金属材料学复习思考题.docx
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金属材料学复习思考题
金属材料学复习题
一、必考题
1、金属材料学的研究思路是什么?
试举例说明。
答:
使用条件→性能要求→组织结构→化学成分
↑
生产工艺
举例略
二、名词解释
1、合金元素:
特别主动添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的含量在一定范围内的化学元素。
(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B0.001%,V0.2%)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:
扩大γ相区,在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ-Fe的元素
4、铁素体形成元素:
缩小γ相区,在α-Fe中有较大的溶解度,且能γ-Fe不稳定的元素
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):
含强碳化物形成元素的钢,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。
7、二次硬化:
在含有Ti,V,Nb,Mo,W等较高合金钢淬火后,在500-600℃范围内回火时,在α相中沉淀析出这些元素的特殊碳化物,并使钢的HRC和强度提高。
8、二次淬火:
在强K形成元素含量较高的合金钢中淬火后γ’十分稳定,甚至加热到500-600℃回火时升温与保温时中仍不分解,而是在冷却时部分转变成马氏体,使钢的硬度提高。
9、杂质元素:
由于冶炼工艺、原料等原因,不可避免地存在于钢中的元素,含量要求低于某一标准值。
10、液析碳化物:
由于碳和合金元素偏析,在局部微笑区域内从液态结晶时析出的碳化物。
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:
一般讲,屈服强度在1370MPa(140kgf/mm2)以上,抗拉强度在1620MPa(165kgf/mm2)以上的合金钢称为超高强度钢。
14、晶间腐蚀:
晶界上析出网状富铬的Cr23C6引起晶界周围基体产生贫铬区,贫铬区的宽度约10-5cm,Cr<12%。
在许多介质中没有钝化能力,贫铬区成为微阳极而发生腐蚀。
15、应力腐蚀:
奥氏体或M不锈钢受张应力时,在某些介质中经过一段不长时间就会发生破坏,且随应力增大,发生破裂的时间也越短;当取消张应力时,腐蚀较小或不发生腐蚀。
这种腐蚀现象称为“应力腐蚀(破裂)”。
16、点腐蚀:
不锈钢在含Cl-离子介质中表面会出现点状凹坑腐蚀,称为点腐蚀。
17、n/8规律:
加入Cr可提高基体的电极电位,但不是均匀的增加,而是突变式的。
当Cr的含量达到1/8,2/8,3/8,……原子比时,Fe的电极电位就跳跃式显著提高,腐蚀也显著下降。
这个定律叫做n/8规律。
18、蠕变强度:
表示在某温度下,在规定时间达到规定变形时所能承受的最大应力。
19、持久强度:
在规定温度和规定时间断裂所能承受的应力。
20、持久寿命:
它表示在规定温度和规定应力作用下拉断的时间。
21、应力松弛:
金属在恒定高温的承载状态下,总应变保持不变,而应力随时间延长逐渐降低的现象。
22、碳当量:
一般以各元素对共晶点实际含碳量的影响,将这些元素的量折算成C%的增减,这样算得的碳量称为碳当量(C.E)。
23、共晶度:
铸铁含C量与共晶点实际含C量之比,表示铸铁含C量接近共晶点C%的程度。
24、黄铜:
Cu与Zn组成的铜合金称为黄铜。
25、锌当量系数:
黄铜中每1%合金元素在组织上替代锌的数量。
26、青铜:
是铜和Sn、Al、Be、Si、Mn、Cr、Cd、Zr和Ti等合金的通称。
27、白铜:
是以镍为主要合金元素的铜合金。
三、问答题:
第一章钢的合金化原理
1、合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素?
哪些是奥氏体形成元素?
哪些能在-Fe中形成无限固溶体?
哪些能在-Fe中形成无限固溶体?
奥氏体形成元素:
Mn,Ni,Co,Cu;铁素体形成元素:
V、Cr、W、Mo、、Ti、Al
Mn,Ni,Co与γ-Fe无限互溶V、Cr与-Fe无限互溶
2、简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响,并说明利用此原理在生产中有何意义?
