金属材料学复习题

一、填空题

1、特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素称为，在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢称为。高合金钢：般指合金元素总含量超过的钢。一般指合金元素总含量在范围内的钢称为中合金钢。低合金钢：一般指合金元素总含量的钢。微合金钢：合金元素(如V,Nb,Ti,Zr,B)含量小于或等于，而能显著影响组织和性能的钢。

2、奥氏体形成元素使A3线，A4线，在较宽的成分范围内，促使奥氏体形成，即扩大了γ相区。根据Fe-Me相图的不同可分为：开启γ相区元素和扩展γ相区元素。、属于开启γ相区合金元素，与γ-Fe无限固溶，使δ和α相区缩小。C、N、Cu、Zn、Au属于扩展γ相区的元素，合金元素与α-Fe和γ-Fe均形成有限固溶体。

3、铁素体(α)稳定化元素使A4降低，A3升高，在较宽的成分范围内，促使铁素体形成，即缩小了γ相区。根据Fe-Me相图的不同，可分为：封闭γ相区(无限扩大α相区)和缩小γ相区(不能使γ相区封闭)。对封闭γ相区的元素，当合金元素达到某一含量时，A3与A4重合，其结果使δ相与α相区连成一片。当合金元素超过一定含量时，合金不再有α-γ相变，与α-Fe形成无限固溶体。

4、扩大γ相区元素降低了共析温度，缩小γ相区元素升高了共析温度。几乎所有合金元素都使共析S碳含量点降低，尤其以强碳化物形成元素的作用最为强烈。共晶点E的碳含量也随合金元素增加而降低。

5、碳化物在钢中的稳定性取决于金属元素与碳元素亲和力的大小，一般来说，碳化物的生成热愈大，碳化物愈稳定。根据碳化物结构类型，分为简单点阵结构和复杂点阵结构。形成碳化物的结构类型与合金元素的原子半径有关，当r C/r M＞0.59时，形成复杂点阵结构，当r C/r M＜0.59时形成简单点阵结构。

6、强C化合物形成元素有钛、锆、铌、钒，中等强度的有钼、钨、铬，弱的有锰、铁，强碳化物形成元素总是优先与碳结合形成碳化物，若碳含量有限，较弱的碳化物形成元素将溶入固溶体中，碳化物稳定性愈好，溶解越难，析出越难，聚集长大越难。碳化物形成元素可提高碳在奥氏体中的扩散激活能，阻碍奥氏体晶粒的长大，非碳化合物形成元素对奥氏体晶粒的长大作用。

7、合金钢中的相组成包括：固溶体，碳化物和氮化物，金属间化合物。

8、碳化物形成元素（如钒、钛、铬、钼、钨）如果含量较多，将使奥氏体向珠光体的转变显著推迟，但对奥氏体向贝氏体的转变的推迟并不显著，因而使这两种转变的等温转变曲线从“鼻子”处分离，而形成两个C形。当这类元素增加到一定程度时，在这两个转变区域的中间还将出现过冷奥氏体的亚稳定区。合金元素对马氏体转变温度Ms (起始转变温度)和Mn (终了转变温度)的影响也很显著，大部分元素均使Ms和Mn点降低，其中以碳的影响最大,其次为锰、钒、铬等；但钴和铝则使Ms和Mn点升高。

9、除Co外，几乎所有的合金元素使C曲线右移；其结果，降低了钢的临界冷却速度，提高了钢的淬透性；

10．选择零件材料的一般原则是满足使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。

11、细化晶粒对钢性能的贡献是；提高钢淬透性的主要作用是。

12、滚动轴承钢GCr15的Cr质量分数含量为。滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指、、。

13、选择零件材料的一般原则是、和。

14、凡是扩大γ区的元素均使Fe-C相图中S、E点向方移动，例等元素；凡封闭γ区的元素使S、E点向方移动，例等元素。S点左移意味着，E点左移意味着。

15、铝合金可分铸造铝合金和变形铝，变形铝又可分、、和

。

16、H62是表示的一个牌号，主要成份及名义含量是。

17、在非调质钢中常用微合金化元素有等，这些元素的主要作用是

。

18、球铁的力学性能高于灰铁是因为球铁中石墨的、要比灰铁小得多。

19、铝合金热处理包括和两过程，和钢的热处理最大区别是。

20、过渡族金属与碳的亲和力有强弱之分，Ti、Ta、Hf、Zr、V、Nb、Cr、W、Mo、Mn、Fe 元素与碳的亲和力有强至弱的排列的次序；其中是强碳化物形成元素；是中碳化物形成元素，是弱碳化物形成元素。

