合金钢练习题及参考答案汇总

（合金钢）

（一）填空题

1. 根据各种合金元素规定含量界限值，将钢分为、、

三大类。

2. Q235AF表示σ= MPa，质量为级的钢。s

3.Q390A表示σ= MPa，质量为级的钢。s

4.钢中提高淬透性元素的含量大，则过冷奥氏体，甚至在空气中

冷却也能形成马氏体组织，故可称其为空淬钢。

5.高的回火稳定性和二次硬化使合金钢在较高温度（500～600℃）仍保持高硬度（≧60HRC），这种性能称为。

6.易切削钢是指钢中加入S，Pb、等元素，利用其本身或与其他元素

形成一种对切削加工有利的化合物，来改善钢材的切削加工性。

7.钢的耐热性是和的综合性能。耐热钢按性能和用

途可分为和两类。8.常用的不锈钢按组织分为、、。

（二）判断题

1.随着合金元素在钢中形成碳化物数量的增加，合金钢的硬度、强度提高，塑性、韧性下降。（）

2.合金元素中的镍、锰等合金元素使单相奥氏体区扩大。（）

3.高速钢的铸态组织中存在莱氏体，故可称为莱氏体钢。（）

4.高熔点的合金碳化物、特殊碳化物使合金钢在热处理时不易过热。（）

5.由于合金钢的C曲线向右移，临界冷却速度降低，从而使钢的淬透性下降。（）

6.Q345钢属于非合金钢。（）

7.合金渗碳钢是典型的表面强化钢，所以钢中含碳量w＞0.25％。（）C截面较大的弹簧经热处理后一般还要进行喷丸处理，使其表面强化。8.

（）

9.GGr15钢中铬的质量分数为1.5％，只能用来制造滚动轴承。（）

10.20CrMnTi是应用最广泛的合金调质钢。（）

（三）选择题

1.钢中的元素引起钢的热脆，钢中元素引起钢的冷脆。

A.Mn

B.S

C. Si

D.P

2.含有Cr、Mn、Mo、W、V的合金钢，经高温奥氏体充分均匀化并淬火后，至

500～600℃回火时，硬度回升的现象，称为。

A.回火稳定性

B.回火脆性

C.二次硬化

3.制造截面尺寸在30mm以下的汽车变速齿轮、轴等，选用。

A. 20Cr

B.40Cr

C.20CrMnTi

4.机床齿轮、轴、汽车半轴，常选用。

A.40Cr

B.45

C.35CrMoAl

5.截面较大，形状复杂、工作条件繁重的各种冷冲模用。

A.T12A

B.Cr12

C.Cr12MoV

D.9Mn2V

6.大多数合金元素都能溶于铁素体，产生固溶强化，使铁素体。

A. 强度、硬度提高

B.塑性下降

C.韧性下降

7.滚动轴承的锻件毛坯必须经处理。

A.正火

B.完全退火

C.球化退火

8.弹簧钢的热处理采用处理。

A.淬火+低温回火

B.调质处理

C.淬火+中温回火

9.冷作模具钢的最终热处理一般为。

A.调质

B.球化退火

C.淬火+低温回火

10.5CrNiMo制造的热锻模最终热处理为。

+低温回火淬火 C.+高温回火 B.淬火+中温回火A.淬火（四）问答题1．什么叫合金钢？常加入的合金元素有哪些？改善钢的工艺性能和得到某些特殊的物理化学答：为了提高钢的力学性能，性能，炼钢时有目的地向钢中加入某些合金元素，就得到了低合金钢和合金钢。、、Cr习惯上，把低合金钢和合金钢统称为合金钢。常用的合金元素有Si、Mn ）等N和稀土元素（XtNb、、Al、B、WNi、Mo、、V、Co、Ti

．试解释下列现象：2 钢的含碳量基本相同，但前者的强度明显高于后者。钢与Q2351（）Q345答：区别在于钢材成分不同，Q345低合金高强度结构钢中含有Mn,Si起到固强化作用，Ti，Nb，V起到弥散强化作用，而Q235属于非合金钢没有这些元素的强化，所以Q345钢比Q235钢的强度高。

