最新金属材料学复习--文九巴
金属材料学知识点总结
金属材料的热处理
热处理原理
01
热处理是通过改变金属材料内部组织结构来改善其性能的一种
工艺方法。
热处理工艺
02
包括退火、正火、淬火和回火等，不同的热处理工艺适用于不
同种类的金属材料。
热处理设备
03
热处理设备包括电炉、盐浴炉、真空炉等，选择合适的热处理
设备对获得良好性能的金属材料至关重要。
03
金属材料的力学性能
金属材料的轻量化
总结词
通过采用轻质材料、优化结构设计、减少材料厚度等方式，降低产品的重量。
详细描述
轻量化是现代工业领域中重要的技术趋势，特别是在汽车、航空航天和电子产品等领域。轻量化可以 降低产品的能耗、提高机动性、减少振动和噪音等。常用的轻量化金属材料包括铝合金、钛合金和镁 合金等。
金属材料在新能源领域的应用
电化学保护
通过外加电流或牺牲阳极等方法，改变金属 的电化学状态，防止腐蚀。
选用耐蚀材料
选用耐蚀性能好的金属或合金材料，提高耐 蚀性。
05
金属材料的新技术与新应 用
金属材料的高性能化
总结词
通过改进制造工艺和材料成分，提高金 属材料的力学性能、物理性能和化学性 能。
VS
详细描述
金属材料的高性能化主要涉及合金设计、 热处理工艺优化、表面处理技术等。这些 技术可以提高金属材料的硬度、韧性、耐 腐蚀性、高温性能等，使其在更广泛的领 域得到应用。
良好的导电性和导热性
金属材料是电和热的良导体，广泛用于电子 、电力和散热等领域。
耐腐蚀性
部分金属材料具有较好的耐腐蚀性，可以在 各种环境条件下使用。
金属材料的用途
机械制造业
用于制造各种机器 零部件、工具等。
金属材料学复习文九巴
金属材料学复习文九巴1.钢中的杂质元素：O H S P2.合金元素小于或等于5%为低合金钢，在5%-10%之间为中合金钢，大于10%为高合金钢3.奥氏体形成元素：Mn Ni Co（开启γ相区）C N Cu（扩展γ相区）4.铁素体形成元素：Cr V Ti Mo W5.间隙原子：C N B O H R溶质/R溶剂<0.596.碳化物类型：简单间隙碳化物MC M2C 复杂间隙碳化物M6C M23C M2C37.合金钢中常见的金属间化合物有σ相、AB2相和B2A相8.二次硬化：淬火钢在回火时在一定温度下，由于特殊碳化物的析出的初期阶段，形成[M-C]偏聚团，硬度不降低，反而升高的现象。
9.二次淬火：淬火钢在回火时，冷却过程残余奥氏体转变为马氏体的现象。
10.合金元素对铁碳相图的影响1.改变奥氏体相区位置2.改变共析转变温度3.改变S和E等零界点的含碳量11.合金元素对退火钢加热转变的影响1.对奥氏体形成速度的影响中强碳化物形成元素与碳形成难溶于奥氏体的合金碳化物，减慢奥氏体的形成速度2.对奥氏体晶粒大小的影响大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的作用，影响程度不同。
V Ti强碳化物和适量的AL强烈阻碍晶粒长大，他们的碳化物或氮化物熔点高，高温下稳定，不易聚集长大，能强烈阻碍奥氏体晶粒长大。
Wu Mo Cr中强碳化物也有阻碍作用，但是影响程度中等。
Si Ni 非碳化物形成元素影响不大。
Mn P等元素含量在一定限度下促进奥氏体晶粒长大12.合金元素对淬火钢回火转变的影响1.提高耐回火性合金元素在回火过程中推迟马氏体分解和残留奥氏体的转变；提高铁素体在结晶温度，使碳化物难以聚集长大，从而提高钢的耐回火性。
2.淬火钢在回火时产生二次硬化和二次淬火，提高钢的性能。
3.对回火脆性的影响产生第一类回火脆性和第二类回火脆性，降低晶界强度，从而使钢的脆性增加13.钢的强化机制：固溶强化、细晶强化、形变强化和第二相强化14.合金元素对钢在淬火回火状态下力学性能的影响1.合金元素一般均能减缓钢的回火转变过程，特别是阻碍碳化物的聚集长大，相对的提高钢中组成相的弥散度2.合金元素溶解于铁素体，是铁素体强化，并提高了铁素体的再结晶温度。
金属材料学文九巴第三章课后答案
金属材料学文九巴第三章课后答案3-1 在结构钢的部颁标准中，每个钢号的力学性能都注明热处理状态和试样直径或钢材厚度，为什么?有什么意义?答:试样直径或钢材厚度影响钢材的淬透性能。
3-2为什么说淬透性是评定钢结构性能的重要指标?答:结构钢一般要经过淬火后才能使用。
