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材料学复习题(附答案)

第一篇：材料学复习题(附答案)名词解释1)基体钢：通过降低高速钢中碳含量与合金元素优化，减少钢中过剩碳化物，从而改善高速钢塑性和韧性而研制出的一种超高强度钢。2)高速钢：主要用于制作高速切削金属的刀具的高碳高合金莱氏体工具钢。3)过冷奥氏体：共析钢过冷到A1温度以下，奥氏体在热力学上处于不稳定状态，在一定条件下会发生分解转变，这种在A1以下存在且不稳定的、将要发生转变的奥氏体就是过冷奥氏体。4)淬透性：指在规定条件下以试样淬透层深度和硬度分布来表征的材料特征，它主要取决于材料的临界淬火冷速的大小。即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力。5)淬硬性：指以钢在理想条件下淬火所达到的最高硬度来表征的材料特性，它主要与淬火加热时固溶于奥氏体中的含碳量有关。6)球化退火：球化退火是使钢中碳化物球化而进行的不完全退火工艺，主要适用于共析钢和过共析钢，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。7)完全退火：将亚共析钢加热至AC3以上20～30℃，保温足够时间奥氏体化后，随炉缓慢冷却，从而得到接近平衡的组织，这种热处理工艺称为完全退火。8)正火：是将工件加热至Ac3（亚共析钢）或Acm（过共析钢）以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，降低材料的硬度。9)回火：将淬火后的钢，在AC1以下加热、保温后冷却下来的热处理工艺。10)沉淀强化：过饱和固溶体脱溶析出弥散的第二相颗粒使合金强度和硬度提高的金属强化机制。11)固溶强化：合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高的现象。12)二次淬火：在高合金钢中回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为二次淬火。在高速钢和高铬钢中常有二次回火现象出现。13)二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）经多次回火后，不仅硬度不降低，反而升高到接近淬火钢的高硬度值。这种硬化现象，称为二次硬化，它是由于特殊碳化物析出和（或）由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致。14)第一类回火脆性：钢淬火后在250℃-400℃左右回火时钢的冲击韧性降低所产生的回火脆性。15)第二类回火脆性：含有铬、锰、钨、镍等元素的合金钢淬火后，在脆化温度(450～650℃)区回火，或经更高温度回火后缓慢冷却通过脆化温度区所产生的脆性。解释题1)在一般钢中，应严格控制杂质元素S、P的含量。S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。2)球墨铸铁的强度和塑韧性都要比灰口铸铁好。球铁中，石墨呈球形，灰口铁石墨呈片状。球状石墨对基体的切割作用和石墨的应力集中效应大大小于片状，球铁基体的利用率大大高于灰口铁，所以球墨铸铁的强度和塑韧性都要比灰口铸铁好。3)高速钢18-4-1淬火后要进行三次回火。促进残余奥氏体转变为马氏体，未回火马氏体转变为回火马氏体；减少残余应力。高速钢淬火后大部分转变为马氏体，残留奥氏体量是20—25%，甚至更高。第一次回火后，又有15%左右的残留奥氏体转变为马氏体，还有10%左右的残留奥氏体，15%左右新转变未经回火的马氏体，还会产生新的应力，对性能还有一定的影响。为此，要进行二次回火，这时又有5—6%的残留奥氏体转变为马氏体，同样原因为了使剩余的残留奥氏体发生转变，和使淬火马氏体转变为回火马氏体并消除应力，需进行第三次回火。经过三次回火残留奥氏体约剩1—3%左右。4、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大。1Cr18Ni9含C较高，又没有Ti等稳定C的强碳化物形成元素，所以在晶界上容易析出Cr23C6，从而使晶界上产生贫Cr区，低于不锈钢的基本成分要求，所以在晶界处的腐蚀倾向比较大。5、高速钢有很好的红硬性，但不宜制造热锤锻模。高速钢虽有高的耐磨性、红硬性，但韧性比较差、在较大冲击力下抗热疲劳性能比较差，高速钢没有能满足热锤锻模服役条件所需要高韧性和良好热疲劳性能的要求。6、40Mn2钢淬火加热时，过热敏感性比较大。在C%较低时，Mn可以细化珠光体。在C%较高时，Mn加强了C促进奥氏体晶粒长大的作用，且降低了A1温度。因此40Mn2钢过热敏感性比较大。7、40CrNiMo钢正火后，切削性能比较差。40CrNiMo钢因含有Ni、Cr能提高淬透性，正火后都能得到许多马氏体组织，使切削性能变差。8、9SiCr钢和T9钢相比，退火后硬度偏高，在淬火加热时脱碳倾向较大。Si是非K形成元素，能有效地强化铁素体，所以使钢在退火后硬度偏高；Si提高碳活度，使渗碳体稳定性变差，促进了钢在加热时脱碳倾向较大。问答:1.合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Ti、Cu