（2）将20CrMnTi、20钢同时加热到950℃并保温一段时间，发现前者的奥氏体晶粒很细小而后者的奥氏体晶粒粗大。

答：20CrMnTi，20钢都可用于渗碳件。前者是合金渗碳钢，含有Cr，Mn，Ti 其中Cr,Mn能提高淬透性，在渗碳高温加热时，Ti能阻止奥氏体晶粒的长大，热处理后获得较细的晶粒。后者属非合金钢，无合金元素，渗碳高温加热时，奥氏体长大速度快，热处理后获得较粗的晶粒。

3．什么叫水韧处理？为什么高锰钢具有优良的耐磨性？

答：水韧处理实际为一种固溶处理,常用于高锰钢。将高锰钢加热至1050-1100℃奥氏体化，并保温一段时间，使铸态组织中的碳化物充分固溶到奥氏体中，然后快速冷却得到单一的过冷奥氏体组织。水韧处理后高锰钢的硬度并不高

（180~220HB）在使用状态组织为单相奥氏体，当受到剧烈冲击或者区大压力时，表面奥氏体会产生加工硬化，并伴有马氏体相变，使表面硬度提高到．

52~56HRC，具有优良的耐磨性。值得一提的是，高锰耐磨钢在剧烈冲击和压力下才能显示出高的耐磨性，不然并不耐磨。

4．说明高速钢中合金元素的作用及高速钢的热处理工艺特点。

答：高速钢是一种高碳高合金工具钢，w=0.70～1.25%，以保证获得高碳马C氏体并能形成足够的碳化物，获得较高的硬度及耐磨性。常加入的合金元素有W、Mo、Cr、V等，W、Mo、V是提高热硬性的主要元素，V可形成高硬度的碳化物，显著提高钢的硬度及耐磨性，Cr可提高淬透性。

为了获得良好的力学性能和高的红硬性，需进行“高温淬火、多次回火”。以W18Cr4V为例，淬火温度较高，一般在1270~1280℃，加热过程需预热。淬火后获马氏体+碳化物+较大量的残余奥氏体（约30％）组织；回火温度在

550~570℃，此温度回火时析出合金碳化物产生二次硬化，使硬度和强度达最大值，同时回火冷却时能使部分残余奥氏体转变成马氏体，因残余奥氏体量很多，一次回火处理不能消除大量的残余奥氏体，影响高速钢的硬度和耐磨性能，所以一般需经三次回火处理。

5．下列零件及工具，如材料错用，在使用过程中会出现哪些问题？

（1）把45钢当作20CrMnTi钢制造齿轮；

答：20CrMnTi是中等截面、中等载荷、高速齿轮的首选渗碳钢，这种齿轮要求外硬内韧，表面具有高硬度（58~62HRC）具有耐磨性，心部具有足够的韧性以承受冲击。若错用45钢表面淬火件，因表面硬度不足（50~55HRC）、心部韧性不够导致齿轮早期失效。

（2）把T12钢当作W18Cr4V钢制造钻头；

答：W18 Cr4V钢属于高速工具钢，有较高的热硬性，能适应高速切削刀具发热的场合。而T12钢属于碳素工具钢，虽硬度值较高，但热硬性不高，只能适应250℃以下使用的低速切削工具，当钻头高速切削时刀具发热至较高温度钢硬度迅速降低使钻头失效。T12时，

（3）把20钢当作60Si2Mn钢制造弹簧。

答：60Si2Mn 属于合金弹簧钢，具有较高的屈服点和弹性极限、抗疲劳性、一定的韧性和塑形，而20钢属于优质碳素结构钢，屈服强度和弹性极限不足，不能胜任弹簧的工作要求，所以不适合做弹簧。

6．下列说法是否正确？如不正确，请予改正：

（1）对于大截面的碳素调质钢零件往往使用正火代替调质处理；

答：正确

（2）碳素工具钢及合金刃具钢之所以常用于手工刀具，是由于它们的热硬性较差；

答：正确

（3）在任何使用条件下，高锰耐磨钢都是耐磨的；

答：错误。高锰钢零件在使用中，必须伴随外来的压力和冲击作用，否则高锰钢是不耐磨的。

（4）Cr12MoV钢是不锈钢；

答：错误，属于合金工具钢。

（5）1Crl8Ni9钢低温下的塑性、韧性良好，因而适于作低温用材。

答：正确