淬透性好坏直接影响淬火后产品质量3-3调质钢中常用哪些合金元素?这些合金元素各起什么作用?答:Mn:↑↑淬透性，但↑过热倾向，↑回脆倾向;Cr:↑↑淬透性，↑回稳性，但↑回脆倾向;Ni:↑基体韧度，Ni-Cr复合↑↑淬透性，↑回脆;Mo:↑淬透性,↑回稳性，细晶，↓↓回脆倾向;V:有效细晶，(↑淬透性)，↓↓过热敏感性。
3-6某工厂原来使用45MnNiV生产直径为8mm高强度调质钢筋，要求Rm> 1450Mpa, ReL> 1200Mpa, A>0. 6%,热处理工艺是(920士20) C油淬，(470士10) C回火。
因该钢缺货，库存有25MnSi钢。
请考虑是否可以代用。
热处理工艺如何调整?答:能代替，900C油淬或水淬，200C回火3-7试述弹簧的服役条件和对弹簧钢的主要性能要求。
为什么低合金弹簀钢中碳含量一般在0. 5%~0. 75% (质量分数)之间?答:服役条件:储能减振、一般在动负荷下工作即在冲击、振动和长期均匀的周期改变应力下工作、也会在动静载荷作用下服役:性能要求:高的弹性极限及弹性减退抗力好，较高的屈服比;高的疲劳强度、足够的塑性和韧度;工艺性能要求有足够的淬透性;在某些环境下，还要求弹簧具有导电、无磁、耐高温和耐蚀等性能，良好的表面质量和冶金质量总的来说是为了保证弹簧不但具有高的弹性极限、高的屈服极限和疲劳极限(弹簧钢含碳量要比调质钢高)，还要有一定的塑性和韧性(含碳量太高必然影响塑性和韧性了)。
3-8弹簧为什么要求较高的冶金质量和表面质量?弹簧的强度极限高是否也意味着弹簧的疲劳极限高，为什么?答:要严格控制弹簧钢材料的内部缺陷，要保证具有良好的冶金质量和组织均匀性;因为弹簧工作时表面承受的应力为最大，所以不允许表面缺陷，表面缺陷往往会成为应力高度集中的地方和疲劳裂纹源，显著地降低弹簧的疲劳强度不--定高。
金属材料学复习范文
金属材料学复习范文一、金属材料的组织金属材料的组织是指金属材料内部的晶粒结构和相组成。
金属材料的晶粒是由一个个金属原子有序排列而成的。
根据晶粒的大小，可将金属材料分为多晶材料和单晶材料。
多晶材料的晶粒多为多个晶粒拼接而成，晶粒之间有晶界，影响材料的力学性能。
单晶材料的晶粒完全连续，没有晶界，具有优异的力学性能。
金属材料的组织还包括相结构的组成。
金属材料中存在多种相，如铁碳合金中存在铁素体、珠光体和渗碳体。
不同的相结构对材料的力学性能有着重要的影响。
二、金属材料的性能金属材料的性能主要包括力学性能、物理性能和化学性能。
力学性能是指材料在外力作用下的变形和破坏行为。
常见的力学性能指标包括强度、韧性、硬度和塑性等。
物理性能是指材料的热学、磁学、导电导热等性能。
化学性能是指材料与环境介质发生的化学反应和腐蚀行为。
金属材料的力学性能与组织密切相关。
晶粒尺寸小、均匀的材料具有较高的强度和硬度，但韧性较差；晶粒尺寸大、具有较多的晶界的材料韧性较好。
通过合理的热处理和加工工艺可以改善金属材料的力学性能。
物理性能方面，金属材料具有优异的导电性和导热性，可广泛应用于电子器件和热传导设备中。
金属材料还具有磁性和弹性等特性，能够满足不同领域的需求。
化学性能方面，金属材料在酸、碱等介质中具有较强的腐蚀性，因此需要采取相应的防腐措施，如涂层、表面处理等。
三、金属材料的加工金属材料的加工是指将金属材料通过一系列的工艺操作改变其形状、尺寸、性能和应用特性的过程。
常见的金属加工工艺包括锻造、压力加工、焊接、热处理和表面处理等。
锻造是将金属材料加热至一定温度，然后通过外力使其变形，以改善材料的组织和性能。
锻造可以分为冷锻和热锻两种方式。
压力加工是通过机械力或液压力将金属材料加工成所需形状的工艺。
常见的压力加工工艺有冲压、拉伸、挤压等。
焊接是将两个或多个金属材料通过热源、电弧等加热并施加压力连接在一起的工艺。
焊接可以分为气焊、电焊、激光焊等多种方式。
金属材料学-复习总结
2）合金工具钢：含碳量小于1％时用千分之几表示， 如 9SiCr，9Mn2V等。
含碳量大于1％时不标碳含量，如 Cr12MoV， CrWMn等。
• （2）合金元素含量（Cr轴承钢和低Cr工具 钢除外）
• 1）平均含量少于1.5％的合金钢仅表示元 素，一般不标含量, V、Ti、B、RE除外
• 2） 含量在1.5％～2.49％，2.5％～3.49 ％，…22.5％～23.49％…
之间的应用基础科学。
• MSE四要素
–使用性能 –材料的性质 –结构与成分 –合成与加工
使用性能 性质
制备与加工
成分与结构
• •
•工程材料
• • •
按化学成分分：
黑色金属材料
金属材料 有色金属材料
