北京科技大學金屬材料與熱處理考試資料.doc

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1、熱處理的定義 根據(jù)鋼件的熱處理目的, 把鋼加熱到預定的溫度，在此溫度下保持一定的時間，然后以預定的速度冷卻下來的一種綜合工藝。 鋼的熱處理是通過加熱、保溫和冷卻的方法，來改變鋼內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而改善其性能的一種工藝。 凡是材料體系（金屬、無機材料）中有相變發(fā)生，總可以采用熱處理的方法，來改變組織與性能。 ２、Ac1、Ac3、Accm的意義 　　對于一個具體鋼成分來說，A1、A3、Acm是一個點，而且是無限緩慢加熱或冷卻時的平衡臨界溫度。加熱時的實際臨界溫度加注腳字母“C”，用Ac1、Ac3、Accm表示； 　冷卻時的實際臨界溫度加注腳字母“r”，用Ar1、Ar3、Arcm表示。 3、什么是奧氏體化？奧氏體化的四個過程？是什么類型的相戀？ 將鋼加熱到AC1點或AC3點以上，使體心立方的α-Fe鐵結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎浇Y(jié)構(gòu)的γ-Fe，這個過程就是奧氏體化過程。 從鐵碳相圖可知，任何成分碳鋼加熱到Ac1以上，珠光體就向奧氏體轉(zhuǎn)變；加熱到Ac3或Accm以上，將全部變?yōu)閵W氏體。這種加熱轉(zhuǎn)變稱奧氏體化。 共析鋼的奧氏體化過程包括以下四個過程： 形核； 長大； 殘余滲碳體溶解； 奧氏體成分均勻化。 　　加熱時奧氏體化程度會直接影響冷卻轉(zhuǎn)變過程，以及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組成和性能。 是擴散型相變。 4、碳鋼與合金鋼的奧氏體化有什么區(qū)別？為什么？ 在同一奧氏體化溫度下，合金元素在奧氏體中擴散系數(shù)只有碳的擴散系數(shù)的千分之幾到萬分之幾，可見合金鋼的奧氏體均勻化時間遠比碳鋼長得多。 　　在制定合金鋼的熱處理工藝規(guī)范時，應比碳鋼的加熱溫度高些，保溫時間長些，促使合金元素盡可能均勻化。 5奧氏體晶粒的三個概念（初始晶粒、實際晶粒和本質(zhì)晶粒）？ 　奧氏體的初始晶粒： 指加熱時奧氏體轉(zhuǎn)變過程剛剛結(jié)束時的奧氏體晶粒，這時的晶粒大小就是初始晶粒度。 奧氏體實際晶粒：指在熱處理時某一具體加熱條件下最終所得的奧氏體晶粒，其大小就是奧氏體的實際晶粒度。 奧氏體的本質(zhì)晶粒 　　指各種鋼的奧氏體晶粒的長大趨勢。 　晶粒容易長大的稱為本質(zhì)粗晶粒鋼；晶粒不容易長大的稱為本質(zhì)細晶粒鋼； 6為什么要研究奧氏體晶粒大??？ 顯著影響冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能。 7、工廠中對奧氏體晶粒大小的表征方法是什么？本質(zhì)晶粒度的測試方法？ 統(tǒng)一采用與標準金相圖片比較，來確定晶粒度的級別。 生產(chǎn)中為了便于確定鋼的本質(zhì)晶粒度，只需測出930度左右的實際晶粒度，就可以判斷。 8‘什么叫奧氏體？’ 奧氏體冷至臨界溫度以下，牌熱力學不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為過冷奧氏體。 9、鋼的共析轉(zhuǎn)變？珠光體組織的三種類型？ 鋼的共析轉(zhuǎn)變：　鋼奧氏體化后，過冷到A1至“鼻尖”之間區(qū)域等溫停留時，將發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，形成珠光體組織，其反應如下： γ→ P (　α+　Fe3C) 結(jié)構(gòu)　　FCC 　　BCC 正交 含碳量　0.77% 　0.0218% 6.69% 珠光體的三種類型：珠光體，索氏體，屈氏體。 