扩大γ相区:
使A3降低,A4升高。
一般为奥氏体形成元素。
分为两类:
1)开启γ相区:
Mn,Ni,Co与γ-Fe无限互溶.
2)扩大γ相区:
有C,N,Cu等。
如Fe-C相图,形成的扩大的γ相区,构成了钢的热处理的基础。
缩小γ相区:
使A3升高,A4降低。
一般为铁素体形成元素。
分为两类:
封闭γ相区:
使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。
如V,Cr,Si,A1,Ti,Mo,W,P,Sn,As,Sb。
缩小γ相区:
Zr,Nb,Ta,B,S,Ce等。
生产中的意义:
可以利用M扩大和缩小γ相区作用,获得单相组织,具有特殊性能,在耐蚀钢和耐热钢中应用广泛。
通过合金元素对相图的影响,可以预测合金钢的组织与性能。
在钢中大量加入奥氏体形成元素或铁素体形成元素以获得室温组织为奥氏体的奥氏体钢或高温组织为铁素体的铁素体钢。
3、什么叫钢的内吸附现象?
其机理和主要影响因素是什么?
答:
合金元素或杂质元素溶入基体后,与晶体缺陷产生交互作用,溶质原子在内界面缺陷区的浓度大大超过在基体中的平均浓度,这种现象称晶界内吸附。
如B,Zr,Ti,Nb,Mo,P,Sb,Re,C,N等。
机理:
1)晶界层内原子排列比较稀疏,溶质原子处在晶界层产生的畸变能比处在晶内产生的畸变能要小得多,这种畸变能之差产生晶界内吸附;
2)溶质原子与晶界和晶内的静电交互作用。
主要影响因素:
1.畸变能差(Q)2.温度(T)3.原始浓度(C0)4.多种溶质原子之间的相互作用
4、简述合金元素对铁碳相图(如共析碳量、相变温度等)的影响。
1)改变了奥氏体区的位置
2)改变了共晶温度:
扩大γ相区的元素使A1,A3下降;缩小γ相区的元素使A1,A3升高。
3)改变了共析含碳量:
所有合金元素均使S点左移。
(提问:
对组织与性能有何影响?
)
5、合金钢中碳化物形成元素(V,Cr,Mo,Mn等)所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。
1)rc/rM<0.59简单密排结构V,Nb,Ta,Zr,Hf,Mo,W
MC型
面心立方,V,Nb,Ta,Zr,Hf,如VC,ZrC等。
六方点阵,Mo,W,如MoC,WC。
M2C型
六方点阵,Mo,W,如:
Mo2C,W2C
2)rc/rM>0.59,间隙化合物
复杂密排结构,如Cr,Mn,Fe等与C形成的K:
M23C6型复杂立方,Cr,Mn形成的K:
Cr23C6
M7C3型复杂六方,Cr,Mn形成的K:
Cr7C3,Mn7C3
M3C型正交晶系,Fe形成的K:
Fe3C
3)Fe-M-C形成的三元K
M6C型复杂立方,W、Mo的K:
Fe3Mo3C,Fe4Mo2C,Fe3W3C,Fe4W2C。
M23C6型复杂立方,W、Mo的K:
Fe21Mo2C6,Fe21W2C6。
各种K相对稳定性如下:
MC→M2C→M6C→M23C6→M7C3→M3C
(高----------------------------------低)
6、试说明主要合金元素(V,Cr,Ni,Mn,Si,B等)对过冷奥氏体冷却转变影响的作用机制。
为什么合金化原则是“多元少量,复合加入”?
答:
Ti,Nb,Zr,V:
主要是通过推迟P转变时K形核与长大来提高过冷γ的稳定性;
W,Mo,Cr1)推迟K形核与长大;
2)增加固溶体原子间的结合力,降低Fe的自扩散激活能。
作用大小为:
Cr>W>Mo
Mn:
(Fe,Mn)3C,减慢P转变时合金渗碳体的形核与长大;扩大γ相区,强烈推迟γ→α转变,提高α的形核功;
Ni:
开放γ相区,并稳定γ相,提高α的形核功(渗碳体可溶解Ni,Co)
Co:
扩大γ相区,但能使A3温度提高(特例),使γ→α转变在更高的温度进行,降低了过冷γ的稳定性。
使C曲线向左移。
Al,Si:
不形成各自K,也不溶解在渗碳体中,必须扩散出去为K形核创造条件;Si可提高Fe原子的结合力。
B,P,Re:
强烈的内吸附元素,富集于晶界,降低了γ的界面能,阻碍α相和K形核。
“多元少量,复合加入”:
将强K形成元素,弱碳化物形成元素与非碳化物形成元素相结合,大大提高过冷γ的稳定性。
7、为什么W、Mo、V、Ti等元素对珠光体转变阻止作用大,而对贝氏体转变影响不大?