陶瓷材料
氧化物陶瓷（Al2O3,SiO2,MgO,ZrO2) 非氧化物陶瓷（SiC, Si3N4等）
（一） 按与Fe相互作用分类
1.奥氏体形成元素 C, N, Cu, Mn, Ni, Co
2.铁素体形成元素 Hf, Zr, Ti, Ta, Nb, V, W, Mo, Cr, Si, Al
能与α－Fe形成无限固溶体Cr、V； 能与γ－Fe形成无限固溶体Co、Mn、Ni
•
质量等级为A的沸腾钢
•
2.2.2 优质碳素结构钢编号原则
• 钢号以碳的平均质量万分数表示。 • 如20、45等。 20表示含C：0.20%（万分之20）。 • 类似的 • 10，20，35，10F等
2.2.3 碳素工具钢编号原则
• 碳素工具钢都是高级优质钢或特级优质钢 • 用“T”（碳）＋表示含碳量千分之几的数
0.045
0.035
0.035
0.030
金属材料学总复习资料
金属材料学总复习资料引言金属材料学是材料科学中的重要分支，研究金属材料的性质、结构以及制备工艺等方面。
本文档旨在为金属材料学的学习者提供一份全面的复习资料，以帮助他们更好地理解和掌握金属材料学的关键概念和理论。
本文档将涵盖金属材料的分类、晶体结构、性能测试以及常见金属材料的应用等内容。
一、金属材料的分类根据金属材料内在的性质和用途，金属材料可以分为以下几类：1.纯金属：由单一金属元素组成，具有较高的热导性和电导性，例如铜、铝等。
2.合金：由两种或两种以上金属元素组成，具有较好的力学性能和耐腐蚀性，例如钢、铝合金等。
3.亚稳金属：具有一定的稳定性，但在特定条件下可能发生相变，例如亚稳钢。
4.非晶金属：由无定形结构的金属原子组成，具有高强度和高韧性，例如非晶合金。
二、金属材料的晶体结构金属材料的晶体结构是衡量其性能和特性的重要因素。
晶体结构可以通过以下几种方式进行分类：1.面心立方结构（FCC）：最密堆积方式，常见金属材料如铜、铝等即采用此结构。
2.体心立方结构（BCC）：次密堆积方式，常见金属材料如铁、钨等即采用此结构。
3.密排六方结构（HCP）：常见金属材料如钛、锌等即采用此结构。
理解金属材料的晶体结构可帮助我们更好地理解它们的物理、化学和力学性质，并为后续的材料加工和应用提供指导。
三、金属材料的性能测试金属材料的性能测试是评估其质量和可靠性的重要手段。
常见的金属材料性能测试包括以下几个方面：1.强度测试：包括抗拉强度、屈服强度、抗压强度等。
2.硬度测试：常用方法有布氏硬度、洛氏硬度等。
3.韧性测试：通常使用冲击试验和拉伸断裂试验来评估材料的韧性。
4.热性能测试：包括热膨胀系数测试、热导率测试等。
通过对金属材料的性能测试，我们可以了解其结构与性能之间的关系，并确定最适用于特定应用的材料。
四、常见金属材料及其应用金属材料广泛应用于各个领域，下面列举了一些常见的金属材料及其应用：1.铜：具有良好的导电性能和导热性能，广泛应用于电器、建筑等领域。
金属材料学复习大纲word精品
金属材料学复习大纲word精品金属材料学复习大纲题型：1、名词解释3分X 10；2、填空1分X 10；3、简答题35分；4、论述题25分（期末70% +平时30%）一、钢的合金化1. 合金元素主要以三种形式存在钢中：溶于铁中，形成固溶体；与碳化合，形成碳化物；形成金属间化合物。
2. 扩大丫相区的元素（奥氏体稳定化元素；使铁碳相图中S点下降）：Mn、Ni、Co、C N、Cu等；缩小丫相区元素（铁素体稳定化元素；使S点上升）：Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr。
3. 碳化物形成元素：Zr、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn等（按碳化物的稳定性程度由强到弱排列）非碳化物形成元素：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。
都溶于铁素体和奥氏体中。
4. 几乎所有的合金元素都使S点和E点左移，强碳化物形成元素的作用强烈。
例如：4Cr13含碳量为0.4%左右，但已是属于过共析钢。
这是因为Cr元素使共析S点向左移动，当Cr含量达到一定程度时，S 点已左移到小于0.4%C,所以4Cr13是属于过共析钢。
5?细化晶粒合金元素：即强碳化物形成元素（见上），防止第二类回火脆性（450-650 C）元素：W、Mo6?第一类回火脆性：合金在200-350 C范围内回火时发生的脆性，不可逆回火脆性。
