金属材料学复习思考题20110525

金属材料学课程复习题

（2011）

第一章 钢的合金化原理

1．名词解释

1）合金元素； 2）杂质元素 3）微合金元素； 4）奥氏体形成元素；

5）铁素体形成元素； 6）原位析出； 7）离位析出； 8）二次硬化； 9）二次淬火。 2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在?-Fe或?-Fe 中形成无限固溶体？

3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明此原理在生产中有何意义？ 4．什么叫钢的内吸附现象? 其机理和主要影响因素是什么? 5．简述合金元素对铁碳相图的共析碳量及共析转变温度等的影响。

6．说明钢中碳化物形成元素V，Nb，Mo，W，Cr，Mn所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。 7．说明主要合金元素V，Cr，Ni，Mn，Si，B对过冷奥氏体冷却转变影响的作用机制，为什么合金化原则是“多元少量，复合加入” ?

8．为什么W、Mo、V、Ti等合金元素阻止珠光体转变作用大，而阻止贝氏体转变作用较小? 9．说明合金元素对马氏体转变有何主要影响？

10．如何利用合金元素来消除或预防第一次、第二次回火脆性？ 11．如何理解二次硬化与二次淬火两个概念的相关性与不同特点。 12．钢有哪些强化与韧化途径？为什么一般钢的强化工艺都采用淬火-回火? 13．以低碳马氏体钢20SiMn2MoV为例，说明其合金化与强韧性的关系。

第二章 工程结构钢

1．说明工程结构钢的服役条件、加工特点和性能要求。

2．合金元素在低合金高强度结构钢中的主要作用是什么？为什么考虑采用低C？ 3．什么是微合金化钢？微合金元素的主要作用有哪些？试举例说明。 4．以低碳贝氏体钢14CrMnMoVB为例，说明其合金化有何特点？

5．以热轧控冷马氏体结构钢12CrMoVB为例，说明其合金化与强韧化有何特点？ 6．在汽车工业上广泛应用的双相钢，其成分、组织和性能特点是什么?

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第三章 机械制造结构钢

1．名词解释

1）液析碳化物； 2）网状碳化物； 3）带状碳化物； 4)水韧处理； 5）超高强度钢 2．机械制造结构钢和工程结构钢对使用性能和工艺性能上的要求有什么不同?

3．比较调质钢和弹簧钢的成分、热处理、常用组织及主要性能，并熟悉各自主要钢种。 4．在使用状态下，滚动轴承钢的最佳组织是什么? 在工艺上应如何保证? 5．液析碳化物和带状碳化物的形成、危害及消除方法。

6．在易切削钢中常加入哪些元素? 它们提高钢切削性能的作用机理是什么?

7．马氏体时效钢与低合金超强钢相比，在合金化、热处理、强化机制、主要性能等方面有何不同？ 8. 设计马氏体时效钢的基本依据是什么?

9．高锰钢在平衡态、铸态、热处理态、使用态四种状态下各是什么组织？高锰耐磨钢有什么特点? 为什么会有这样的特点? 在什么情况下适合使用这类钢?

10．为什么ZGMn13型高锰钢奥氏体化后水冷得到全部奥氏体组织，而缓冷却得到了大量的马氏体? 11．38CrMoAlA氮化钢的合金化有何特点？合金元素有何作用？

12. 轴承钢的预先热处理与最终热处理是什么？为何要采取预先热处理？

13．为什么滚动轴承钢的含C量高? 滚动轴承钢中常含有哪些合金元素? 各起什么作用? 为什么含Cr量要限制在一定范围?

第四章 工具钢

1．工具钢与结构钢相比，在主要成分、组织类型、热处理工艺、主要性能与实际应用方面各有什么特点？

2．分析普通碳素工具钢的优点及局限性。

3．什么是红硬性?为什么它是高速钢的一种重要性能？哪些元素在高速钢中提高红硬性?其主要作用机制是什么？

4．18-4-1高速钢的铸态显微组织特征是什么？为什么高速钢在热处理之前一定要大量地热加工？ 5．18-4-1高速钢的最终热处理加热温度为什么高达1280℃？在加热过程中为什么要在600~650℃和800~850℃进行二次预热保温？

6．W18Cr4V高速钢淬火后三次回火的目的是什么?这种回火在组织上引起什么样的变化？能否采用

560℃×3h×1次的回火工艺代替560℃×1h×3次的回火工艺？为什么？

7．高速钢在退火态、淬火态和回火态各有什么类型的碳化物? 这些不同类型的碳化物对钢的性能

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起什么作用?

