粉末冶金材料學

1、粉末冶金材料學一、填空題1、液相沉淀法在粉末冶金中的應用主要有以下四種：金屬置換法、 溶液氣體還原法、從熔鹽中沉淀法、輔助金屬浴法。2、多相反應一個突出特點就是反應中反應物間具有界面。按界面的 特點，多相反應一般包括五種類型：固氣反應、固液反應、固固反應、 液氣反應、液液反應。3、霧化法制粉過程中，根據(jù)霧化介質對金屬液流作用的方式不同， 霧化具有多種形式：平行噴射、垂直噴射、互成角度的噴射。從液態(tài)金屬制取快速冷凝粉末有傳導傳熱和對流傳熱兩種機制，其中基于傳導傳熱的方法有：熔體噴紡法、熔體沾出法；基于對流傳熱機 制有：超聲氣體霧化法、離心霧化法、氣體霧化與旋轉盤霧化相結合 的霧化法。粉體顆粒粒度

2、測定方法中的比表面粒徑包括以下三種：吸附法、透過法、潤濕熱法。鋼的合金化基本原則是多元適量、 復合加入 。細化晶粒對鋼性能的貢獻是既提高強度又提高塑韌性。7、在鋼中，常見碳化物形成元素有Ti、Nb、V、W、Mo、Cr按強弱順序排列，列舉5個以上）。鋼中二元碳化物分為兩類：rc/rM 0.59為 復雜點陣結構，有 M3C 、 M7C3 和 M23C7 型。8、選擇零件材料的一般原則是力學性能、 工藝性能 、 經濟性和環(huán)境協(xié)調性等其它因素。9、奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9晶界腐蝕傾向比較大，產生晶界腐蝕的主要原因是在晶界上析出了 Cr23C6,為防止或減輕晶界腐蝕，在合金化方面主要措施有加入Ti、

3、Nb等強碳化物形成元素、 降低鋼中的含C量 。10、影響鑄鐵石墨化的主要因素有 化學成分、冷卻速度 。球 墨鑄鐵在澆注時要經過 孕育處理和 球化 處理。QT600-3是 球墨鑄鐵。11、對耐熱鋼最基本的性能要求是熱強性 、 抗氧化性 。12、鐵基固溶體的形成有一定規(guī)律，影響組元在置換固溶體中溶解情 況的因素有：點陣結構、電子因素、 原子半徑 。13、提高鋼淬透性的主要作用是獲得均勻的組織，滿足力學性能要求 、 能采取比較緩慢的冷卻方式以減少變形、開裂傾向。14、鋼的強化機制主要有固溶強化、位錯強化、細晶強化、沉 淀強化。其中 細晶強化對鋼性能的貢獻是既提高強度又改善塑、韌性。15、提高鋼淬透性

4、的作用是 獲得均勻的組織，滿足力學性能要求 能采取比較緩慢的冷卻方式以減少變形、開裂傾向。16、滾動軸承鋼GCr15的Cr質量分數(shù)含量為 1.5%左右。滾動軸承 鋼中碳化物不均勻性主要是指碳化物液析碳化物帶狀、碳化物網(wǎng)狀 。17、選擇零件材料的一般原則是滿足力學性能要求、良好的工藝性能、經濟性和環(huán)境協(xié)調性等其它因素。18、凡是擴大丫區(qū)的元素均使Fe-C相圖中S、E點向 左下 方移 動，例Mn、Ni等元素（寫出2個）；凡封閉丫區(qū)的元素使S E點向 左上 方移動，例Cr、Mo等元素（寫出2個）。S點左移意味著 共析碳 含量降低。19、QT600-3是球墨鑄鐵 ，“600”表示 抗拉強度不小于 60

5、0MPa , “3”表示延伸率不小于3%20、H68是 黃銅 ，LY12是 硬鋁 ，QSn4-3是 錫青 銅 。21、在非調質鋼中常用微合金化元素有 Ti、V 等（寫出2個），這些元素的主要作用是細晶強化和沉淀強化22、鋁合金熱處理包括固溶處理和時效硬化 兩過程，和鋼的熱處理最大的區(qū)別是 沒有同素異構轉變。23、影響球磨的因素為：球磨筒的轉速、裝球量、 球料比、球的大小、研磨介質、被研磨物料的性質。24、鋼的電化學腐蝕的主要形式有：均勻腐蝕、晶間腐蝕、點腐蝕、應力腐蝕、腐蝕磨損。25、影響熔鹽電解過程和電流效率的主要因素有：電解質成分、電介質溫度、 電流密度和極間距離。1、當量球直徑：是指用與