第二类回火脆性：合金在450-650 C范围内回火后，缓冷时出现的脆性，是可逆回火脆性。
（调质钢、高速钢中出现第二类回火脆性）7. 几乎所有合金元素都增大过冷奥氏体的稳定性，推迟珠光体类型组织的转变，使C曲线右移，即提高钢的淬透性。
8. 提高回火稳定性合金元素：V、S、Mo、W、Ni、Co等。
回火稳定性:淬火钢回火时，抵抗强度、硬度下降的能力。
9. 除Co、Al外，多数合金元素都使Ms和Mf点下降，使淬火后钢中残余奥氏体量增多。
残余奥氏体量过多时，进行冷处理（冷至Mf点以下）,转变为马氏体；或进行多次回火，残余奥氏体因析出合金碳化物会使Ms、Mf点上升，在回火后冷却过程中转变为马氏体或贝氏体（二次淬火）。
《金属材料》知识点复习
金属材料复习一、名词解释:①固溶强化：溶质原子溶入溶剂晶格中使晶格产生畸形，使塑性变形抗力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。
这种通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬度升高的现象，称为固溶体强化。
（P24）②金属化合物：金属化合物是指合金组员间发生相互作用而形成的具有金属特性的一种新相，一般可用化学分子式表示。
（p24）③渗碳：渗碳是将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入工件表面形成一定厚度渗碳层的化学热处理工艺。
（p59）④同素异性体：金属在固态下，随着温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异晶转变。
（p29）⑤奥氏体：碳溶解在r-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。
常用符号A表示。
（p29）⑥铁素体：碳溶解在a-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。
用符号F 表示。
（p29）⑦珠光体：珠光体是渗碳体和铁素体片层相间、交替排列形成的混合物，用符号P表示。
（p29）⑧莱氏体：莱氏体是含碳量为4.3%的液态铁合金，是在1148度时从液相中同时结晶出奥氏体和渗碳体的混合物。
用符号Ld表示。
（p32）⑨马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。
用符号M表示。
（p45）⑩调质：通过将淬火与高温回火相结合的热处理称为调质处理。
（p57）二、判断题1、（p17）①金属在外力的作用下产生的变形都不能恢复。
(错误)②一般低碳钢的塑性优于高碳钢，而硬度低于高碳钢。
（正确）③低碳钢、变形铝合金等塑性良好的金属适合于各种塑性加工。
（正确）④硬度实验测量简便，属非破坏性实验，且能反映其他力学性能，因此是生产中最常用的力学性能测量法。
（错误）⑤一般金属材料在低温时比高温时的脆性大。
（正确）⑥机械零件所受的应力小于屈服点时，是不可能发生断裂的。
（错误）2、（p39）金属在固态下都有同素异构转变。
（错误）3、（p136）①采用球化退火可获得球墨铸铁。
②灰铸铁不能淬火。
③可锻铸铁可锻造加工。
④通过热处理可改变铸铁中石墨的形状，从而改变性能。
《金属材料学》总结
（2）对残余奥氏体分解的影响
合金元素一般都能提高残余A的稳定性，即 加热到更高温度残余A才分解
（3）对回火过程中碳化物形成、聚集和长大的影响
强碳化物形成元素Ti，V，W，Mo在 500～600℃时弥散析出碳化物，有二次 硬化作用。
强碳化物形成元素阻碍碳化物的聚集长大
（4） 合金元素对α相的回复和再结晶的影响
（3）对贝氏体转变影响
（4）对马氏体转变影响
3.合金元素对淬火钢回火转变的影响
（1）对马氏体的分解的影响 1） 合金元素对低温M分解影响不大。 2）中温和高温下回火的M分解影响分为三个方面 ①碳化物形成元素Cr，Mo，W，V，Nb等将强烈推 迟M的分解； ②非碳化物形成元素Ni，Co，Cu等影响较小； ③Si虽为非碳化物形成元素，但能有效推迟M的分解。 原因是Si能抑制ε碳化物长大，延迟ε碳化物向Fe3C转 变。
二、钢中的合金元素的作用
1. 钢中的合金元素的分类
（1） 按与Fe相互作用分类
