工程材料考試小抄

1、名詞解釋：淬透性： 淬透性指鋼在淬火時獲得 M 的能力，其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度來表示。淬硬性：表示鋼淬火時的硬化能力， 用淬成馬氏體可能得到的最高硬度表示。均勻組成部分相： 金屬或合金中，凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同，并與其它部分有晶只界分開的稱為相組織： 顯微組織實質(zhì)是指在顯微鏡下觀察到的各相晶粒的形態(tài)、 數(shù)量、大小 和分布的組合。 組織應(yīng)力：由于工件內(nèi)外溫差而引起的奧氏體（丫或A）向馬氏體（M）轉(zhuǎn) 變時間不一致火脆性而產(chǎn)生的應(yīng)力 熱應(yīng)力： 由于工件內(nèi)外溫差而引起的脹縮不均勻而產(chǎn)生的應(yīng)力 過熱： 由于加熱溫度過高而使奧氏體晶粒長大的現(xiàn)象 過燒： 由于加熱溫度過高而使奧氏體晶粒局部熔化或氧化的

2、現(xiàn)象 回火脆性： 在某些溫度范圍內(nèi)回火時，會出現(xiàn)沖擊韌性下降的現(xiàn)象，稱為回 回火穩(wěn)定性： 淬火鋼在回火時， 抵抗強度、 硬度下降的能力稱為回火穩(wěn)定性。馬氏體：碳在a-Fe中的過飽和固溶體稱為馬氏體?；鼗瘃R氏體：在回火時，從馬氏體中析出的 8碳化物以細片狀分布在馬氏體基礎(chǔ)上的組織稱 為回火馬氏體。共晶反應(yīng)： 恒溫下，某一成分液相同時結(jié)晶出兩個成分不同的固相的反應(yīng)。本質(zhì)晶粒度：共析反應(yīng)： 一定成分的固相，某一恒溫下同時分解成兩個成分與結(jié)構(gòu)均不相同的固相反應(yīng)。表示在一定加熱條件下，奧氏體晶粒長大傾向性的高低。實際晶粒度：在給定溫度下奧氏體的晶粒度稱為實際晶粒度，它直接影響鋼 的性能。將工件置于待定介

3、質(zhì)中加熱保溫， 使介質(zhì)中活性原子滲入工件表層， 從而改變化學(xué)熱處理： 工件表層化學(xué)成分與組織，進而改變其性能的熱處理工藝。將表面奧氏休化表面淬火： 指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織的情況下，利用快速加熱 后進行淬火以強化零件表面的熱處理方法。固溶強化： 固溶強化：通過溶入某種溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬強度、硬度升高的現(xiàn)象 彌散強化： 倘若脆性第二相顆粒呈彌散狀均勻分布在基體相上， 由于第二相粒子與位錯的交互作用阻礙了位錯運動從而提高了合金塑性變形抗力，則可顯著提高合金的強度的現(xiàn)象 細晶強化： 通過細化晶粒來同時提高金屬的強度、 硬塑性和韌性的方法 熱加工：凡是在材料再結(jié)晶溫度以上所進行的塑性變

4、形加工叫做熱加工 冷加工： 凡是在再結(jié)晶溫度以下所進行的塑性變形加工叫做冷加工冷處理：將淬火鋼繼續(xù)冷卻到-70-80 C （或更低溫度），并保持一段時間，使殘余奧氏體 在繼續(xù)冷卻中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。過冷度：理論結(jié)晶溫度與實際結(jié)晶溫度的差TO-Tn= AT稱過冷度。枝晶偏析：由于固溶體結(jié)晶一般按樹枝狀長大，使這種晶內(nèi)偏析也呈樹枝狀分布。加工硬化：隨著變形量增大，由于晶粒破碎和位錯密度增加，晶體塑性變形能力迅速增大， 強度硬度明顯升高，塑形和韌性下降。其光學(xué)顯微組織發(fā)生改變前晶體內(nèi)部所產(chǎn)回復(fù)：冷塑性變形的金屬材料在加熱溫度較低時，生的某些變化。因其新舊

5、晶粒的晶格類型完全相同，只是再結(jié)晶：這一過程也是一個形核和核長大的過程， 晶粒形態(tài)發(fā)生了變化，所以稱之為再結(jié)晶。二次硬化：某些鐵碳合金（如高速鋼）須經(jīng)許多次回火后，才進一步提高其硬度。這種硬化 現(xiàn)象為二次硬化。退火：將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫， 然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝。正火：亞共析鋼加熱到Ac3+30 50C,共析鋼加熱到Ac1+3050 C,過共析鋼加熱到Accm+30 50 C, 保溫后空冷的工藝。Vk冷卻,淬火：淬火是將鋼加熱到臨界點Ac1或Ac3以上，保溫后以大于臨界冷卻速度使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)?M或B下的熱處理工藝。第一類回火 高溫回火脆，回火：回火是指將淬火鋼加熱到Ac1以下的某溫