6、顆粒具有相同特征參量的球體直徑來表征 單顆粒的尺寸大小。2、圓形度：與顆粒具有相等投影面積的圓的周長對顆粒投影像的實 際周長之比。3、電能效率：在電解過程中，一定質量的物質，在理論上所需的電能量與實際消耗的電能量之比。4、球形度：與顆粒相同體積的相當球體的表面積對顆粒的實際表面積之比。5、淬硬性：指在理想的淬火條件下，以超過臨界冷卻速度所形成的 馬氏體組織能夠達到的最高硬度，也稱可硬性。6、纖維強化材料：將具有高強度的纖維或晶須加到金屬基體中，使金屬得到強化，這樣的材料稱為纖維強化材料。7、二次顆粒：由多個一次顆粒在沒有冶金鍵合而結合成粉末顆粒稱 為二次顆粒。8、二流霧化法：由霧化介質流體與金

7、屬液流構成的霧化體系稱為二 流霧化。9、蠕變極限：是試樣在一定溫度下和在規(guī)定的持續(xù)時間內產生的蠕 變變形量或第二階段的蠕變速率等于某規(guī)定值時的最大應力。10、n/8規(guī)律：是固溶體電極電位隨銘量的變化規(guī)律。固溶體中的銘 量達到12.5%原子比（即1/8）時，鐵固溶體電極電位有一個突然升 高，當銘量提高到25%原子比（2/8）時，電位有一次突然升高，這現(xiàn) 象稱為二元合金固溶體電位的n/8規(guī)律。11、淬透性：指在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性，也就是鋼在淬火時能獲得馬氏體的能力。12、極化：在實際電解過程中，分解電壓比理論分解電壓大，而且，電流密度愈高，超越的數(shù)值就愈大，就每一個電極來

8、說，其偏離平衡電位值也愈多，這種偏離平衡電位的現(xiàn)象稱為極化。13、臨界轉速：機械研磨時，使球磨筒內小球沿筒壁運動能夠正好經過頂點位置而不發(fā)生拋落14、顆粒分布：15、硬質合金：是以高硬度難熔金屬的碳化物（ WC、TiQ微米級粉末為主要成分，以鉆（Co）或銀（Ni）、鋁（Mo）為粘結劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金制品， 具有高強度和高耐磨性 的特點。16、松裝密度：粉末自由充滿規(guī)定的容積內所具有的粉末重量成為松 裝密度。17、均相反應：在同一個相中進行的反應，即反應物和生成物或者是 氣相的，或者是均勻液相的。1、還原法制取鴇粉的過程機理是什么？影響鴇粉粒度的因素有哪些。氫還原。總的

9、反應式： WO3+3H2=W+3H2O鴇具有4種比較穩(wěn)定的氧化物WO3+0.1H2=WO2.9+0.1H2OWO2.9+0.18H2?=?WO2.72+0.18H2OWO2.72+0.72H2?=WO2+0.72H2O? WO2+2H2?=W+2H2O?影響因素：原料：三氧化鴇粒度、含水量、雜質氫氣：氫氣的濕 度、流量、通氣方向；還原工藝條件：還原溫度、推舟速度、舟中 料層厚度；添加劑彌散強化的機理及其影響因素是什么？它在金屬基復合材料中有何 意義。機理：彌散強化機構的代表理論是位錯理論。在彌散強化材料中，彌 散相是位錯線運動的障礙，位錯線需要較大的應力才能克服障礙向前 移動，所以彌散強化材料

