金属材料学思考题答案2

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中常用哪些合金元素？这些合金元素各起什么作用？ 常用的合金元素有Mn,Cr,Mo,V,Si,Ni,B Mn:能大为提高钢的淬透性，但容易使钢有过热倾向，并有回火脆性倾向 Cr：提高钢的淬透性的同时还提高回火稳定性，但是有回火脆性倾向 Ni：非碳化物形成元素，能有效的提高钢基体的韧度，并且Ni-Cr复合加入，提高淬透性作 用很大，但也有回火脆性倾向 Mo：提高淬透性，既提高回火稳定性，细化晶粒，又能有效的消除或大为降低回火脆性倾 向。 V：强碳化物形成元素，有效地细化晶粒，如融入奥氏体能提高淬透性，降低钢的过热敏感 性。 5.某工厂原来使用45MnSiV生产φ8mm高强度调质钢筋。要求ζb >1450MPa，ζS>1200MPa， δ>6%。热处理工艺是920℃±20℃油淬，470℃±10℃回火。因该钢缺货，库存有25MnSi钢。请考虑是否可以代用？如可以代用，热处理工艺如何调整？ 答：可以代用，因为

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25MnSi钢为低碳马氏体钢，经适当的热处理后能获得与调质钢相当的综合性能，即较高强度和韧性的组合。 工艺调整： 25MnSi钢与45MnSiV 相比不含V元素，但有Mn，过热敏感性较大，因而要降低淬火加热温度 与 45MnSiV相比，25MnSi钢淬透性较低，油淬应改成用盐水淬火 为获得所要求的力学性能应采用低温回火 6.弹簧钢的主要性能要求是什么？为什么弹

簧钢中碳含量一般在－％之间？ 答：基本性能要求有：高的弹性极限；高的屈强比；高的疲劳强度；高的淬透性；足够的塑性和韧性；还要有一定的冶金质量和表面质量。 含碳量在~%的范围是为了保证经淬火和中温回火后具有足够的弹性减退抗力，另一方面，足够的碳可以和合金元素形成碳化物，提高中温回火强度。但过多的碳，

会形成过多碳化物，疲劳性能变差。 7.直径25mm的40CrNiMo钢棒料，经过正火后难以切削，为什么？ 答:因为

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40CrNiMo钢中含有Cr，Ni，Mo几种合金元素，能很好的提高钢的淬透性，使钢在正火状态下就能得到较多的马氏体，大大提高合金的硬度因而难以切削。 8.钢的切削加工性与材料的组织和硬度之间有什么关系？为获得良好的切削性，中碳钢和高碳钢各自应经过什么样

的热处理，得到什么样的金相组织？ 答：钢硬度在170-230HB切削性能最好，对于组织来说P:F=1:1较佳，不同含C量的钢得到较好的切削性，其预备热处理不同，得到组织也不同。 中碳钢：正火 F+S 高碳钢：正火+球化退火+退火 P+粒状K 9.用低淬钢制作中小模数的中高频感应加热淬火齿轮有什么优点？ 答：表面硬化而心部仍保持较高的韧性，表面局部加热，零件淬火变形小，加热速度快，可消除表面脱碳和氧化现象，在表面形成残余压应力，提高疲劳强度，小齿轮得到沿轮廓分布硬化层。 10.滚动轴承钢常含有哪些合金元素？各起什么作用？为什

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么含Cr量限制在一定范围？ 答：合金元素：Si,Mn,Mo,Cr 作用：Cr：提高硬度，耐磨性 Mo:提高淬透性，防止第二类回火脆性 Si：提高淬透性，耐磨性和提高疲劳寿命 Mn:提高淬透性和冷加工性 含Cr量过高会导致残余奥氏体增加，尺寸稳定性和均匀性变差，降低韧性，Cr含量过低碳化物形成较少，不利于硬度和耐磨性的提高。 11. 高锰耐磨钢有什么特点？在什么情况下适合使用这类钢？ 特点：高碳、高锰。铸态使用。铸态组织一般是奥氏体、珠光体、马氏体和碳化物复合组织，力学性能差，耐磨性低，不宜直接使用。经过水韧处理后的显微组织是单相奥氏体，软而韧。 广泛应用于承受大冲击载荷、强烈磨损的工况下工作的零件。 12. 20Mn2钢渗碳后是否适合于直接淬火？为什么？ 不适于直接淬火，因为Mn是奥氏体形成元素，降低钢的A1温度，促进晶粒长大，直接淬火时晶粒过大，得不到想要的硬

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