6、度保溫后冷卻的工藝?；鼗鸫嘈裕涸谀承囟确秶鷥?nèi)回火時， 淬火鋼會出現(xiàn)沖擊韌度顯著下降的現(xiàn)象。 脆性：低溫回火脆，火鋼在 250-350 C回火時出現(xiàn)的脆性。 第二類回火脆性： 淬火鋼在500-650C范圍內(nèi)回火后緩冷時出現(xiàn)的脆性。不銹鋼晶間腐蝕：晶間腐蝕是沿晶粒周界發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象。它是不銹鋼某一溫度下加熱或冷卻，Cr23C6析出于晶界，使晶界附近Cr含量降低，在介質(zhì)作用下發(fā)生強烈腐蝕。臨界淬火冷卻速度：獲得全部馬氏體組織的最小冷卻速度。點的符號溫度/ C含碳量/%說明A15380純鐵熔點B14950.53包晶反應(yīng)時液相的成分C11484.3共晶點Lc ? 4+ Fe3CD12276.69滲碳體

7、的熔點E11482.11碳在 Fe中的最大溶解度F11486.69滲碳體G9120Y Fe ? a- Fe同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點H14950.09碳在& Fe中的最大溶解度J14950.17包晶點Lb+缶? YjK7276.69滲碳體N13940& Fe?Y- Fe同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點P7270.0218碳在a- Fe中的最大溶解度S7270.77共析點怡? ap+ Fe3CQ室溫0.0008室溫下碳在a-Fe中的溶解度碳鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20鋼，冷沖壓件及焊接件，滲碳軸、銷等40、45、50鋼，可獲得良好的綜合機械性能，用來制造齒輪、軸類、套筒等10、35、60、65鋼，彈簧碳素工具鋼（

8、數(shù)字表示平均碳質(zhì)量分數(shù)的千分數(shù)。）用途：制造各種工具（刃具、量具、模具等）。代表：T8合金鋼編號原則：數(shù)字1 （平均含碳量，結(jié)構(gòu)鋼以萬分之一； 工具鋼的碳含量大于 1 %時不標(biāo)出。數(shù)字2 （合金元素的含量，百分之幾；V工具鋼和特殊性能鋼以千分之一，）1.5 %，只標(biāo)出元素，不標(biāo)出含量。）合金結(jié)構(gòu)鋼低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼（HSLA ）成分：低碳（V 0.20%，韌性、焊接性和冷成形要求）Mn：固溶強化，細化晶粒鈮、鈦或釩等：細晶強化及第二相強化少量銅和磷等：抗腐蝕性少量稀土：脫硫、去氣，凈化代表：16Mn （Q345）（受沖擊載荷較小的耐磨件）15MnVN （Q420）（承受高速中載，要求抗沖擊和耐

9、磨損的零件）高等級管線鋼，X70、X80 （制造大截面，高載荷的重要耐磨件）熱處理：熱軋 空冷正火 組織：F+S合金滲碳鋼成分：低碳（0.100.25%，心部有足夠的塑性和韌性。）Cr、Ni、Mn、B等，提高心部的強度和韌性。 提高淬透性Ti、V、W、Mo等7合金碳化物。阻止?jié)B碳時奧氏體晶粒長大，提高耐磨性。代表：20Cr20CrMnTi18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A熱處理：滲碳，直接淬火+低溫回火。 表面組織：合金滲碳體+ M回火+少量A;心部組織：低碳M回火（完全淬透），T、M回火和少量F。（一般）合金調(diào)質(zhì)鋼成分：中碳（0.25%0.50%，以0.4%居多。）Cr、Mn 、Ni、

10、Si 除了提高淬透性外，還能形成合金鐵素體，提高鋼的強度。Mo、 W防止第二類回火脆性35CrMo 、 37CrNi3 、 40CrNiMo代表： 40Cr 、合金彈簧鋼成分：中、高碳（ 0.5%0.7%） 以 Si、 Mn 為主的提高淬透性的元素 重要材料 Cr、 V 、 W 等元素。代表： 65Mn60Si2Mn 汽車、拖拉機上的板簧和螺旋彈簧。50CrVA熱處理：熱軋鋼絲或鋼板制成，淬火+中溫回火（450 C550C ）組織：回火 T滾珠軸承鋼成分：高碳（ 0.95%1.10）0.40% 1.65%鉻提高淬透性；形成合金滲碳體Si、 Mn 進一步提高淬透性，便于制造大型軸承 高的冶金質(zhì)量

