金屬材料學(xué)考試真題及答案(編輯修改稿)
2025-07-22 23:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 球墨鑄鐵的強(qiáng)度和塑韌性都要比灰口鑄鐵好。球鐵中，石墨呈球形，灰口鐵石墨呈片狀。球狀石墨對(duì)基體的切割作用和石墨的應(yīng)力集中效應(yīng)大大小于片狀，球鐵基體的利用率大大高于灰口鐵，所以球墨鑄鐵的強(qiáng)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(lái)細(xì)化。由于鋁合金不象鋼基體在加熱或冷卻時(shí)可以發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，因此不能像鋼一樣可以通過(guò)加熱和冷卻發(fā)生重結(jié)晶而細(xì)化晶粒。H6H70俗稱彈殼黃銅，常用于制造炮彈殼、子彈殼。H6H70 組織中只有單相α組織，它的塑性較好，因此適合制造一些需要進(jìn)行深沖加工的零件如炮彈殼、子彈殼等。高速鋼的回火工藝常采用：回火溫度560℃左右，回火3次。由于高速鋼中高合金度馬氏體的回火穩(wěn)定性非常好，在560℃左右回火，才能彌散析出特殊碳化物，產(chǎn)生硬化。同時(shí)在560℃左右回火，使材料的組織和性能達(dá)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(zhuǎn)變，二次回火使第一次回火時(shí)產(chǎn)生的淬火馬氏體回火，并且使殘留奧氏體更多地轉(zhuǎn)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(nèi)應(yīng)力消除得更徹底在低合金高強(qiáng)度構(gòu)件用鋼中，Si、Mn元素的加入量有限制，一般Si＜%,Mn＜2%。Si、Mn元素都能強(qiáng)化鐵素體，在低合金高強(qiáng)度構(gòu)件用鋼中可以提高鋼的強(qiáng)度，但是當(dāng)Si%、Mn2%時(shí)，卻顯著地降低鋼的塑性。所以，在低合金高強(qiáng)度構(gòu)件用鋼中，Si、Mn元素的加入量有限制。Si是非碳化物形成元素，但能有效地提高鋼的低溫回火穩(wěn)定性。Si雖然是非碳化物形成元素，但在低溫回火時(shí)可以抑制εFexC的形成和轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3C，即有效地阻止了Fe3C的形核、長(zhǎng)大及轉(zhuǎn)變。所以能有效地提高鋼的低溫回火穩(wěn)定性4Cr13含碳量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%左右，但已是屬于過(guò)共析鋼。Cr元素使共析S點(diǎn)向左移動(dòng)，當(dāng)Cr含量達(dá)到一定程度時(shí)，%C，所以4Cr13是屬于過(guò)共析鋼。40 CrNi鋼淬火高溫回火后常用水或油冷卻。40 CrNi鋼含有 Cr、Ni元素，而Cr、Ni促進(jìn)了鋼的回火脆性，所以40 CrNi鋼高溫回火脆性傾向較大，回火后快冷能抑制高溫回火脆性，所以常用水或油冷卻。高錳鋼（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。高錳鋼在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M(jìn)n），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(shí)發(fā)生相變，得到了大量的馬氏體。試總結(jié)Mo元素在合金中的作用，并簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。Mo元素在合金中的主要作用歸結(jié)如下：（1）降低回火脆性，一般認(rèn)為Mo可以抑制有害元素在晶界的偏聚；（2）提高貝氏體的淬透性，因?yàn)镸o大大推遲珠光體的轉(zhuǎn)變而對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變影響較?。唬?）細(xì)化晶粒，提高回火穩(wěn)定性。Mo是強(qiáng)碳化物形成元素，與碳的結(jié)合力較大形成的碳化物穩(wěn)定，不易長(zhǎng)大。（4）提高熱強(qiáng)性，因?yàn)镸o可以較強(qiáng)地提高固溶體原子的結(jié)合力。（5）提高防腐性，特別是對(duì)于非氧化性介質(zhì)。因?yàn)镸o可以形成致密而穩(wěn)定的MoO3 膜；（6）提高紅硬性，因Mo與C原子結(jié)合力強(qiáng)，故回火穩(wěn)定性比較好并且形成的在高溫下碳化物穩(wěn)定。高速鋼的成分和熱處理工藝比較復(fù)雜，試回答下列問(wèn)題：1）高速鋼中W、Mo、V合金元素的主要作用是什么?2）高速鋼W6Mo5Cr4V2的AC1在800℃左右，但淬火加熱溫度在1200~1240℃，淬火加熱溫度為什么這樣高?3）常用560℃三次回火，為什么?答案要點(diǎn)：1）W的作用主要是提高鋼紅硬性。主要形成W6C，淬火加熱時(shí)未溶K阻礙晶粒長(zhǎng)大，溶解部分提高抗回火穩(wěn)定性，在回火時(shí)彌散析出W2C，提高耐磨性。但W降低鋼的導(dǎo)熱性。Mo作用與W相似。含Mo的高速鋼熱塑性較好，便于熱壓力加工或熱塑性變形。V顯著提高紅硬性、硬度和耐磨性，同時(shí)可有效降低過(guò)熱敏感性。2）高速鋼中要使W、Mo、V等元素發(fā)揮作用
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