10、的強度高。位錯理論有多種模型用以討論屈 服強度、硬化和蠕變。影響因素：1、彌散相和基體的性質；2、彌散相的幾何因素和形態(tài)； 3、彌散相與基體之間的作用；4、壓力加工；5、生產方法。意義：1、再結晶溫度高，組織穩(wěn)定；2、屈服強度和抗拉強度高；3、 隨溫度提高硬度下降得少；4、高溫蠕變性能好；5、疲勞強度高；6、 高的傳導性。3、簡述提高耐熱鋼熱強性的途徑。提高鋼熱強性的途徑：強化基體（固溶體強化）、強化晶界（晶界強 度增加）、彌散強化（碳化物彌散硬化）。？固溶體強化是耐熱鋼高溫 強化的重要方法之一，加入合金元素，以增加原子之間的結合力，可 使固溶體強化，外來原子溶入固溶體使晶格畸變，能提高強度；

11、耐熱 鋼中加入微量的硼或錯或稀土元素后， 可以凈化晶界，提高晶界的強 度；碳化物相沉淀在位錯上，能阻礙位錯的移動，穩(wěn)定的碳化物彌散 分布在固溶體內，就能顯著地提高鋼的強度和硬度。4、球墨鑄鐵的強度和塑韌性都要比灰口鑄鐵好。答案要點：灰鐵：G形態(tài)為片狀，易應力集中，產生裂紋，且 G割裂基體嚴重，使材料有效承載面積大為減小。而球鐵：G形態(tài)為球狀，基體是連續(xù)的，相對而言，割裂基體的作用小，基體可利用率可達7090%;且球狀G應力集中傾向也大為減小。因此鋼的熱處理強化手段在球鐵中基本都能采用，所以其強度和塑韌性都要比灰口鑄鐵好。鋁合金的晶粒粗大，不能靠重新加熱熱處理來細化。答案要點：由于鋁合金不象鋼基

12、體在加熱或冷卻時可以發(fā)生同素異構轉變，因此不能像鋼一樣可以通過加熱和冷卻發(fā)生重結晶而細化晶粒。6、在一般鋼中，應嚴格控制雜質元素 S P的含量。答案要點：S能形成Fe具熔點為989C,鋼件在大于1000c的熱加工溫度時FeS會熔化，所以易產生熱脆；P能形成Fe3P,性質硬而脆，在冷加 工時產生應力集中，易產生裂紋而形成冷脆。7、試總結Ni元素在合金鋼中的作用，并簡要說明原因。答案要點：1） T基體韌度 一 NiJ位錯運動阻力，使應力松弛；2）穩(wěn)定A, - Ni； A1 ,擴大丫區(qū)，量大時，室溫為A組織；T淬透性-J AG,使“C線右移，Cr-Ni復合效果更好；T回火脆性-Ni促進有害元素偏聚；

13、J Ms , TAr7（馬氏體相變驅動力。8、試總結Si元素在合金中的作用，并簡要說明原因。T（可切削性 一固溶強化效果顯著；T低溫回火穩(wěn)定性 -抑制e-K形核長大及轉變；T抗氧化性 -形成致密的氧化物；（2分）T淬透性 -阻止K形核長大，使“C線右移，高C時作用較大;T淬火溫度一 F形成元素，T A1 ;T脫C、石墨化傾向 -SiT碳活度，含Si鋼脫C傾向大。（2分） 試從合金化原理角度分析9Mn2V鋼的主要特點。MnT淬透性，D油=30mm;Mn ； ； MS,淬火后AR較多，約2022%,使工件變形較小；V能克服Mn的缺點，（過熱敏感性，且能細化晶粒；4）含0.9%C左右，K細小均勻，但

14、鋼的硬度稍低，回火穩(wěn)定性較差， 宜在200c以下回火；5）鋼中的VC使鋼的磨削性能變差。9Mn2V廣泛用于各類輕載、中 小型冷作模具。從合金化角度考慮，提高鋼的韌度主要有哪些途徑。1）加入Ti、V、W、Mo等強碳化物形成元素，細化晶粒；2）提高回火穩(wěn)定性，加入Ti、V等強碳化物形成元素和Si元素；3）改善基體韌性，主要是加入 Ni元素；4）細化碳化物，如加入 Cr、V等元素使K小、勻、圓；5）降低或消除鋼的回火脆性，主要是Mo、W元素比較有效；（2分）11、高鎰鋼（ZGMn13）在Acm以上溫度加熱后空冷得到大量的馬氏體，而水冷卻可得到全部奧氏體組織答案要點：高鎰鋼在 Acm以上溫度加熱后得到