11、（夾雜物往往是接觸疲勞破壞的發(fā)源點） 代表： GCrl5 （除軸承外也常制造冷沖模、量具、絲錐等。 ） 熱處理：球化退火、淬火低溫回火A。組織：極細的回火 M、均勻分布的粒狀碳化物以及少量殘余穩(wěn)定尺寸，淬火后可立即 “冷處理”（0 C -50 C），并在回火和磨削加工后，進行 低溫時效處理。合金工具鋼1.合金刃具鋼 （制造各種金屬切削刀具， 如車刀、銑刀、鉆頭等）低合金刃具鋼（最高工作溫度V300 C）成分： 高碳， 0.9%1.1%，保證高硬度和高耐磨性 加入 Cr、 Mn 、 Si、 W、 V 等合金元素典型： 9SiCr ，也常用做冷沖模具 加工過程：球化退火、機加工，然后淬火和低溫回火

12、 組織：回火M、碳化物和少量A。高速鋼 （高合金刃具鋼（ W18Cr4V ），具有很高的熱硬性） 成分：高碳，它一方面與 W 、 Cr、 V 等形成足夠數(shù)量的碳化物；另一方面還要有 定數(shù)量的碳溶于 A 中，保證馬氏體的高硬度。Cr 提高淬透性，還能提高鋼的抗氧化、脫碳能力。W、Mo保證高的熱硬性； M6CTW 2C和Mo2C,二次硬化。V 大大提高鋼的硬度和耐磨性;細化晶粒。 加工：鍛造（打碎碳化物，并使其均勻分布。 ） 熱處理：球化退火、淬火、回火三次 退火組織：索氏體基體和細小粒狀碳化物 組織：淬火后為淬火 M 、碳化物和大量 A?；鼗鸷鬄榛鼗?M 、細粒狀碳化物及少量 A 2合金模具鋼冷

13、模具鋼 （冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等。 ） 成份：高碳 1.0%Cr、Mo 、W、 V 等 典型： Crl2 ; Crl2MoV 熱處理：a. 一次硬化法（較高溫度（950 1000C ）淬火，低溫（150180 C ） 回火）b .二次硬化法（較高溫度 （1100 1150 C ）淬火，510520 C 回 火三次，產(chǎn)生二次硬化）Crl2型鋼熱處理后組織：回火M、碳化物和殘余 A。熱模具鋼 （熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等）成分：中碳， 0.30.6%，保證高強度和較高的熱疲勞抗力較多的提高淬透性的元素Cr、Ni、Mn、Si 等產(chǎn)生二次硬化的 Mo 、 W、V 等元素 典型： 5

14、CrMnMo 熱處理：淬火 +高溫回火， 組織：回火索氏體 回火屈氏體。3合金量具鋼 成份：高碳， Cr、W、 Mn 等 典型： CrWMn 熱處理：減少變形和提高尺寸穩(wěn)定性 特殊性能鋼及合金 不銹鋼0.1 % 0.2%;f C,f C) r成分：碳含量（耐蝕性要求愈高，碳質(zhì)量分數(shù)應(yīng)愈低;鉻能提高電極電位，12 %，電極電位急劇升高；鉻是F形成元素，12.7%時，可使鋼形成單一的F組織鉻在氧化性介質(zhì)中極易鈍化，生成致密的氧化膜鎳可獲得單相 A 組織，顯著提高耐蝕性。鉬、銅等可提高鋼在非氧化性酸中的耐蝕能力。鈦、鈮等 Ti、 Nb 能優(yōu)先同碳形成穩(wěn)定碳化物，使Cr 保留在基體中，避免晶界貧鉻，從而減輕鋼的晶界腐蝕傾向。錳、氮等常用不銹鋼M 不銹鋼 1Crl3 、2Crl3 、3Crl3、4Crl3F不銹鋼 1Cr17、1Cr17Ti，1730%Cr;可形變強化A不銹鋼 1Cr18Ni9 , 1Crl8Ni9Ti , C2.11%）Fe -G相圖，三個階段第一階段石墨化一次石墨：鑄鐵液體結(jié)晶得到（過共晶鑄鐵）共晶石墨：1154C（ E C線）通過共晶反應(yīng)析出:Lcf e+G（共晶）第二階段石墨化二次石墨：沿 E S線從A析出（1154 C738 C）第三階段石墨化共析石墨：738 C（P S踐）通過共析反應(yīng)析出：AeT Fp +G（共析）合金元素促進石墨化的元素（