答:
对于珠光体转变:
Ti,V:
主要是通过推迟(P转变时)K形核与长大来提高过冷γ的稳定性。
W,Mo:
1)推迟K形核与长大。
2)增加固溶体原子间的结合力,降低Fe的自扩散系数,增加Fe的扩散激活能。
3)减缓C的扩散。
对于贝氏体转变:
W,Mo,V,Ti:
增加C在γ相中的扩散激活能,降低扩散系数,推迟贝氏体转变,但作用比Cr,Mn,Ni小。
8、合金元素对马氏体转变有何影响?
答:
合金元素对马氏体转变的动力学影响较小。
1)对马氏体点Ms-Mf温度的影响;除Al,Co外,都降低Ms温度
2)改变马氏体形态及精细结构(亚结构)。
合金元素有增加形成孪晶马氏体的倾向,且亚结构与合金成分和马氏体的转变温度有关
9、如何利用合金元素来消除或预防第一次、第二次回火脆性?
答:
1)低温回火脆性(第I类,不具有可逆性)
其形成原因:
沿条状马氏体的间界析出K薄片;
防止:
加入Si,脆化温度提高300℃;加入Mo,减轻作用。
2)高温回火脆性(第II类,具有可逆性)
其形成原因:
与钢杂质元素向原奥氏体晶界偏聚有关。
防止:
加入W,Mo消除或延缓杂质元素偏聚.
10、如何理解二次硬化与二次淬火两个概念的相关性与不同特点。
答:
二次硬化:
在含有Ti,V,Nb,Mo,W等较高合金钢淬火后,在500-600℃范围内回火时,在α相中沉淀析出这些元素的特殊碳化物,并使钢的HRC和强度提高。
(但只有离位析出时才有二次硬化现象)
二次淬火:
在强K形成元素含量较高的合金钢中淬火后γ’十分稳定,甚至加热到500-600℃回火时升温与保温时中仍不分解,而是在冷却时部分转变成马氏体,使钢的硬度提高。
相同点:
都发生在合金钢中,含有强碳化物形成元素相对多,发生在淬回火过程中,且回火温度550℃左右。
不同点:
二次淬火,是回火冷却过程中Ar转变为M,使钢硬度增加。
二次硬化:
回火后,钢硬度不降反升的现象是由于特殊k的沉淀析出所造成的
11、一般地,钢有哪些强化与韧化途径?
为什么一般钢的强化工艺都采用淬火-回火?
答:
宏观上:
钢的合金化、冷热加工及其综合运用是钢强化的主要手段。
微观上:
在金属晶体中造成尽可能多的阻碍位错运动的障碍。
(主要机制有:
固溶强化、细晶强化、位错强化、“第二相”强化、沉淀强化、时效强化、弥散强化、析出强化、二次硬化、过剩相强化)
韧化途径:
1、细化晶粒;2、降低有害元素的含量;3、防止预存的显微裂纹;4、形变热处理;
5、利用稳定的残余奥氏体来提高韧性;6、加入能提高韧性的M,如Ni,Mn;
7、尽量减少在钢基体中或在晶界上存在粗大的K或其它化合物相。
淬火-回火工艺:
一般的碳素钢、合金钢通过淬火可以提高硬度、耐磨性,淬火后,钢的内部产生了淬火应力和脆性,通过低温回火,得到回火马氏体组织,在保持高硬的情况下,降低钢的内应力和脆性,这类回火主要用于碳素工具钢、低合金钢制作的工具、模具、渗碳或表面淬火零件;通过中温回火,得到回火屈氏体组织,可以获得高的弹性极限和屈服极限,具有较好的韧性,主要用于各种弹性元件淬火后的回火;通过高温回火,得到铁素体+细粒渗碳体的混合物即回火索氏体组织,具有优良的综合力学性能,多用于结构零件淬火后的回火,如连杆、螺栓、齿轮、轴,高温回火也称为调质。
12、以20SiMn2MoV为例,谈谈低碳马氏体是如何将合金化与强韧化相结合的?