10、什么叫鋼的C曲線？如何測定？影響C曲線的因素？ 過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線，也稱TTT（Time Temperature Transformation）曲線。因曲線形狀象英文字母“C”，故常稱C曲線。 在過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變過程中有組織（相變）轉(zhuǎn)變和性能變化，因此可用金相法、硬度法、膨脹法或磁性法等來測定過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變過程，其中金相法是最基本的。 金相法測定過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖---C曲線（基本方法），以共析鋼為例： １）用共析鋼制成多組圓片狀試樣（φ101.5）； ２）取一組試樣加熱奧氏體化； ３）迅速轉(zhuǎn)入A1以下一定溫度熔鹽浴中等溫； ４）各試樣停留不同時間后分別淬入鹽水中，使未分解的過冷奧氏體變?yōu)轳R氏體； ５）這樣在金相顯微鏡下就可以觀察到過冷奧氏體的等溫分解過程。 鋼的成分和熱處理條件都會引起C曲線形狀和位置的變化。 １）含碳量的影響 2) 合金元素的影響 3)　奧氏體化溫度和保溫時間的影響 11、什么叫CCT曲線？如何測定？ 連接冷卻曲線上相同性質(zhì)的轉(zhuǎn)變開始點和終了點，得到鋼種的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖稱CCT曲線。 與測定C曲線的方法相同，一般也都用膨脹法或金相-硬度法等來測定CCT(Continuous Cooling Transformation)圖； 　在測定時，首先選定一組具有不同冷卻速度的方法，然后將欲測試樣加熱奧氏體化，并以各種冷卻速度進行冷卻，同時測出冷卻過程中的轉(zhuǎn)變開始點與終了點； 　將這些點畫在溫度---時間坐標系中，并將轉(zhuǎn)變開始點與終了點分別連在一起。 12、比較C曲線與CCT曲線的異同點？應用范圍各是什么？ 鋼的C曲線與CCT曲線是制定合理的熱處理工藝規(guī)程的重要依據(jù)；它對于分析研究各種鋼在不同熱處理后的金相組織與性能，進而合理地選用鋼材等方面也有很大的參考價值。 　根據(jù)某種鋼的CCT曲線，可以知道在各種不同冷卻速度下所經(jīng)歷的各種轉(zhuǎn)變以及應得的組織和性能（如硬度），還可以清楚地確定該鋼的臨界冷卻速度等，這是規(guī)定淬火方法、選擇淬火介質(zhì)的重要依據(jù)。 　根據(jù)某種鋼的C曲線，可以制定等溫退火、等溫淬火等熱處理工藝規(guī)程（如確定合理的等溫溫度與時間）。 13、什么叫馬氏體相變？特點是什么？ 將材料從高溫結(jié)構(gòu)狀態(tài)快速冷卻，在較低溫度下發(fā)生的無擴散型相變；（這從廣義上說） 由奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變過程， 1）無擴散性，依靠切變進行（military change）； 2）無成分變化，只是點陣重構(gòu)； 3）一般在Ms點以下一個溫度區(qū)間內(nèi)完成（Mf），轉(zhuǎn)變過程靠產(chǎn)生一批批新馬氏體片來完成，不是靠原馬氏體片長大。 這種通過切變進行點陣重構(gòu)，而無成分變化的非擴散性相變，統(tǒng)稱為馬氏體轉(zhuǎn)變。 14、只有鋼鐵中都有馬氏體相戀嗎？ 不是?