15、了單一奧氏體組織， 奧氏體中合金度高（高C、高Mn）,使鋼的Ms低于室溫以下。如快 冷，就獲得了單一奧氏體組織，而慢冷由于中途析出了大量的K,使奧氏體的合金度降低，Ms上升，所以空冷時發(fā)生相變，得到了大量 的馬氏體。12、簡述高速鋼中W、V、Cr合金元素的主要作用。高速鋼在淬火加 熱時，如產生欠熱、過熱和過燒現(xiàn)象，在金相組織上各有什么特征。高速鋼的鑄態(tài)組織為：黑色組織（混合型）+白亮組織（M和A0 +萊氏體，高速鋼鑄態(tài)組織圖（略）。W:提高紅硬性、耐磨性的主要元素； V:提高紅硬性、耐磨性的重 要元素，一般高速鋼都含 V, V能有效細化晶粒，且VC也細??；Cr： 提高淬透性和抗氧化性，改善切削

16、性，一般都含 4%左右。欠熱：晶粒很細小，K很多；過熱：晶粒較大，K較少；過燒：晶界 有熔化組織，即魚骨狀或黑色組織。高速鋼有很好的紅硬性，但不宜制造熱錘鍛模。答案要點：高速鋼雖有高的耐磨性、紅硬性，但韌性比較差、在較大 沖擊力下抗熱疲勞性能比較差，高速鋼沒有能滿足熱錘鍛模服役條件 所需要高韌性和良好熱疲勞性能的要求。15、試定性比較40Cr、40CrNi、40CrNiMo鋼的淬透性、回火脆性、 韌度和回火穩(wěn)定性，并簡要說明原因。淬透性：40Cr 40CrNi 40CrNiMo; Cr-Ni-Mo 復合作用更大?；卮嘈裕?0CrNiMo 40Cr 40CrNi; Cr、NiT 脆性，Mo 有效

17、 J。韌 度：40Cr 40CrNi 40CrNiMo; NiT 韌性，Mo 細化晶粒?；胤€(wěn)性：40Cr、40CrNi 40CrNiMo; Mo T回穩(wěn)性。Ni影響不大。16、高速鋼的熱處理工藝比較復雜，試回答下列問題：1）淬火加熱時，為什么要預熱？2）高速鋼 W6Mo5Cr4V2的AC1在800c左右，但淬火加熱溫度在 1200124OC,淬火加熱溫度為什么這樣高？3）高速鋼回火工藝一般為560 c左右，并且進行三次，為什么？4）淬火冷卻時常用分級淬火，分級淬火目的是什么 ？1）高速鋼合金量高，特別是 W,鋼導熱性很差。預熱可減少工件加 熱過程中的變形開裂傾向；縮短高溫保溫時間，減少氧化脫碳

18、；可準確地 控制爐溫穩(wěn)定性。2）因為高速鋼中碳化物比較穩(wěn)定，必須在高溫下才能溶解。而高速 鋼淬火目的是獲得高合金度的馬氏體，在回火時才能產生有效的二次 硬化效果。3）由于高速鋼中高合金度馬氏體的回火穩(wěn)定性非常好，在560c左右回火，才能彌散析出特殊碳化物，產生硬化。同時在560c左右回火，使材料的組織和性能達到了最佳狀態(tài)。一次回火使大部分的殘留奧氏體發(fā)生了馬氏體轉變，二次回火使第一次回火時產生的淬火馬氏體回火，并且使殘留奧氏體更多地轉變?yōu)轳R氏體， 三次 回火可將殘留奧氏體控制在合適的量，并且使內應力消除得更徹底。4）分級淬火目的：降低熱應力和組織應力，盡可能地減小工件的變 形與開裂。一、填空題

