金属材料及其应用复习提纲.doc

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1、南京工业大学2014年金属材料及其应用复习提纲1•碳钢中的5大元素的作用(C、Si、Mn、S、P)o(1)C:含量增加，提高钢的强度、硬度，降低了钢的塑性、韧性、耐蚀性；(2)Si:提高钢的强度、弹性极限、淬透性、低温回火稳定性、淬火温度、抗氧化性，降低可切削性；(3)Mn:提高钢的淬透性，增大钢的过热敏感性和回火脆性的倾向，可扩大A区室溫下可获得A钢，与S形成MnS减轻或消除钢的热脆性，与氧形成MnO是较好的脱氧剂；(4)S:与Fe形成熔点为989匕的FeS相，使钢在热加工过程中产生热脆性；(5)P：与Fe结合成硬脆的FeW相，使钢在冷加

2、工过程中产生冷脆。2•请按照碳化物形成元素和非碳化物形成元素对Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Al、Cu、Si等元素进行分类。(1)强碳化合物形成元素：Ti、Zr.Nb、V;(2)中等强度碳化合物形成元素：W、M。、Cr；(3)弱碳化合物形成元素：Mn、Fe;(4)非碳化物形成元素:Ni、Al.Cu、Sio3.试叙述工程结构钢的性能要求。(1)足够的强度和韧度(2)良好的焊接性和成型工艺性(3)良好的耐腐蚀性。4.简述机器零件用钢的性能要求及典型热处理工艺，并举例说明。(1)性能要求：①良好的冷热加工工艺性；②良好的力学性能(2)调质钢，淬

3、火+高温回火，良好的综合力学性能，如40Cr;(3)弹簧钢，淬火+中温回火，得到回火托氏体，使弹簧具有一定的冲击韧度，较高的弹性极限和最高的疲劳强度,$060Si2Mn,65Mn；(4)滚动轴承羽，淬火+低温回火，具有高而均匀的硬度和耐磨性，高的接触疲劳强度，高的弹性极限，尺寸稳定性好，一定的耐蚀性，良好的冷热加工工艺性能，如GCrl5。5.简述工模具钢的性能要求及典型热处理工艺，并举例说明。⑴要求：①高硬度和高耐磨性；②热稳定性；③足够的强度和韧度；(2)高速钢,淬火+560C三次回火，优良的切削性和耐磨性，$0W18Cr4V；(3)高碳

4、高辂冷作模具钢，一次硬化(较低的淬火温度+低温回火)、二次硬化(较高的淬火温度+多次高温回火)，高硬度和高耐磨性，一定的韧性，如Crl2MoV；6.试叙述不锈钢的中主要合金元素及其作用？(1)":铅是强烈形成并稳定铁素体的元素，缩小奥氏体区，促逬钢的钝化并提高了钢钝化膜的稳定性，从而提高钢的耐蚀性。(2)Ni:葆是强烈形成并稳定奥氏体的元素，扩大奥氏体区，使钢获得完全的奥氏体组织，从而使钢具有良好的强度和塑性、韧性的配合，并具有优良的冷热加工性和焊接、低温与无磁等性能。(3)N:氮是强烈形成并稳定奥氏体的元素，扩大奥氏体区，提高钢的强度，降

5、低应力腐蚀开裂倾向，并提高耐局部腐蚀性能。(4)Mn:是较弱的奥氏体形成元素，但强烈稳定奥氏体组织，提高钢在有机酸中的耐蚀性。(5)Ti、Ni:钛和祂是强碳化物形成元素，在钢中形成稳定的碳化物，防止晶间腐蚀。(6)M。:铠提高不锈钢的钝化能力，扩大其钝化介质范围，具有抗点腐蚀的能力。(7)Si:硅提高不锈钢在盐酸、硫酸、高浓度硝酸中的耐蚀性。7.简述耐热钢的性能要求、性能指标及其主要失效破坏方式。(1)性能要求：①良好的高温强度和塑性；②足够高的高温化学稳定性(2)性能指标：①抗氧化性，氧化速度三种情况：直线关系、抛物线关系、对数关系；②热

6、强性性能指标：蠕变极限、持久强度、高温疲劳强度、持久寿命、应力松弛。(1)主要失效破坏方式①一种是远低于抗拉强度的应力作用下，抗拉强度和塑性会随着载荷持续时间的延长而显著降低，产生断裂；②启一种情况是工作应力低于屈服强度的情况下，工件会连续而缓慢地发生塑性变形，而导致失效。3.简述铸铁的种类及其石墨化过程。（1）灰铸铁：碳全部或大部分以片状石墨G形态存在，断□呈暗灰色；（2）球墨铸铁：碳全部或大部分以球状石墨G形态存在，球化处理得到；（3）蠕墨铸铁：碳全部或大部分以蠕虫状石墨G形态存在，蠕化处理得到；（4）可锻铸铁：碳全部或大部分以游离团絮

7、状石墨G形态存在，石墨化退火处理得到；（5）白□铸铁：碳全部或大部分以化合态Fc3C形式存在，断□呈壳白色；（6）石墨化过程是铸铁按Fc-C稳定系冷却凝固，碳原子析出，形成石墨的过程，如灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。①第一阶段石墨化：P'S'K'线温度以上的石墨化过程。②第二阶段石墨化:P'S'K'线温度以下的石墨化过程°9•下列牌号各属于哪类钢种？并简述其合金元素作用、热处理工艺及主要性能：ZGMn13、GC门5、20CrMnTi、42CrMo、60Si2Mn、10017、304、1Cr13x2Cr13x3C门3、4C门3、1Cr18Ni9

8、Tio（1）ZGMnl3（水韧处理），较高的强硬度，较好的韧塑性；（2）GCrl5（淬火+低回），高碳洛轴承钢©提高淬透性），具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性和高的接触疲劳寿命，