，F(xiàn)在除鐵合金外，許多有色金屬與合金以及陶瓷材料等也都發(fā)現(xiàn)馬氏體轉(zhuǎn)變。 15、馬氏體強化（或感感化）的原因是什么？ 固溶強化（C原子）；高密度位錯、孿晶亞結(jié)構(gòu)強化；自回火現(xiàn)象，時效強化。 16、從成分、相結(jié)構(gòu)、性能認識鐵素體、珠光體、貝氏體、馬氏體的區(qū)別？ 轉(zhuǎn)變機理 基體 基體結(jié)構(gòu) 相組成 珠光體 碳、鐵原子擴散 平衡含量，小于0.00218% 體心立方 鐵素體+滲碳體 貝氏體 碳擴散，鐵原子切變 大于平衡含量 體心立方 鐵素體+少量碳化物 馬氏體 鐵原子切變，無碳原子擴散 過飽和碳量 體心立方 鐵素體（+少量殘余奧氏體） 17、什么叫鋼的回火？回火的目的？為什么回火時會發(fā)生組織的變化？按溫度的高低，回火有哪幾個主要的階段？ 鋼回火的定義： 將淬火后的鋼在A1溫度以下加熱，使之轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的回火組織的工藝過程。 (2)回火的目的： 保證組織轉(zhuǎn)變（亞穩(wěn)組織）； 消除內(nèi)應力； 達到一定的性能要求； 　組織的變化？淬火鋼的室溫組織為馬氏體和殘余奧氏體，都是亞穩(wěn)定相。（從熱力學上） 　一旦進行加熱，原子擴散能力加強，會自發(fā)地向穩(wěn)定相鐵素體和滲碳體轉(zhuǎn)變。這個過程，隨溫度升高，可以分成5個階段。 1)馬氏體中碳原子的偏聚 2) 馬氏體的分解 3) 殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變 4) 碳化物的轉(zhuǎn)變 5)　碳化物的聚集長大和α相回復、再結(jié)晶 18、低溫回火脆性？高溫回火脆性？各自的原因？ 低溫回火脆性 　低溫回火脆性：淬火鋼在250--400℃范圍內(nèi)回火時出現(xiàn)的脆性； 　幾乎所有淬成馬氏體的鋼，在300℃左右回火后都存在這類脆性； 　此脆性區(qū)正是碳化物轉(zhuǎn)變（ε碳化物----χ碳化物----θ碳化物（滲碳體））的區(qū)間，以及它們在馬氏體板條或片間析出，引起韌性明顯下降； 　在更高溫度回火后脆性消除；防止方法只有不在此區(qū)間回火。 高溫回火脆性：淬火的合金鋼在450--650℃范圍內(nèi)回火后，進行慢冷所出現(xiàn)的脆性； 高溫回火脆性主要原因：由于銻、磷、錫、砷等殘余元素在原奧氏體晶界偏聚所引起的。合金鋼中的合金元素如 Cr、Mn、Ni等元素促進這些微量元素的偏聚。 19、什么叫退火？目的是什么？幾種退火的定義？球化退火？擴散退火？去氫退火？再結(jié)晶退火？完全退火？ 定義：將鋼加熱到臨界點Ac1以上或以下的一定溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。 目的： １）消除鋼錠的成分偏析，使成分均勻化。異分合金系的非平衡凝固，即存在成分偏析； ２）組織均勻化：消除鑄、鍛件存在的魏氏組織或帶狀組織； 3)　降低硬度，改善組織，以便于切削加工； 4)　消除內(nèi)應力和加工硬化； 5)　改善高碳鋼中碳化物形態(tài)和分布(球化退火)，為淬火作好組織準備。 球化退火 　定義：球化退火是使鋼獲得粒狀珠光體的熱處理工藝。 擴散退火 定義：又稱均勻化退火，它是將鋼錠、鑄件或鍛坯加熱到略低于固相線的溫度下長時間保溫，然后緩慢冷卻以消除化學成分不均勻現(xiàn)象的熱處理工藝。 去氫退火：　　對于尺寸較大的鍛軋件，軋后空冷至低于Ac1溫度，約640--660℃，奧氏體變成珠光體，由于氫在鐵素體中擴散速度大于奧氏體中，640--660℃等溫使氫較快逸出，防止白點產(chǎn)生。 