19、1、液相沉淀法在粉末冶金中的應用主要有以下四種：金屬置換法、 溶液氣體還原法、從熔鹽中沉淀法、輔助金屬浴法。2、多相反應一個突出特點就是反應中反應物間具有界面。按界面的 特點，多相反應一般包括五種類型：固氣反應、固液反應、固固反應、 液氣反應、液液反應。3、霧化法制粉過程中，根據(jù)霧化介質對金屬液流作用的方式不同， 霧化具有多種形式：平行噴射、垂直噴射、互成角度的噴射。從液態(tài)金屬制取快速冷凝粉末有傳導傳熱和對流傳熱兩種機制，其中基于傳導傳熱的方法有：熔體噴紡法、熔體沾出法；基于對流傳熱機 制有：超聲氣體霧化法、離心霧化法、氣體霧化與旋轉盤霧化相結合 的霧化法。粉體顆粒粒度測定方法中的比表面粒徑包

20、括以下三種：吸附法、透過法、潤濕熱法。鋼的合金化基本原則是多元適量、 復合加入 。細化晶粒對鋼性能的貢獻是既提高強度又提高塑韌性。7、在鋼中，常見碳化物形成元素有Ti、Nb、V、W、Mo、Cr按強弱順序排列，列舉5個以上）。鋼中二元碳化物分為兩類：rc/rM 0.59為 復雜點陣結構，有 M3C 、 M7C3 和 M23C7 型。8、選擇零件材料的一般原則是力學性能、 工藝性能 、 經濟性和環(huán)境協(xié)調性等其它因素。9、奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9晶界腐蝕傾向比較大，產生晶界腐蝕的主 要原因是在晶界上析出了 Cr23C6,為防止或減輕晶界腐蝕，在合金化方面主要措施有加入Ti、Nb等強碳化物形成元素

21、、 降低鋼中的含C量 。 TOC o 1-5 h z 10、影響鑄鐵石墨化的主要因素有 化學成分、冷卻速度 。球 墨鑄鐵在澆注時要經過 孕育處理和 球化 處理。QT600-3是 球墨鑄鐵。11、對耐熱鋼最基本的性能要求是熱強性 、抗氧化性。12、鐵基固溶體的形成有一定規(guī)律，影響組元在置換固溶體中溶解情 況的因素有：點陣結構、電子因素、原子半徑。13、提高鋼淬透性的主要作用是獲得均勻的組織，滿足力學性能 要求 、能采取比較緩慢的冷卻方式以減少變形、開裂傾向。14、鋼的強化機制主要有固溶強化、位錯強化、細晶強化、沉淀強化。其中 細晶強化對鋼性能的貢獻是既提高強度又改善塑、韌性。15、提高鋼淬透性的

22、作用是 獲得均勻的組織，滿足力學性能要求 能采取比較緩慢的冷卻方式以減少變形、開裂傾向。16、滾動軸承鋼GCr15的Cr質量分數(shù)含量為 1.5%左右。滾動軸承 鋼中碳化物不均勻性主要是指 碳化物液析 、碳化物帶狀 、 碳化物網(wǎng)狀 。17、選擇零件材料的一般原則是滿足力學性能要求 、良好的工 藝性能、經濟性和環(huán)境協(xié)調性等其它因素。18、凡是擴大丫區(qū)的元素均使Fe-C相圖中S、E點向 左下 方移 動，例Mn、Ni等元素（寫出2個）；凡封閉丫區(qū)的元素使S E點向 左上 方移動，例Cr、Mo等元素（寫出2個）。S點左移意味著 共析碳 含量降低。19、QT600-3是球墨鑄鐵，“600”表示 抗拉強度不

23、小于600MPa , “3”表示延伸率不小于3%20、H68是 黃銅 ，LY12是 硬鋁 ，QSn4-3是 錫青 銅 。21、在非調質鋼中常用微合金化元素有Ti、V 等（寫出2個），這些元素的主要作用是細晶強化和 沉淀強化22、鋁合金熱處理包括固溶處理和時效硬化 兩過程，和鋼的熱處理最大的區(qū)別是 沒有同素異構轉變。23、影響球磨的因素為：球磨筒的轉速、裝球量、 球料比、球的大小、研磨介質、被研磨物料的性質。24、鋼的電化學腐蝕的主要形式有：均勻腐蝕、晶間腐蝕、點腐蝕、應力腐蝕、腐蝕磨損。25、影響熔鹽電解過程和電流效率的主要因素有：電解質成分、電介質溫度、電流密度和極間距離。二、名詞解釋1、當

