金屬學(xué)課后習(xí)題答案完整版1

1、金屬學(xué)課后答案第一章1.為什么說(shuō)鋼中的S、P雜質(zhì)元素在一般情況下總是有害的？答：S、P會(huì)導(dǎo)致鋼的熱脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，導(dǎo)致合金鋼的第二類高溫回火脆性，高溫蠕變時(shí)的晶界脆斷。S能形成FeS，其熔點(diǎn)為989℃，鋼件在大于1000℃的熱加工溫度時(shí)FeS會(huì)熔化，所以易產(chǎn)生熱脆；P能形成Fe3P，性質(zhì)硬而脆，在冷加工時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力集中，易產(chǎn)生裂紋而形成冷脆。2.鋼中的碳化物按點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)分為哪兩大類？各有什么特點(diǎn)？答：簡(jiǎn)單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)

2、簡(jiǎn)單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：硬度較高、熔點(diǎn)較高、穩(wěn)定性較好；復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：硬度較低、熔點(diǎn)較低、穩(wěn)定性較差。3.簡(jiǎn)述合金鋼中碳化物形成規(guī)律。答：①當(dāng)rCrM0.59時(shí)，形成復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)；當(dāng)rCrM400℃，Me開(kāi)始重新分布。非K形成元素仍在基體中，K形成元素逐步進(jìn)入析出的K中，其程度取決于回火溫度和時(shí)間。6.有哪些合金元素強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒的長(zhǎng)大？阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大有什么好處？答：Ti、Nb、V等強(qiáng)碳化物形成元素（好處）：能夠細(xì)化晶粒，從而

3、使鋼具有良好的強(qiáng)韌度配合，提高了鋼的綜合力學(xué)性能。7.哪些合金元素能顯著提高鋼的淬透性？提高鋼的淬透性有何作用？答：在結(jié)構(gòu)鋼中，提高馬氏體淬透性作用顯著的元素從大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。作用：一方面可以使工件得到均勻而良好的力學(xué)性能，滿足技術(shù)要求；另一方面，在淬火時(shí)，可選用比較緩和的冷卻介質(zhì)，以減小工件的變形與開(kāi)裂傾向。8.能明顯提高回火穩(wěn)定性的合金元素有哪些？提高鋼的回火穩(wěn)定性有什么作用？答：提高回火穩(wěn)定性的合金元素

4、：Cr、Mn、Ni、Mo、W、V、Si作用：提高鋼的回火穩(wěn)定性，可以使得合金鋼在相同的溫度下回火時(shí)，比同樣碳含量的碳鋼具有更高的硬度和強(qiáng)度；或者在保證相同強(qiáng)度的條件下，可在更高的溫度下回火，而使韌性更好些。9.第一類回火脆性和第二類回火脆性是在什么條件下產(chǎn)生的？如何減輕和消除？答：第一類回火脆性:脆性特征：①不可逆；②與回火后冷速無(wú)關(guān)；③斷口為晶界脆斷。產(chǎn)生原因：鋼在200350℃回火時(shí)，F(xiàn)e3C薄膜在奧氏體晶界形成，削弱了晶界強(qiáng)度；雜

5、質(zhì)元素P、S、Bi等偏聚晶界，降低了晶界的結(jié)合強(qiáng)度。Ni:①是奧氏體形成元素，促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大，增大鋼的過(guò)熱敏感性；（強(qiáng)度增加，韌性增加）②是非碳化物形成元素，增大鋼中的碳活度，所以含Ni鋼的脫C傾向和石墨化傾向較大；③對(duì)A晶粒長(zhǎng)大的影響不大；④能提高鋼的淬透性，使工件得到均勻而良好的力學(xué)性能。在淬火時(shí)，可選用比較緩和的冷卻介質(zhì)，以減小工件的變形與開(kāi)裂傾向。⑤提高回火穩(wěn)定性，使相同回火溫度下的合金鋼的硬度高于碳鋼；⑥促進(jìn)鋼中有害元素的偏聚，

6、增大鋼的回火脆性。總結(jié)：SiMnCrMoWVNiF的力學(xué)性能增加強(qiáng)度，減小韌性增加強(qiáng)度、韌性同上增加強(qiáng)度，減小韌性同上同上增加強(qiáng)度、韌性K形成傾向非K形成元素弱K形成元素中強(qiáng)K形成元素中強(qiáng)K形成元素中強(qiáng)K形成元素強(qiáng)K形成元素非K形成元素A晶粒長(zhǎng)大傾向細(xì)化促進(jìn)阻礙作用中等阻礙作用中等阻礙作用中等大大阻礙影響不大淬透性增加增加增加增加增加增加增加回火穩(wěn)定性提高低溫回火提高提高提高提高提高影響不大回火脆性推遲低溫回脆，促進(jìn)高溫回脆促進(jìn)促進(jìn)大大

7、降低降低降低促進(jìn)11.根據(jù)合金元素在鋼中的作用，從淬透性、回火穩(wěn)定性、奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向、韌性和回火脆性等方面比較下列鋼號(hào)的性能：40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo答：①淬透性：40CrNiMo40CrMn40CrNi40Cr（因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)鋼中，提高馬氏體淬透性作用顯著的元素從大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni，而合金元素的復(fù)合作用更大。）②回火穩(wěn)定性：40CrNiMo40CrMn40CrNi40Cr③奧氏體晶粒

8、長(zhǎng)大傾向：40CrMn40Cr40CrNi40CrNiMo④韌性：40CrNiMo40CrNi40CrMn40Cr（Ni能夠改善基體的韌度）⑤回火脆性：40CrNi40CrMn40Cr40CrNiMo（Mo降低回火脆性）12.為什么W、Mo、V等元素對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變阻止作用大，而對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變影響不大？答：對(duì)于珠光體轉(zhuǎn)變，不僅需要C的擴(kuò)散和重新分布，而且還需要W、Mo、V等K形成元素的擴(kuò)散，而間隙原子碳在A中的擴(kuò)散激活能遠(yuǎn)小于W、Mo、V等置