奥氏体形成元素 C, N, Cu, Mn, Ni, Co
铁素体形成元素 Hf, Zr, Ti, Ta, Nb, V, W, Mo, Cr, Si, Al
（2） 按与C相互作用（亲和力大小）分类
非碳化物形成元素 Ni，Cu，Si，Al，P等
碳化物形成元素
Hf，Zr，Ti，Ta，Nb，V， W，Mo， Cr，Mn， Fe
（3） 按对奥氏体层错能的影响分类
提高奥氏体层错能元素 Ni，Cu，C等
降低奥氏体层错能元素 Mn，Cr，Ru（钌），Ir（铱）等
2、钢中合金元素分布（存在形式）
（1）合金元素在钢中分布或存在形式有4种
形成非金属相（非金属夹杂） 溶入固溶体 形成强化相（化合物相） 游离态存在或自由存在 （2）合金元素在晶界偏聚（或晶界内吸附） 什么叫晶界偏聚？产生的原因？晶界偏聚特点 如何用晶界偏聚理论解释钢的第二类回火脆性？
金属材料学总复习40页文档
金属材料学总复习
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保来自 。—— 威·厄尔46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
金属材料学总复习资料
考试(kǎoshì)
1、以基本概念为主 2、复习时在理解的基础上记忆 3、题型： 填空、选择、名词术语及符号(fúhào)解释、问
答等 4、考试时间？
20
第二十页，共20页。
金属材料学
总复习(fùxí)
1
第一页，共20页。
第一章 材料(cáiliào)的力学 性能
➢屈服点（屈服强度）（σs） ➢强度极限(抗拉强度)（σb） ➢伸长率（δ） ➢断面(duàn miàn)收缩率（ψ） ➢布氏硬度（HB) ➢洛氏硬度(HRC) ➢冲击韧度（ak） ➢疲劳强度(σ-1)
2
第二页，共20页。
3
第三页，共20页。
第三章 二元合金(héjīn)与相 图
➢ 固溶体的分类及性能——间隙(jiàn xì)固溶体、置换固溶体 ➢ 化合物的分类及性能——正常价化合物、电子化合物、间隙
(jiàn xì)相、复杂结构的间隙(jiàn xì)化合物
➢ 杠杆定律 ➢ 匀晶相图、共晶相图、共析相图、包晶相图、形成稳定化合
余内应力
➢变形金属在加热时组织和性能的变化 ➢ 回复、再结晶
8
第八页，共20页。
第六章 钢的热处理
➢ 奥氏体形成过程 ➢ A晶核形成 —A晶核长大—残余F+Fe3C溶解—A成分均匀
(jūnyún)化
➢ 奥氏体的晶粒度的长大及其控制 ➢ 晶粒度的概念 ➢ 本质粗晶粒钢、本质细晶粒钢 ➢ 过冷A等温转变产物 ➢ 珠光体类型组织（P、S、T） ➢ 贝氏体类型组织（B上、B下） ➢ 马氏体类型组织（板条状M、针片状M）
：高频(ɡāo pín)、中频、低频感应加热表面
淬火）
➢钢的渗碳（材料 ：0.1-0.25%C）
Al-Zn-Sn-Ga阳极腐蚀过程的电化学阻抗谱
Al-Zn-Sn-Ga阳极腐蚀过程的电化学阻抗谱贺俊光;文九巴;李旭东;郝庆国【摘要】通过测定Al-Zn-Sn-Ga阳极在3.5％ NaCl(质量分数)溶液中浸泡不同时间的电化学阻抗谱(EIS),研究该阳极的腐蚀发展过程和腐蚀特征.结果显示:当合金刚被浸入3.5％ NaC1溶液时,EIS谱为反应电阻很大的容抗弧,表明此时合金处于钝化态；随着浸泡时间的延长,EIS谱中高频段的容抗弧明显减小且低频段出现感抗弧,合金进入点蚀期;继续延长浸泡时间,EIS谱中除高频段的容抗弧和中、低频段感抗弧外,在低频段出现另一容抗弧,合金处于点蚀扩展期；随着浸泡时间的继续增加,低频段感抗弧消失,EIS谱由两个容抗弧组成,合金达到均匀腐蚀期.因此,合金的腐蚀由钝化态开始,经点蚀期和点蚀扩展期,达到均匀腐蚀期.%The corrosion extension process and characteristics of Al-Zn-Sn-Ga anode in 3.5% NaCl (mass fraction) solution for different immersion times were investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results show that the EIS spectrum at the beginning of immersion consists of a large capacitive