24、量球直徑：是指用與顆粒具有相同特征參量的球體直徑來表征 單顆粒的尺寸大小。2、圓形度：與顆粒具有相等投影面積的圓的周長對顆粒投影像的實 際周長之比。3、電能效率：在電解過程中，一定質量的物質，在理論上所需的電 能量與實際消耗的電能量之比。4、球形度：與顆粒相同體積的相當球體的表面積對顆粒的實際表面 積之比。5、淬硬性：指在理想的淬火條件下，以超過臨界冷卻速度所形成的 馬氏體組織能夠達到的最高硬度，也稱可硬性。6、纖維強化材料：將具有高強度的纖維或晶須加到金屬基體中，使 金屬得到強化，這樣的材料稱為纖維強化材料。7、二次顆粒：由多個一次顆粒在沒有冶金鍵合而結合成粉末顆粒稱 為二次顆粒。8、二流霧

25、化法：由霧化介質流體與金屬液流構成的霧化體系稱為二 流霧化。9、蠕變極限：是試樣在一定溫度下和在規(guī)定的持續(xù)時間內產生的蠕 變變形量或第二階段的蠕變速率等于某規(guī)定值時的最大應力。10、n/8規(guī)律：是固溶體電極電位隨銘量的變化規(guī)律。固溶體中的銘量達到12.5%原子比（即1/8）時，鐵固溶體電極電位 有一個突然升高，當銘量提高到25%原子比（2/8）時,電位有一次突 然升高，這現(xiàn)象稱為二元合金固溶體電位的 n/8規(guī)律。11、淬透性：指在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性， 也就是鋼在淬火時能獲得馬氏體的能力。12、極化：在實際電解過程中，分解電壓比理論分解電壓大，而且,電流密度愈高，超越的

26、數(shù)值就愈大，就每一個電極來說，其偏離平衡 電位值也愈多，這種偏離平衡電位的現(xiàn)象稱為極化。13、臨界轉速：機械研磨時，使球磨筒內小球沿筒壁運動能夠正好經 過頂點位置而不發(fā)生拋落14、顆粒分布：15、硬質合金：是以高硬度難熔金屬的碳化物（ WC、TiQ微米級粉 末為主要成分，以鉆（Co）或銀（Ni）、鋁（Mo）為粘結劑，在真空 爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金制品， 具有高強度和高耐磨性 的特點。16、松裝密度：粉末自由充滿規(guī)定的容積內所具有的粉末重量成為松 裝密度。17、均相反應：在同一個相中進行的反應，即反應物和生成物或者是 氣相的，或者是均勻液相的。三、簡答題1、還原法制取鴇粉的過程機理是

27、什么？影響鴇粉粒度的因素有哪些。氫還原?？偟姆磻剑?WO3+3H2=W+3H2O鴇具有4種比較穩(wěn)定的氧化物WO3+0.1H2=WO2.9+0.1H2OWO2.9+0.18H2?=?WO2.72+0.18H2OWO2.72+0.72H2?=WO2+0.72H2O? WO2+2H2?=W+2H2O?影響因素：原料：三氧化鴇粒度、含水量、雜質氫氣：氫氣的濕 度、流量、通氣方向；還原工藝條件：還原溫度、推舟速度、舟中料層厚度；添加劑彌散強化的機理及其影響因素是什么？它在金屬基復合材料中有何 意義。機理：彌散強化機構的代表理論是位錯理論。在彌散強化材料中，彌 散相是位錯線運動的障礙，位錯線需要較大的應

28、力才能克服障礙向前 移動，所以彌散強化材料的強度高。位錯理論有多種模型用以討論屈 服強度、硬化和蠕變。影響因素：1、彌散相和基體的性質；2、彌散相的幾何因素和形態(tài)；3、彌散相與基體之間的作用；4、壓力加工；5、生產方法。意義：1、再結晶溫度高，組織穩(wěn)定；2、屈服強度和抗拉強度高；3、 隨溫度提高硬度下降得少；4、高溫蠕變性能好；5、疲勞強度高；6、 高的傳導性。3、簡述提高耐熱鋼熱強性的途徑。提高鋼熱強性的途徑：強化基體（固溶體強化）、強化晶界（晶界強 度增加）、彌散強化（碳化物彌散硬化）。？固溶體強化是耐熱鋼高溫 強化的重要方法之一，加入合金元素，以增加原子之間的結合力，可 使固溶體強化，外

