09级金属材料学复习题.doc

09级金属材料学复习题

材料分析

种类成分热处理组织性能

Crl2Mo V 冷作模具

钢

C： 1.45 到1.7% Cr： 11 到

12.5%

Mo： 0.4 到0.6% V：小于1.1%

Cr增加钢的淬透性提高材料硬度和耐磨

性Mo.V减少并细化共晶碳化物，细化

晶粒，改善韧性

改锻+均匀化

退火+正火+

球化火淬火

+低温回火

回火马氏体+残

余奥氏体+未溶

碳化物

淬透性高，

耐磨性好，

强度高

GCrl5高碳辂轴

承钢C： 0.95%到1.1% Cr： 1.3 到

1.65%

C保证轴承钢有高硬度呵耐磨性Cr提

高淬透性形成均匀细小合金渗碳体（Fe,

Cr）3C提高耐磨性细化晶粒提高韧性提

高硬度和弹性极限和接触疲劳强度

锻造+800度

球化退火

830度淬火

+160度低温

回火+磨削加

工+130度8

小时时效处

理

回火马氏体+粒

状碳化物+残余

奥氏体

高硬度，高

耐磨性，高

弹性强度和

接触疲劳强

度，足够的

韧性和良好

的淬透性，

一定的耐腐

55SiMn VB 低合金弹

簧钢

C： 0.52%到0.6%

Si： 0.7%到1% Mn： 1.0%到1.3%

V：0.08%~0.16% B：0.0005%-

0.0035% Si.Mn提高钢的淬透性和回火

稳定性，强化F提高屈服强度和屈服

比。V提高弹性强度屈强比及耐热性B

成倍提高刚的淬透性，提高钢的高温强

度，强化晶界的作用

改锻+均匀化

退火+正火+

球化退火

淬火油冷+中

温回火

回火屈氏体+残

余奥氏体

淬透性比

高，韧性塑

性也较高，

脱碳倾向

小，回火稳

定性良好，

热加工性

能好

18Cr2Ni 4MoWA 低碳中合

金马氏体

结构钢

C： 0.18%

Cr:1.35 到1.65%

Ni:4%到4.5%

W:0.8% 到1.2%

Cr.Ni.Mn.B提高淬透性W.V形成碳化

物细化晶粒防止高温时A长大提高渗碳

层的耐磨性

改锻+均匀化

退火+正火+

球化退火

淬火+低温回

火

回火马氏体+残

余奥氏体+未溶

碳化物

高强度，低

缺口敏感性

和高疲劳强

度，高硬

度，良好的

淬透性。心

部具有较高

的韧性和足

40Cr中碳调质

钢C： 0.37%到0.44%

Mn： 0.5%到0.8%

Si： 0.2%到0.4%

Cr0.8 到1.1%

Cr.Mn.Si.提高刚的淬透性强化F的作用

提高F韧性Mo.W细化晶粒提高回火稳

定性防止第二类回火脆性

改锻+均匀化

退火+正火+

球化退火

淬火+高温回

火

回火索氏体+残

余奥氏体

良好的韧性

塑性和淬透

性，冷脆倾

向小

名词解释

1.淬透性：指以规定条件下刚式样淬透层升读呵硬度分布来表征的材料的特征，主要取决于钢的临界淬火冷速大小。

2.淬硬性：材料在理想条件下进行淬火后所能达到的最高硬度的能力。主要取决于淬火加热时固溶与A中的含碳量，碳含量

越高，则钢的淬硬性越高

3.回火脆性：淬火钢在某温度区间回火或从回火温度缓慢冷却通过该温度区间冲击韧性降低的脆化现象。

4.“C”曲线：过冷奥氏体等温转变曲线，综合反映过冷奥氏体在不同过冷度下等温转变过程，由转变开始曲线、转变终了曲

线及马氏体转变温度线构成。

5.调质处理：淬火+高温回火（500到650度），得到强度、塑性和韧性都较好的回火索氏体。

6.吋效处理：乂称沉淀强化，通过室温放置或热处理工艺使过冷A发生相间沉淀和F屮析出弥散的碳化物和氮化物，产生沉

淀强化效应

7.弥散强化：合金冶炼过程加入高熔点，高硬度合金相，弥散分布，钉扎晶界阻碍位错运动引起合金强化效

应。

高猛钢（ZGMnl3）

成分设计

室温铸态下为奥氏体加碳化物，当受到强烈冲击时能发生形变诱发马氏体相变形成马氏体，强烈地加工硬化使

材料表面为马氏体，具有较高的耐磨性能，而里面仍为奥氏体，具有较高的韧性，可承受较大的冲击（不适用

于纯摩擦）。故要求主添加元素具有以下特征：

1.获得单一奥氏体，需扩大奥氏体相区

2.大量使用，故加入的元素必须廉价

3.室温为奥氏体，故Ms降低在室温以下

4.使用时能发生形变诱导马氏体相变，故Md控制在室温附近

5.为提高耐磨性能，必须能形成碳化物

以上的特征也正是Mn所以到的作用。故高猛钢一般都是高Mn （10%到14%）高C （0. 9%到1.4%）。另外，高猛钢屮加入2~4%的珞或适量的Mo和V能形成细小的碳化物，提高冲击韧性屈服强度和抗磨性。

（加稀土金属可以近…步提高金属液的流动性，增加钢液填充铸型的能力，减小热裂倾向，显著细化奥氏体晶粒，延缓在铸后冷却时在晶界析岀碳化物，稀土金属还能显著提高高猛钢的冷作硬化效应及韧性，提高使用寿命。）

热处理

水韧处理1050到1100度水冷得到单一奥氏体

（细化晶粒的处理：610到650度保温12h,奥氏体共析分解，再加热到1050度水韧处理）

缺陷及防止

1.由于冷却速度必须快，故不能应用于厚大部件

2.非奥氏体组织对受冲击性能有降低

3.650到800度缓冷会导致Mn3C析出，材料"敏化”，即脆化，故焊接性能差。

4.Mn使Fe的A1点降低，粘度上升，不利于Mn的扩散，故偏析加大。需提高浇注温度，并添加稀土净化元素

高速钢

W18Cr4V

成分：C 0.7%至I] 0.8% W 17.5%到19% Cr3.8%到 4.4%

V1.0%至U 1.4% Mo 低于0.3%

W6Mo5Cr4V2