答:
强化
C及合金元素的固溶强化;
马氏体中大量位错的位错强化;
低C钢中Ms较高,因自回火作用会产生细小析出所引起的析出强化;
加入Si,Mn能提高奥氏体的过冷能力,从而细化晶粒;
加入V后的弥散强化与细化晶粒作用。
韧化
1)韧性元素Mn的加入有利于提高韧性;
2)加入的合金元素Si,Mn能提高奥氏体的过冷能力,从而细化晶粒;
3)钢的抗回火能力大大增加,可适当提高回火温度,从而提高韧塑性。
第二章工程结构钢
1、叙述工程结构钢一般的服役条件、加工特点和性能要求。
答:
工程结构钢指专门用来制造各种工程结构的一大类钢种,如制造桥梁、船体、油井或矿井用钢、钢轨、高压容器、管道和建筑钢结构等。
组织为热轧态或正火态使用的低C钢或F+P;B或M;多相组织(或F+A,F+M等)。
性能要求1)足够高的强度、良好的塑性2)适当的常温冲击韧性,有时要求适当的低温冲击韧性3)良好的工艺性能(成形性、焊接性)4)一定的耐蚀性。
2、合金元素在低合金高强度结构钢中的主要作用是什么?
为什么考虑采用低C?
答:
为提高碳素工程结构钢的强度,而加入少量合金元素,利用合金元素产生固溶强化、细晶强化和沉淀强化。
利用细晶强化使钢的韧-脆转变温度的降低,来抵消由于碳氮化物沉淀强化使钢的韧-脆转变温度的升高。
考虑低C的原因:
(1)C含量过高,P量增多,P为片状组织,会使钢的脆性增加,使FATT50(℃)增高。
(2)C含量增加,会使C当量增大,当C当量>0.47时,会使钢的可焊性变差,不利于工程结构钢的使用。
3、什么是微合金钢?
微合金化元素在微合金化钢中的主要作用有哪些?
试举例说明。
答:
微合金钢:
利用微合金化元素Ti,Nb,V;
主要依靠细晶强化和沉淀强化来提高强度;
利用控制轧制和控制冷却工艺-----高强度低合金钢
微合金元素的作用:
1)抑制奥氏体形变再结晶;
例:
再热加工过程中,通过应变诱导析出铌、钛、钒的氮化物,沉淀在晶界、亚晶界和位错上,起钉扎作用,有效地阻止奥氏体再结晶的晶界和位错的运动,抑制再结晶过程的进行。
2)阻止奥氏体晶粒长大;
例:
微量钛(w≤0.02%)以TiN从高温固态钢中析出,呈弥散分布,对阻止奥氏体晶粒长大很有效。
3)沉淀强化;
例:
w(Nb)≤0.04%时,细化晶粒造成的屈服强度的增量ΔσG大于沉淀强化引起的增量ΔσPh;当w(Nb)≥0.04%时,ΔσPh增量大大增加,而ΔσG保持不变。
4)改变与细化钢的组织
例:
在轧制加热时,溶于奥氏体的微合金元素提高了过冷奥氏体的稳定性,降低了发生先共析铁素体和珠光体的温度范围,低温下形成的先共析铁素体和珠光体组织更细小,并使相间沉淀Nb(C,N)和V(C,N)的粒子更细小,显著提高钢的强韧性。
4、低碳贝氏体钢的合金化有何特点?
为什么贝氏体型普低钢多采用0.5%Mo和微量B作为基本合金化元素?