29、來原子溶入固溶體使晶格畸變，能提高強度；耐熱鋼中加入微量的硼或錯或稀土元素后，可以凈化晶界，提高晶界的強度；碳化物相沉淀在位錯上，能阻礙位錯的移 動，穩(wěn)定的碳化物彌散分布在固溶體內， 就能顯著地提高鋼的強度和 硬度。4、球墨鑄鐵的強度和塑韌性都要比灰口鑄鐵好。答案要點：灰鐵：G形態(tài)為片狀，易應力集中，產生裂紋，且 G割裂 基體嚴重，使材料有效承載面積大為減小。而球鐵： G形態(tài)為球狀， 基體是連續(xù)的，相對而言，割裂基體的作用小，基體可利用率可達7090%;且球狀G應力集中傾向也大為減小。因此鋼的熱處理強化 手段在球鐵中基本都能采用，所以其強度和塑韌性都要比灰口鑄鐵好。 鋁合金的晶粒粗大，不能靠重

30、新加熱熱處理來細化。答案要點：由于鋁合金不象鋼基體在加熱或冷卻時可以發(fā)生同素異構轉變，因此不能像鋼一樣可以通過加熱和冷卻發(fā)生重結晶而細化晶粒。6、在一般鋼中，應嚴格控制雜質元素 S P的含量。答案要點：S能形成Fe具熔點為989C,鋼件在大于1000c的熱加工溫度時 FeS會熔化，所以易產生熱脆；P能形成Fe3P,性質硬而脆，在冷加 工時產生應力集中，易產生裂紋而形成冷脆。7、試總結Ni元素在合金鋼中的作用，并簡要說明原因。答案要點：1) T基體韌度 一 NiJ位錯運動阻力，使應力松弛；2)穩(wěn)定A, - Ni； A1 ,擴大丫區(qū)，量大時，室溫為A組織;T淬透性-J AG,使“C線右移，Cr-N

31、i復合效果更好；T回火脆性-Ni促進有害元素偏聚；J Ms , TAr7(馬氏體相變驅動力。8、試總結Si元素在合金中的作用，并簡要說明原因。答案要點：T(可切削性 一固溶強化效果顯著；T低溫回火穩(wěn)定性 -抑制e-K形核長大及轉變；T抗氧化性 -形成致密的氧化物；(2分)T淬透性 -阻止K形核長大，使“C線右移，高C時作用較大；T淬火溫度一 F形成元素，T A1 ;T脫C、石墨化傾向 -SiT碳活度，含Si鋼脫C傾向大。(2分) 試從合金化原理角度分析9Mn2V鋼的主要特點。MnT淬透性，D油=30mm;Mn ； ； MS,淬火后AR較多，約2022%,使工件變形較?。籚能克服Mn的缺點，(過

32、熱敏感性，且能細化晶粒；4)含0.9%C左右，K細小均勻，但鋼的硬度稍低，回火穩(wěn)定性較差， 宜在200c以下回火；5)鋼中的VC使鋼的磨削性能變差。9Mn2V廣泛用于各類輕載、中 小型冷作模具。從合金化角度考慮，提高鋼的韌度主要有哪些途徑1）加入Ti、V、W、Mo等強碳化物形成元素，細化晶粒；2）提高回火穩(wěn)定性，加入Ti、V等強碳化物形成元素和Si元素；3）改善基體韌性，主要是加入 Ni元素；4）細化碳化物，如加入 Cr、V等元素使K小、勻、圓；5）降低或消除鋼的回火脆性，主要是Mo、W元素比較有效；（2分） 11、高鎰鋼（ZGMn13）在Acm以上溫度加熱后空冷得到大量的馬氏 體，而水冷卻可得到全部奧氏體組織。答案要點：高鎰鋼在 Acm以上溫度加熱后得到了單一奧氏體組織， 奧氏體中合金度高（高C、高Mn）,使鋼的Ms低于室溫以下。如快 冷，就獲得了單一奧氏體組織，而慢冷由于中途析出了大量的K,使奧氏體的合金度降低，Ms上升，所以空冷時發(fā)生相變，得到了大量 的馬氏體。