再結(jié)晶退火： 定義：將冷加工硬化的鋼材，加熱至T再—Ac1之間進行，通常為650--700℃。在這過程中，變形晶?；謴统傻容S狀晶粒，從而消除加工硬化。 目的：鋼經(jīng)冷沖、冷軋或冷拉后產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，使鋼的強度、硬度升高，塑性、韌性下降，切削性能和成型性變差，經(jīng)過再結(jié)晶退火，鋼的機械性能恢復。 完全退火：定義：將亞共析鋼加熱到Ac3以上20--30℃，保溫足夠時間奧氏體化后，隨爐緩冷，從而獲得接近平衡組織。 不完全退火： 定義：亞共析鋼在Ac1—Ac3之間或過共析鋼在Ac1--Accm之間兩相區(qū)加熱，保溫足夠時間，進行緩慢冷卻的熱處理工藝。 20、鋼的正火？ 正火是將鋼加熱到Ac3、Accm以上約30--50℃，或更高溫度，保溫足夠時間，然后在靜止空氣中冷卻的熱處理工藝。 組織特點 根據(jù)鋼的CCT曲線和工件的截面大小（冷卻速度），正火后可獲得不同組織，如粗細不同的珠光體、貝氏體、馬氏體或它們的混合組織。 正火的目的 對于大鍛件、截面較大的鋼材、鑄件，用正火來細化晶粒，均勻組織如消除魏氏組織或帶狀組織。這相當于退火的效果； 低碳鋼退火后硬度太低（切削粘刀），改用正火，可提高硬度，改善切削加工性。 作為某些鋼（如中碳非調(diào)質(zhì)鋼）的最終熱處理，以代替調(diào)質(zhì)處理（淬火+回火）。 用于過共析鋼，可消除網(wǎng)狀碳化物，便于球化退火。 21、淬火的定義？淬火的目的？過共析鋼的淬火溫度是多少？ 將鋼加熱到臨界點Ac1或Ac3以上的一定溫度，保溫一定時間，然后在水或油等冷卻介質(zhì)中快速冷卻。（為什么對于過共析鋼不是Accm?） 淬火的目的： 把奧氏體化工件淬成馬氏體，以便在適當溫度回火后，獲得所需要的力學性能。 對于亞共析鋼： 淬火加熱溫度為Ac3+30--50℃， 23、鋼的淬透性是什么？決定于哪些因素？（內(nèi)因與外因） 指奧氏體化后的鋼在淬火時獲得馬氏體的能力。其大小用鋼在一定條件下淬火時獲得淬透層深度來表示。 淬透性（淬透層深度）的影響因素 主要決定于臨界冷卻速度的大?。▋?nèi)因） 工件的截面尺寸和淬火介質(zhì)的冷卻能力（外因） 23、淬透性和淬硬性 它們是兩個不同概念； 淬硬性是指鋼在淬火后能夠達到的最高硬度，它主要與鋼的含碳量有關(guān)。如高碳工具鋼的淬硬性高，但淬透性很低； 252 而低碳合金結(jié)構(gòu)鋼的淬硬性不高，但淬透性較高。合金元素使得CCT曲線往右移動，因而使臨界淬火速度變小，淬透性增大。 24、淬透性的測定 測定方法很多，但頂端淬火法是世界上應用最廣泛的淬透性試驗方法； 生產(chǎn)中常用臨界淬透直徑來衡量鋼的淬透性，具有更大的實用意義： 25、調(diào)質(zhì)處理是什么？彈簧鋼的一般是經(jīng)過哪種回火？ 淬火+高溫回火稱為調(diào)質(zhì)牏 彈簧鋼一般是經(jīng)過中溫回火 26、什么是形變熱處理？強化的原因是什么？ 形變熱處理的定義：形變強化和相變強化相結(jié)合的一種熱處理； 強化的原因： 1）馬氏體繼承了形變奧氏體的高密度位錯和細化的晶粒； 2）一些碳化物的析出，阻礙位錯的運動，提高了強度； 3）高密度位錯和微細碳化物存在，使回火析出的碳化物更彌散均勻； 4）上述綜合結(jié)果，既提高了強度，又改善了韌性。 27、鋼的化學熱處理是什么？滲碳工藝是怎樣的？ 鋼的化學熱處理： 將鋼件放在一定溫度的化學活性介質(zhì)中，使一種或幾種元素的原子滲入到鋼件表面，以改變鋼件表面層的化學成分，從而獲得預期的組織和性能的熱處理過程。 滲碳工藝：將低碳鋼件放入增碳的活性介質(zhì)中，在900--950℃加熱保溫，使活性碳原子滲入鋼的表面達到高碳； 滲碳后，必須進行淬火和低溫回火，使鋼件表面具有高硬度和高的耐磨性，而心部具有一定的強度和較高的韌性；（為什么？） 