arc, indicating the passivation. With the increase of immersion time, the capacitive arc at high frequency is significantly reduced, and an inductive loop at low frequency appears, implying the pitting. With extending the immersion time, another capacitive arc at low frequency appears in EIS spectra, suggesting the pitting growth. With the further prolonging of immersion time, the inductive arc at low frequency disappears, and the EIS spectrum is composed of two capacitive arcs, hinting the uniform corrosion. So, the corrosion of Al-Zn-Sn-Ga alloy initiates from the passivefilm, and then the pitting, followed by the pitting growth, and finally the uniform corrosion.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(022)001【总页数】7页(P187-193)【关键词】铝合金;牺牲阳极;电化学阻抗谱;腐蚀行为【作者】贺俊光;文九巴;李旭东;郝庆国【作者单位】兰州理工大学材料科学与工程学院,兰州730050;河南科技大学材料科学与工程学院,洛阳471003;河南科技大学材料科学与工程学院,洛阳471003;兰州理工大学材料科学与工程学院,兰州730050;河南科技大学材料科学与工程学院,洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】TG174.41铝合金牺牲阳极材料中Al-Zn-In阳极合金由于具有电流效率高、腐蚀产物易脱落等优点而被广泛用于海水中钢构件的阴极保护[1]。
金属材料学复习资料
金属材料学复习资料一．名词解释1、合金元素: 为了得到一定的物理、化学或机械性能而特别添加到钢中的化学元素。
（常用M来表示）2、微合金元素:有些合金元素如V，Nb,Ti，Zr和B等，当其含量只在0。
1％左右(如B 0。
001%,V 0。
2 ％）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。
3、奥氏体形成元素：在γ—Fe中有较大的溶解度，且能稳定γ相;如Mn, Ni, Co，C，N, Cu；4、铁素体形成元素：在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。
如：V，Nb, Ti 等.5、原位转变（析出）: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物。
6、离位转变(析出)：在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使HRC 和强度提高（二次硬化效应）。
如V,Nb，Ti等都属于此类型。
7、二次淬火：在强碳化物形成元素含量较高的合金钢中淬火后残余奥氏体十分稳定,甚至加热到500～600℃范围内回火时仍不分解,而是在冷却时部分转化成马氏体，使钢的硬度提高。
8、二次硬化：在含有Ti、V、Nb、Mo、W等较高合金淬火后，在500~600℃范围内回火，在α相中沉淀析出这些元素的特殊碳化物,并使钢的硬度和强度提高9、液析碳化物：由于碳和合金元素偏析，在局部微小区域内从液态结晶时析出的碳化物。
10、带状碳化物:由于二次碳化物偏析,在偏析区沿轧向伸长呈带状分布。
11、网状碳化物：过共析钢在热轧(锻)加工后缓慢冷却过程中由二次碳化物以网状析出于奥氏体晶界所造成的。
12、水韧处理:高锰钢铸态组织中沿晶界析出的网状碳化物显著降低钢的强度、韧性和抗磨性。
