金属材料学复习提纲.doc

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1、《金属材料学》复习提纲第一章钢的合金化原理基本概念：l碳素钢：碳量小于1.35%(0.1%-1.2%)，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢。l合金渗碳体：Fe3C中的铁原子可以被其他金属原子所置换，形成以间隙化合物为基体的固溶体，一般把它们称为合金渗碳体。l偏聚：指固溶体内溶质原子富集的小区域(偏聚区)的形成过程。l等温淬火：把钢件加热使其奥氏体化并均匀化后，使之快冷到贝氏体转变温度区间（260～400℃），放入温度稍高于Ms点的硝盐浴或碱浴中，等温保持一定时间（一般在浴槽中保温时间为30~60min），使奥氏体转变为贝氏体

2、，然后取出置于空气中冷却的淬火工艺。l第一类回火脆性：第一类回火脆性又称不可逆回火脆性，低温回火脆性，主要发生在回火温度为250～400℃。1在出现第一类回火脆性后再加热到更高温度回火，可以将脆性消除，使冲击韧性重新升高。此时若再在200～350℃温度范围内回火将不再会产生这种脆性。2与回火后的冷却速度无关；3断口为沿晶脆性断口。l第二类回火脆性：第二类回火脆性又称可逆回火脆性，高温回火脆性。发生的温度在400～650℃。（1）具有可逆性；（2）与回火后的冷却速度有关；回火保温后，缓冷出现，快冷不出现，出现脆化后可重新加热后快冷消除。（3）与组织状态无关

3、，但以M的脆化倾向大；（4）在脆化区内回火，回火后脆化与冷却速度无关；（5）断口为沿晶脆性断口。l淬透性表示钢在一定条件下淬火时获得淬硬层（马氏体层）深度。它是衡量各个不同钢种接受淬火能力的重要指标之一。主要与钢的过冷奥氏体稳定性和钢的临界冷却速度有关。l淬硬性指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。主要取决于马氏体中的含碳量，碳含量越高，则钢的淬硬性越高。其他合金元素的影响比较小。淬透性才是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力。其大小以钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度和硬度分布表示。重点内容：1.钢中杂质元素S、P的危害硫的最大

4、危害是引起钢在热加工时开裂，这种现象称为热脆造成热脆的原因是由于FeS的严重偏折。防止热脆的方法是往钢中加入适当的锰。由于锰与硫的化学亲合力大于铁与硫的化学亲合力，所以在含锰的钢中，硫便与锰形成MnS，避免了FeS的形成。磷具有很强的固溶强化作用，它使钢的强度、硬度显著提高，但剧烈地降低钢的韧性，尤其是低温韧性，称为冷脆。磷的有害影响主要就在于此。此外，磷还具有严重的偏析倾向，并且它在Fe-g和Fe-a中的扩散速度很小，很难用热处理的方法予以消除。2.合金元素对Fe-C相图的影响3.影响置换固溶体溶解度的主要因素4.钢中复杂点阵结构和简单点阵结构的碳化物

5、各自的特点5.合金元素的偏聚机理（结构学、能量学、热力学）6.第一类回火脆性的特点7.第二类回火脆性的特点1.钢强化的主要机制及其机理2.钢的工艺性能主要包括哪些方面3.我国钢铁编号的原则第二章工程结构钢基本概念：l低碳贝氏体钢低碳贝氏体钢是以钼钢或钼硼钢为基础，同时加入锰、铬、镍以及其他微合金化元素(铌、钛、钒)，从而开发出一系列低碳贝氏体钢种。这类钢的含碳量多数控制在0．16％以下，最多不应超过0．20％。l双相钢又称复相钢。由马氏体、奥氏体或贝氏体与铁素体基体两相组织构成的钢。一般将铁素体与奥氏体相组织组成的钢称为双相不锈钢，将铁素体与马氏体相组织

6、组成的钢称为双相钢。双相钢是低碳钢或低合金高强度钢经临界区热处理或控制轧制后而获得。重点内容：1.碳素结构钢牌号的表示方法2.脱氧方法符号：沸腾钢—F；镇静钢—Z；半镇静钢—b；特殊镇静钢—TZ第三章机械制造结构钢基本概念：l调质钢一般是指含碳量在0.3-0.6%的中碳钢。一般用这类钢制作的零件要求具有很好的综合机械性能，即在保持较高的强度的同时又具有很好的塑性和韧性，各类机器上的结构零件大量采用调质钢，是结构钢中使用最广泛的一类钢。l调质处理淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到

7、很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。调质处理后得到回火索氏体。l微合金非调质钢微合金非调质钢是在轧制温度下，使钢中V，Nb，Ti等合金碳氮化合物较充分溶入奥氏体，使奥氏体充分合金化，在轧、锻冷却过程中析出大量微细弥散分布的合金碳氮化合物，并发生沉淀强化及先共析铁素体呈细、小、弥散析出，分割和细化奥氏体晶粒使钢的强度与硬度增加，基体组织显著强化。为此，获得相当调质钢经调质处理后的综合力学性能，由于省去了调质处理工序，因此称之为微合金非调质钢。l水韧处理水韧处理实际为一种固溶处理,常用于高锰钢，由于高锰钢的铸态组织为奥氏体，碳化

8、物及少量的相变产物珠光体所组成。沿奥氏体晶界析出的碳化物降低钢的韧性，为消除碳化