機器零件經(jīng)過滲碳及隨后的淬火并低溫回火后，可以獲得很高的表面硬度、耐磨性、高的接觸疲勞強度和高的彎曲疲勞強度；心部具有良好的塑性和韌性； 滲碳工藝可以使同一材料制作的機器零件兼有高碳鋼與低碳鋼的性能； 28、塑性變形的本質(zhì)是什么？強化的一般思路是什么? 塑性變形的本質(zhì)是：晶體的一部分相對于另一部分沒一定與日幣的相對滑動。 強化的一般思路：設法在金屬中引入大量的晶體缺陷，大大增加位錯之間、位錯和其它晶體缺陷之間的交互作用，從而阻礙位錯的運動，導致金屬抗變形能力被大大提高這是通常強化的思路和方法。 29、一般強化的方法有哪些？請用實例說明。 固溶強化：類原子加入純金屬基體中構(gòu)成固溶體后，其靜強度行為可概括為： 在應力—應變圖上，合金的流變應力以及整個應力—應變曲線都向上提升，合金的應變強化能力一般比純金屬要高。 相變強化:：高強度冷拔鋼絲，它是工業(yè)上強度最高的鋼鐵制品，抗拉強度可以達到4000MPa, 這就是用強烈冷變形的方法取得的。 彌散強化： Al-0.4wt%Cu合金是通過時效處理獲得彌散強化效果的典型例子。 晶界強化（細晶強化）：在工業(yè)上，通過壓力加工和熱處理使金屬獲得細而均勻的晶粒，是提高金屬材料力學性能的有效途徑。 相變強化：相變強化不是一種獨立的強化機制，它實際上是固溶強化、彌散強化、形變強化、細晶強化的綜合效應。 30、合金鋼的定義？常用合金元素有哪些？簡要說明合金元素加入鋼中改變Fe-C鋼性能的理由。 合金元素的定義：在碳鋼中有意地加入一種或幾種合金元素,使鋼的使用性能或工藝性能得以改善提高. 目前鋼鐵中常用的合金元素有十幾個，分屬于元素周期表中的不同周期： 第二周期：B、C、N 第三周期：Al、Si、P、S 第四周期：Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu 第五周期：Nb、Mo 第六周期：W 《物理化學》基礎課程中已經(jīng)學習了二元相圖的知識，由于元素與元素的相互作用，改變了體系中各相的穩(wěn)定性，并產(chǎn)生了許多新的相； 以Fe—C二元相圖為例，鐵中由于加入了C元素，產(chǎn)生了新相，形成了不同的組織，從而鋼鐵材料也具有一系列不同的性能； 31、什么是奧氏體形成元素？鐵素體形成元素？對常用合金元素分類。 奧氏體形成元素：合金元素中，在γ-Fe中有較大溶解度并能穩(wěn)定γ-Fe的元素； 鐵素體形成元素：在α-Fe中有較大溶解度并使γ-Fe不穩(wěn)定的元素； 根據(jù)它們對鐵多型性轉(zhuǎn)變的影響，分為兩大類： (1)使A3溫度下降，A4溫度升高，這類元素是擴 大γ相區(qū)的奧氏體形成元素。它們分兩類： （2）使A3溫度升高，A4溫度下降 這類是縮小γ-相區(qū)的鐵素體形成元素。它包括下列兩種情況： 1）封閉γ相區(qū)2）縮小γ相區(qū) 32、為什么合金元素在鋼中的分布是不均勻的？解釋硼增大淬透性的原因？ 合金中的晶體缺陷有晶界、相界、亞晶界及位錯等，這些晶體缺陷區(qū)有較高的能量； 合金元素和雜質(zhì)元素溶于合金后，將與這些晶體缺陷產(chǎn)生相互作用。溶質(zhì)原子與晶界結(jié)合，形成晶界偏聚；溶質(zhì)原子與位錯結(jié)合，形成柯垂耳氣團； 因此，溶質(zhì)元素在合金中有時雖然極微，但因與晶體缺陷的交互作用，使其在缺陷區(qū)富集到很高濃度，從而對合金的組織和性能產(chǎn)生巨大的影響； 33、鋼中碳化物、氮化物的主要作用？ 這些碳氮化物一方面直到常常強化，另一方面能細化焸使之成為一類高效能的鋼鐵； 碳化物和氮化物是鋼鐵中的重要組成相，其類型、成分、數(shù)量、尺寸大小、開關(guān)及分布對鋼鐵的性能有極重要的影響。 