨形状和分布。二次结晶决定了铸铁的基体组织。

31. 影响铸铁石墨化的因素有哪些？答：化学成分的影响，C、Si是强烈促进石墨化的因素，S是强烈阻碍石墨化的元素。2）冷却速度的影响，冷速越慢越有利于石墨化的进行。3）提高铁水的过热温度和延长高温静置时间都有利于石墨基体组织的细化。

32. 灰铸铁有哪些性能和用途？答：1）流动性好。2）石墨比容较大。3）具有润滑作用，优良的耐磨性和消震性。4）缺口敏感性低，且具有良好的切削加工性能。

33. 提高灰铸铁强度性能的两条基本途径？答：1）改变石墨的数量，大小分布，以及形状。

2）在改变石墨特征的基础上控制基体组织，以期充分发挥金属基体的作用。

34. 铝合金的热处理与钢的热处理有何区别？答：1）铝合金的主要工艺方法：有退火、淬火、时效。而钢的热处理主要工艺方法：退火、正火、淬火、回火。2）铝合金的热处理无相变过程，而钢的热处理有相变过程。3）铝合金的热处理规范较钢的热处理规范简单。