将高锰钢加热到单相奥氏体温度范围，使碳化物充分溶入奥氏体，然后水冷，获得单一奥氏体组织。
13、超高强度钢：用回火M和下B作为其使用组织，经过热处理后一般讲，抗拉强度在大于1400MPa，（或屈服强度大于1250MPa)的中碳钢均称为超高强度钢。
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1.钢中的杂质元素：O H S P
2.合金元素小于或等于5%为低合金钢，在5%-10%之间为中合金钢，大于10%为高合金
钢
3.奥氏体形成元素：Mn Ni Co（开启γ相区）C N Cu（扩展γ相区）
4.铁素体形成元素：Cr V Ti Mo W
5.间隙原子：C N B O H R溶质/R溶剂<0.59
6.碳化物类型：简单间隙碳化物MC M2C 复杂间隙碳化物M6C M23C M2C3
7.合金钢中常见的金属间化合物有σ相、AB2相和B2A相
8.二次硬化：淬火钢在回火时在一定温度下，由于特殊碳化物的析出的初期阶段，形成[M-C]
偏聚团，硬度不降低，反而升高的现象。
9.二次淬火：淬火钢在回火时，冷却过程残余奥氏体转变为马氏体的现象。
10.合金元素对铁碳相图的影响
1.改变奥氏体相区位置
2.改变共析转变温度
3.改变S和E等零界点的含碳量
11.合金元素对退火钢加热转变的影响
1.对奥氏体形成速度的影响中强碳化物形成元素与碳形成难溶于奥氏体的合金碳化
物，减慢奥氏体的形成速度
2.对奥氏体晶粒大小的影响大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的作用，影响
程度不同。
V Ti强碳化物和适量的AL强烈阻碍晶粒长大，他们的碳化物或氮化物熔点高，高温下稳定，不易聚集长大，能强烈阻碍奥氏体晶粒长大。
Wu Mo Cr中强碳化物也有阻碍作用，但是影响程度中等。
Si Ni非碳化物形成元素影响不大。
Mn P等元素含量在一定限度下促进奥氏体晶粒长大
12.合金元素对淬火钢回火转变的影响
1.提高耐回火性合金元素在回火过程中推迟马氏体分解和残留奥氏体的转变；提高铁
素体在结晶温度，使碳化物难以聚集长大，从而提高钢的耐回火性。
2.淬火钢在回火时产生二次硬化和二次淬火，提高钢的性能。
3.对回火脆性的影响产生第一类回火脆性和第二类回火脆性，降低晶界强度，从而使
钢的脆性增加
13.钢的强化机制：固溶强化、细晶强化、形变强化和第二相强化
14.合金元素对钢在淬火回火状态下力学性能的影响
1.合金元素一般均能减缓钢的回火转变过程，特别是阻碍碳化物的聚集长大，相对的
提高钢中组成相的弥散度
2.合金元素溶解于铁素体，是铁素体强化，并提高了铁素体的再结晶温度。
3.强碳化物形成元素提高了钢的耐回火性，并产生沉淀强化的作用
4.钼、钨等有利于防止或消除第二类回火脆性
15.合金元素对钢高温力学性能的影响
1.可以净化晶界，使易熔杂质元素从晶界转移到晶界内，强化晶界
2.可以提高合金原子间的结合力，增大原子自扩散激活能
3.强碳化物形成元素的加入，可以对位错运动有阻碍作用，可提高合金的高温性能16.合金元素对钢热处理性能的影响
淬透性、淬硬性、变形开裂性、过热敏感性、氧化脱碳倾向和回火脆化倾向
17.合金元素对钢的焊接性能影响
1.钢的焊接性能主要由焊后开裂敏感性和焊接区的硬度来评价
2.合金元素对钢的焊接性能影响可用焊接材料的碳当量来估算
3.碳当量越低，钢的焊接性能越好
4.一般合金元素都提高钢的淬透性，进而促进脆性组织的形成而使焊接性能变坏
5.当钢中含有少量Ti和V并形成稳定的碳化物时会使晶粒细化并降低淬透性，从而改
善刚的焊接性能。
18.机器零件用钢合金化特点
提高刚的淬透性，降低钢的过热敏感性，提高钢的耐回火性，消除回火脆性
19.调质钢预备热处理的特点
1.根据其化学成分和组织特点不同可采用退火、正火或正火+高温回火
2.合金元素种类和含量较少的调质钢，在调质之前常进行正火预处理，正火后的组织
为索氏体
3.合金元素种类和含量较多的调质钢，可采用退火或正火+高温回火处理，因为正火后
的组织可能为马氏体，硬度较高，不利于切削加工，故正火后应进行高温回火（650-700℃），降低其硬度
20.氮化钢的目的和原理
1.目的：提高钢的表面硬度、耐磨性、热稳定性和耐腐蚀性
2.原理：
21.碳素工具钢碳的质量分数一般为0.65%-1.35%，牌号从T7到T13
22.低合金工具钢的合金化特点