34、合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響？特別是對CCT曲線影響表現(xiàn)在哪些方面？ 1）、合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響，首先表現(xiàn)在對臨界點的影響： 奧氏體形成元素降低Ar3點，使轉(zhuǎn)變溫度降低，過冷度減小，轉(zhuǎn)變的驅(qū)動力減?。?鐵素體形成元素則相反。 2）、合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響集中反映在對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變動力學曲線位置 在碳鋼中由于珠光體和貝氏體的最大轉(zhuǎn)變速度溫度極為接近，故在過冷奧氏體轉(zhuǎn)變動力學曲線上只畫出一個C曲線。但不同的合金元素對這些轉(zhuǎn)變有著不同的影響: 35、合金元素對Ms點的影響？ 絕大多數(shù)合金元素都降低Ms點（馬氏體開始形成點），只有鈷和鋁相反。 36、合金元素對回火過程的影響？ 1）、合金元素對馬氏體分解的影響 馬氏體分解過程包括以下幾步：1）碳原子在馬氏體的晶體缺陷處偏聚；2）ε-Fe2.4C介穩(wěn)碳化物析出和馬氏體中含碳量降低；3）ε-Fe2.4C轉(zhuǎn)變Fe3C。 碳化物形成元素阻礙馬氏體的分解：主要是它們和碳有較強的親和力有關(guān)，可把碳鋼中馬氏體分解完畢的溫度從260℃提高到500℃。 弱碳化物形成元素錳和非碳化物形成元素鎳對馬氏體分解的作用甚弱。 非碳化物形成元素Si、Al、P也能阻礙馬氏體分解。Fe3C中不含Si，因此Si首先必須擴散開去，F(xiàn)e3C才能形核和長大，Al和P的作用機制與硅相似。 2）合金元素對回火時殘留奧氏體轉(zhuǎn)變的影響 淬火鋼中殘留奧氏體回火時轉(zhuǎn)變的特點基本遵循過冷奧氏體恒溫轉(zhuǎn)變的規(guī)律，但孕育期較短和轉(zhuǎn)變不完全。 殘留奧氏體在500--600℃范圍加熱時，殘留奧氏體中析出部分碳化物，使得殘留奧氏體中的碳和碳化物形成元素降低，從而使殘留奧氏體穩(wěn)定性降低，Ms點升高，在冷卻過程時發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。 37、什么叫結(jié)構(gòu)鋼？工程結(jié)構(gòu)鋼？機械結(jié)構(gòu)鋼？ 結(jié)構(gòu)鋼的定義 結(jié)構(gòu)鋼人們主要是利用它的力學性能（強度、塑性、韌性、硬度等）； 結(jié)構(gòu)鋼用來制造工程結(jié)構(gòu)和機械結(jié)構(gòu)，它包括工程結(jié)構(gòu)鋼和機械結(jié)構(gòu)鋼兩大類； 1）工程結(jié)構(gòu)鋼是指專門用來制造各種工程結(jié)構(gòu)鋼的一大類鋼種； 2）機械結(jié)構(gòu)鋼：機械結(jié)構(gòu)鋼是用來制造各種機械零件的鋼種。 38、工程鋼的合金設計主要考慮哪些方面？ 1）工程結(jié)構(gòu)鋼的強化 2）鐵素體-珠光體組織的冷脆性 3）工程結(jié)構(gòu)鋼的焊接問題（工藝性能） 4) 應變時效和淬火時效 5) 工程結(jié)構(gòu)鋼的耐大氣腐蝕性能 39、差別鋼的焊接性采用什么概念？ 為了估計鋼的可焊性的好壞，通常采用碳當量的概念； 碳當量概念：把單個合金元素對熱影響區(qū)硬化傾向的作用折算成碳的作用，再與鋼的含碳量加在一起，用這個碳當量來判斷鋼的可焊性的好壞； 40、分析碳素結(jié)構(gòu)鋼和高強低合金結(jié)構(gòu)鋼的強化原因（16Mn）？ 