合金钢练习题及参考答案

（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σs = MPa，质量为级的钢。

390A表示σs =MPa，质量为级的钢。

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。（）

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

＞％。（）

C

8.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。（）

钢中铬的质量分数为％，只能用来制造滚动轴承。（）

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。

C. Si

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

4.机床齿轮、轴、汽车半轴，常选用。

.45 C

5.截面较大，形状复杂、工作条件繁重的各种冷冲模用。

12A 12 C

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

制造的热锻模最终热处理为。

A.淬火+高温回火

B.淬火+中温回火

C.淬火+低温回火

（四）问答题

1．什么叫合金钢常加入的合金元素有哪些

答：为了提高钢的力学性能，改善钢的工艺性能和得到某些特殊的物理化学性能，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。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、Cr、Ni、Mo、W、V、Co、Ti、Nb、Al、B、N和稀土元素（Xt）等

2．试解释下列现象：

（1）Q345钢与Q235钢的含碳量基本相同，但前者的强度明显高于后者。

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。

=～%，以保证获得高碳马氏体并能答：高速钢是一种高碳高合金工具钢，w

C

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；