8. Cr12型冷作模具钢的热处理常采用低温淬火加低温回火或者高温淬火加高温回火，为什么？ 9．冷作模具钢及热作模具钢在成分、热处理工艺、使用组织及性能方面有何异同？ 10．热作模具钢的服役条件和对钢性能的要求有什么特点?

第五章 不锈耐蚀钢

1．名词解释：1）晶间腐蚀； 2）应力腐蚀； 3）n/8规律 4）点腐蚀 2．从电化学腐蚀原理看，可采用哪三种途径可提高钢的耐蚀性？ 3．为什么Cr12型冷作模具钢不是不锈钢，而9Cr18为不锈钢? 4．为什么大多数不锈钢的含C量都控制在比较低的范围内?

5．说明主要合金元素以及环境介质对钢的耐蚀性的影响（如何选择钢种？）。 6．奥氏体不锈钢晶间腐蚀产生的原因，影响因素与防止方法。 7．不锈钢发生应力腐蚀破裂的产生原因，影响因素与防止方法。

第六章 耐热钢

1．名词解释： 1）蠕变极限； 2）持久强度； 3）持久寿命； 4）应力松驰 2．耐热钢的基本性能要求主要有哪两条？ 3．为什么低合金热强钢主要用Cr、Mo、V来合金化? 4．如何利用合金化提高钢的高温强度？ 5．如何利用合金化提高钢的高温抗氧化性能？ 6．耐热钢有哪些种类？其耐热性如何？

7．分别简述普低钢、渗C钢、低C马氏体钢、不锈钢等钢种的含C量都比较低的原因。

第七章 铸铁

1．名词解释：1）碳当量；2）共晶度

2．灰口铸铁与钢相比，在主要成分、使用组织、主要性能上有何不同？

3．C、Si、Mn、P、S对铸铁石墨化有什么影响? 为什么C、Si、Mn而S高的铸铁易出现白口组织? 4．为什么在铸铁热处理过程中石墨能参与相变，但是热处理并不能改变石墨的形状和分布？ 5．对灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的成分（主要是C与Si）、组织、牌号、主要性能与应用做相互对比。

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6．可锻铸铁的成分与灰口铸铁相比，有何特点？其生产分几步？

第八章 铝合金

1．以Al-4%Cu合金为例，阐述铝合金的时效过程及主要性能（强度或硬度）变化。 2．分析LY11在不同温度时的时效曲线。

3.分析AL-Cu合金在130℃时效的硬度与时间的关系。

4．变形铝合金分为几类？说明主要变形铝合金之间的合金系、牌号及主要性能特点。 5．铸造铝合金主要分为几类？说明主要铸造铝合金的合金系、牌号及主要性能特点。

第九章 镁合金

1．镁及镁合金有何主要性能特点？

2．镁合金按生产方法分几类？其牌号如何表示？常用的主要合金化元素有哪些/

第十章 铜合金

1．名词解释：1）黄铜； 2）锌当量系数 3）青铜； 4）白铜； 2．铜合金主要分为几类？不同铜合金的牌号如何？其主要性能是什么？

第十一章 钛合金

1．钛的晶格类型如何？钛及钛合金有何主要性能特点？ 2．钛合金的分类及牌号？

说出下列牌号的种类、主要成分或合金系（化）、使用状态组织及其主要性能特点：

1）Q235 2）40MnVB 3）60Si2Mn 4）38CrMoAl 5）GCr15 6）W6Mo5Cr4V 7）W 8）Cr12MoV 9) 3Cr2W8V 10）2Cr13 11) 0Cr18Ni9Ti 12) ZGMn13 13）HT300 14）QT600-3 15) KTZ650-02 16）LF21 17）LY12 18）LC4 19）LD6 20) HSn70-1 21）ZQSn10-1 22) QAl7 23) B20 24) TA8 25) TC4

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