21、合金元素和铁形成无限固溶体的条件有三个方面，第一个条件是，第二个条件是，第三个条件是。

22、提高钢的淬透性的元素有。

23、W18Cr4V是高速钢，其铸态组织是，淬火组织是，回火组织是。

24、N、C是间隙元素，由于N的原子半径小于C，所以N在α-Fe中的溶解度比C ，另外由于Fe的晶格类型有α-Fe和γ-Fe之分，因此C、N元素在α-Fe的溶解度远远在γ-Fe中的溶解度。

25、含有强碳化物元素的淬火钢，在回火时，碳化物的形成方式一般有形核，形核形核三种，其中形核对钢的强韧性有较大的贡献。

26、淬火钢在较高温度下回火时，碳化物形成元素（Cr、Mo、W 、V、Nb）马氏体的分解，非碳化物形成元素和弱碳化物形成元素对马氏体的分解有作用。

27、微量元素在钢中的有益效应，包括四个方面，即作用，作用作用，和作用。

28、间隙原子在α-Fe的扩散能力比在γ-Fe中要快的多，置换原子在铁中的扩散能力要比间隙原子几个数量级，并且在α-Fe中的扩散要比在γ-Fe中的扩散。

29、根据碳在结晶过程中的析出状态以及凝固后断口颜色分为三大类：白口铸铁；麻口铸铁；灰口铸铁。灰铸铁金属基体根据共析阶段石墨化进行的程度不同可分为铁素体，铁素体＋珠光体和珠光体三种。灰铸铁热处理的目的主要局限于消除内应力和改变铸件硬度两方面。灰铸铁的热处理主要是退火、正火和表面热处理。

30、灰口铸铁按石墨的形状和大小又可分为：灰口铸铁－石墨为片状；球墨铸铁－石墨为球状；可锻铸铁－石墨为团絮状；蠕墨铸铁－石墨为蠕虫状。

31、一般来说，铸件冷却速度越缓慢，越有利于石墨化过程的充分进行。铸件壁厚是影响铸

件冷却速度的主要因素。

32、球墨铸铁的组织：球状石墨+金属基体。一般来说，石墨的圆整度越好，球径越小，分布越均匀，则球墨铸铁的机械性能亦越高。

33、可锻铸铁是先将铁水浇铸成白口铸铁，然后经石墨化退火，使游离渗碳体发生分解形成团絮状石墨的一种高强度灰口铸铁。

34、黄铜是以锌(Zn)为主要合金元素的铜合金

35、机器零件用钢必须进行热处理强化以充分发挥钢材的性能潜力，所以机器零件用钢的使用状态通常为淬火加回火态，即强化态。机器零件用钢通常以力学性能为主，工艺性能为辅。工程结构钢以工艺性能为主，力学性能为辅。

36、特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素称为，在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢称为。高合金钢：般指合金元素总含量超过的钢。一般指合金元素总含量在范围内的钢称为中合金钢。低合金钢：一般指合金元素总含量小于或等于的钢。

37、奥氏体形成元素使A3线，A4线，在较宽的成分范围内，促使奥氏体形成，即扩大了γ相区。根据Fe-Me相图的不同可分为：开启γ相区元素和扩展γ相区元素。锰、镍、钴属于开启γ相区合金元素，与无限固溶，使和相区缩小。C、N、Cu、Zn、Au 属于扩展γ相区的元素，合金元素与α-Fe和γ-Fe均形成。

38、铁素体(α)稳定化元素使A4 ，A3 ，在较宽的成分范围内，促使铁素体形成，即缩小了γ相区。根据Fe-Me相图的不同，可分为：γ相区和γ相区。对封闭γ相区的元素，当合金元素达到某一含量时，A3与A4 ，其结果使连成一片。当合金元素超过一定含量时，合金不再有相变，与α-Fe形成。

39、扩大γ相区元素共析温度，缩小γ相区元素共析温度。几乎所有合金元素都使共析S碳含量点，尤其以碳化物形成元素的作用最为强烈。共晶点E的碳含量也随合金元素增加而。

40、碳化物在钢中的稳定性取决于金属元素与碳元素的大小，碳化物的生成热愈大，碳化物愈。根据碳化物结构类型，分为简单点阵结构和复杂点阵结构。形成碳化物的结构类型与合金元素的原子半径有关，当r C/r M 0.59时，形成，当