1.合金元素的加入提高了钢的淬透性，可采用油淬等缓慢冷却的方式，减少变形开裂
2.铬元素可以提高过冷奥氏体的稳定性，从而提高钢的淬透性。
铬元素可以形成合
金渗碳体，又可以溶入奥氏体中阻止渗碳体型碳化物的长大，又能提高马氏体的分解温度，提高钢的耐回火性
3.硅元素减少脱碳倾向。
由于硅强化铁素体的作用明显，使退火钢的硬度提高，因而
增加切削加工的难度
4.锰元素提高钢的淬透性，增加钢淬火后残留奥氏体的数量，可减小钢的变形，但是
又增加钢的过热倾向
5.钨元素防止钢的过热，保证细晶强化。
若钨的含量太多，会使碳化物分布不均匀，
性能恶化
6.钒元素阻止奥氏体晶粒长大，降低钢的过热敏感性，在过共析钢中阻止网状碳化物
的形成，增加钢回火后的韧性
23.高速钢热处理的特点
1.退火降低钢的硬度，以利于切削加工，而且也为淬火做好组织准备
2.淬火高速钢的淬火是通过高温加热获得高合金的奥氏体，而后淬火获得高合金马氏
体通过高温回火时析出弥散合金碳化物产生二次硬化，是刚具有高的硬度和热硬性
3.回火高速钢淬火后组织为马氏体+碳化物+残留奥氏体，其中过剩碳化物再回火是
不发生变化，只有马氏体和残留奥氏体发生变化，从而引起性能的变化
24.不锈钢中铬元素含量必须大于11.7%的原因
碳是钢中必然存在的元素，它能与铬形成一系列的碳化物，为使钢中固溶体的含铬量不低于11.7%就是实际应用中不锈钢中铬的质量分数不低于13%的原因
25.铁素体不锈钢的耐蚀性和抗氧化性较好，特别是抗应力腐蚀性能较好。
但加工性能和力
学性能较差，还存在室温脆性。
在生产铁素体不锈钢多用于受力不大的耐酸和抗氧化性结构件
26.475℃脆性：在高铬铁素体钢中，当铬的质量分数大于15%时，在425-525℃范围内长
时间加热，或在此温度范围内缓冷，钢在室温下会变得很脆，并且最高脆化温度在475℃左右，这种脆性叫做475℃脆性。
原因：在475℃加热时，铁素体内的铬原子趋于有序化，形成许多富铬小区域，它们与母体共格，引起点阵畸变和内应力，使钢的韧性降低，强度升高
27.奥氏体不锈钢的热处理：固溶处理、消除应力处理和稳定化处理
28.高猛钢的性能及成分特点
1.高锰钢热处理后获得单一奥氏体组织，当它受到剧烈冲击和高的压应力作用时，表
层奥氏体迅速产生加工硬化，同时伴有奥氏体转变为马氏体，导致表层硬度提高到450-550HBW形成硬而耐磨的表面，但是其内部仍保持原有低硬度状态。
当表面一层磨损后，新的表面将产生加工硬化，并获得高的硬度
2.高锰钢具有很强的加工硬化能力，切削加工十分困难，所以基本上都是铸造成型的
3.碳含量的增加可以提高钢的耐磨性及硬度，但太高容易导致高温下碳化物的析出，
使钢的冲击韧性下降，故一般碳含量在1.15%-1.25%
4.锰有扩大并稳定奥氏体区的作用。
一般锰与碳的比例控制在9-11。
对耐磨性要求高，
冲击韧性要求低的薄壁件，锰与碳的比例可取的更低。
相反对耐磨性要求低，冲击韧性要求高的薄壁件，锰与碳的比例可取的更高
29.高锰钢的热处理
1.一般在1290-1350℃下浇注，冷却过程中沿着奥氏体晶界有碳化物析出，使钢的出
现很大的脆性且耐磨性也很差，不能直接使用。
2.
3.需要经过“水韧处理”（即固溶处理）将铸件加热到1060-1100℃保温一段时间，使碳
化物溶于奥氏体中，然后再水中快冷，碳化物来不及析出，从而获得单相奥氏体组织。
4.
5.水韧处理不再回火，因为重新加热至350℃以上时就有碳化物析出，有损钢的性能。
6.高锰钢具有高的耐磨性是通过加工硬化而获得的，如果不在剧烈冲击或者挤压条件
下经受摩擦，那么它的高耐磨性就发挥不出来
30.
31.铸铁的定义：碳的质量分数大于2.11%的一系列有铁、碳、硅等元素组成的合金的总称
32.
33.铸铁分为：白口铸铁、灰口铸铁和麻口铸铁。
灰口铸铁分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸
铁和蠕墨铸铁
34.白口铸铁的组织为渗碳体；灰口铸铁为游离的石墨（灰口铸铁片状石墨，可锻铸铁团絮
状石墨，球墨铸铁为球状石墨，蠕墨铸铁为蠕虫状石墨）；麻口铸铁组织为石墨+渗碳体
35.
36.铸铁热处理可以改变基体组织，不能改变石墨形态
37.
38.时效处理的本质
39.钛合金中的马氏体为什么不具有像钢淬火后得到的马氏体那样高的硬度？
因为它所固溶的元素为金属元素，且以置换原子形式存在。
由于置换原子对位错运动的阻碍能力小，因此仍保持着α相软而韧的性能。