碳素工程結(jié)構(gòu)鋼中五種常存元素：碳、硅、錳、硫、磷，其中W(Mn) ≤1.0%, W(Si) ≤0.5%, 它們是冶煉工藝中為了脫氧和穩(wěn)定硫的需要而加進來的；它們大部分以熱軋成品供貨。 ②高強度低合金鋼(High Strength Low Alloy Steels, 簡為 HSLA) 為提高碳素工程結(jié)構(gòu)鋼強度，而加入少量合金元素； 利用合金元素產(chǎn)生固溶強化、細晶強化和沉淀強化（不同鋼種情況不一樣）。 利用細晶強化使鋼的韌-脆轉(zhuǎn)化溫度的降低，來抵消由于固溶強化、碳氮化物沉淀強化使鋼的韌-脆轉(zhuǎn)化溫度的升高。 41、機械結(jié)構(gòu)鋼為什么很多采用合金結(jié)構(gòu)鋼？ 接受淬火成馬氏體的能力的大； 在尺寸較大的零件上，在淬火時得不到人們所需要厚度的馬氏體層； 因此，在機械制造中的很多場合采用了合金結(jié)構(gòu)鋼。 42、滲碳鋼的合金化思想是什么？ 1）含碳量的確定 2）合金化的主要作用之一是提高滲碳鋼的淬透性。根據(jù)零件承受負荷大小不同，要求鋼的淬透性不一樣： 3）滲碳層的含碳量和層的深度 ⑥總結(jié)：滲碳鋼的合金化思想既要考慮滲碳鋼使用性能的要求，又要考慮滲碳工藝的需求。 43、軸承鋼的主要失效形式？對軸承鋼的性能要求？軸承鋼的冶金質(zhì)量問題主要是什么？怎樣改進？ 兩種主要破壞形式1) 接觸疲勞破壞2)相對滑動造成的磨損 對軸承鋼性能和組織的要求： 具有高的接觸疲勞強度和抗壓強度； 軸承鋼經(jīng)熱處理后必須具有高而均勻的硬度（一般軸承硬度要求為HRC61—65）； 高的彈性極限，防止在高載荷作用下軸承發(fā)生過量的塑性變形； 一定的韌性，防止軸承在承受沖擊載荷作用下發(fā)生破壞； 良好的尺寸穩(wěn)定性，防止軸承在長期存放或使用中因尺寸變化而降低精度； 在大氣和潤滑劑中具有一定的抗腐蝕性能； 良好的工藝性能，如冷熱成型性、切削性能、熱處理工藝性等。 軸承鋼冶金質(zhì)量的兩個主要問題。 (4)軸承鋼的冶金質(zhì)量 非金屬夾雜物; 碳化物不均勻性所造成的冶金質(zhì)量缺陷。 改進方法： A． 徹底脫氧是獲得高純凈鋼的必要條件，利用真空脫氣、爐外精煉等可極大提高鋼的純凈度。 B． 嚴格控制冶煉和港灣的操作過程 C． 注意鋼包、出鋼槽、淌道等的清潔，以減少外來夾雜物； D． 采用脫氧、真空感應攪拌、電渣重熔、真空自耗等技術(shù)。 44．軸承鋼的熱處理方式？ 軸承鋼的熱處理包括兩個環(huán)節(jié)： 1) 球狀退火 a.降低硬度、消除加工硬化等，便于加工（切削、冷拔等）； b.獲得均勻分布的細粒狀珠光體，為淬火作好組織上的準備；改善最后熱處理的綜合機械性能。 2) 淬火+低溫回火為第二個環(huán)節(jié)（最終熱處理） 淬火溫度為840℃（為防止氧化脫碳，一般采用保護氣氛加熱或真空加熱）。 經(jīng)油淬后，可得到隱晶馬氏體上分布細小均勻的粒狀碳化物，其含量為7—9%，并含有少量殘留奧氏體； 淬火后，立即回火，以消除內(nèi)應力，提高韌性，穩(wěn)定組織及尺寸。一般采用160℃保溫3h或更長，回火后硬度在HRC62—66。（尺寸變化的原因是存在未完全消除的內(nèi)應力和殘余奧氏體。） 45、結(jié)構(gòu)鋼和彈簧鋼的編號方法 46、什么是彌散強化？舉例。 Al-0.4wt%Cu合金是通過時效處理獲得彌散強化效果的典型例子。 47、鋼的淬火回火處理與鋁合金的淬火時效異同點？ 過冷奧氏體：如果將事先加熱成奧氏體狀態(tài)的鋼冷卻到A1溫度以下，則由于此溫度下奧氏體的自由能比鐵素體與滲碳體兩相混合物（珠光體或貝氏體），所以奧氏體將發(fā)生分解而向珠光體（或其它組織）轉(zhuǎn)變。