解:
合金元素主要是能显著推迟先共析F和P转变,但对B转变推迟较少的元素如Mo,B,可得到贝氏体组织。
1)加入Mn,Ni,Cr等合金元素,进一步推迟先共析F和P转变,并使Bs点下降,可得到下B组织;2)加入微合金化元素充分发挥其细化作用和沉淀作用;3)低碳,使韧性和可焊性提高。
合金元素主要是能显著推迟先共析F和P转变,但对B转变推迟较少的元素如Mo,B,可得到贝氏体组织。
5、在汽车工业上广泛应用的双相钢,其成分、组织和性能特点是什么?
答:
组织:
近70~80%细晶多边形F+20~30%M
成分:
在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。
有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti,N等合金元素。
性能:
高强度,良好冷成型性能,极佳冲压性能(薄板或带钢—深冲用钢材);
第三章机械制造结构钢
1、机械制造结构钢和工程结构钢对使用性能和工艺性能上的要求有什么不同?
机械制造结构钢使用性能:
综合力学性能;一定的耐腐蚀性能。
工艺性能:
良好的加工性能;良好的切削加工性能
工程结构钢使用性能:
足够高的强度、良好的塑性;适当的常温冲击韧性,有时要求适当的低温冲击韧性;一定的耐蚀性。
工艺性能:
良好的工艺性能(成形性、焊接性);
2、对调质钢、弹簧钢进行成分、热处理、常用组织及主要性能的比较,并熟悉各自主要钢种。
成分
热处理
常用组织
主要性能
调质钢
0.30~0.50%C的C钢或中、低合金钢
淬火与高温回火
回火S或回火T
较高的强度,良好的塑性和韧性
弹簧钢
中、高碳素钢或低合金钢
淬火和中温回火
回火T
高的弹性极限,高的疲劳强度,足够的塑性和韧性
主要钢种:
A.调质钢:
按淬透性大小可分为几级:
1)40,45,45B
2)40Cr,45Mn2,45MnB,35MnSi
3)35CrMo,42MnVB,40MnMoB,40CrNi
4)40CrMnMo,35SiMn2MoV,40CrNiMo
B.弹簧钢:
1)Mn弹簧钢:
60Mn,65Mn
2)MnSi弹簧钢:
55Si2Mn,60Si2MnA
3)Cr弹簧钢:
50CrMn,50CrVA,50CrMnVA(使用T<300℃)
4)耐热弹簧:
30W4Cr2VA(可达500℃)
5)耐蚀弹簧:
3Cr13,4Cr13,1Cr18Ni9Ti(温度<400℃)
3、在使用状态下。
滚动轴承钢的最佳组织是什么?
在工艺上应如何保证?
答:
使用状态下组织:
回火M+均匀分布的细K+少量Ar
组织均匀—疲劳强度重要影响因素:
钢中碳化物要细小,分布要均匀
控制化学成分、保证冶金质量和采取适当的加工工艺
4、液析碳化物和带状碳化物的形成、危害及消除方法。
答:
形成:
均起因于钢锭结晶时产生的树枝状偏析;
液析碳化物属于偏析引起的伪共晶碳化物(一次碳化物);
带状碳化物属于二次碳化物偏析(固相凝固过程中)
危害:
降低轴承的使用寿命,增大零件的淬火开裂倾向,造成硬度和力学性能的不均匀性(各向异性)
消除方法:
1)控制成分(C,Cr%);
2)合理设计钢锭,改进工艺;
3)大的锻(轧)造比来破碎碳化物;
4)采用高温扩散退火(1200℃左右)。
5、在易切削钢中常加入哪些元素?
它们对提高钢切削性能的作用机理是什么?
答:
钢中加入一定量的S、Te、Pb、Se或Ca等元素,形成MnS、CaS、MnTe、PbTe、CaO-SiO2、CaO-Al2O3-SiO2等或Pb的夹杂物。
在热轧时,这些夹杂物沿扎向伸长,成条状或纺锤状,破坏钢的连续性,减少切削时对刀具的磨损,降低纵向力学性能。
含S、Pb、Ca等易削钢,由于这些元素处于夹杂物中,因而热处理工艺与相同成分的非易削钢相似,淬透性不变。
6、马氏体时效钢与低合金超强钢相比,在合金化、热处理、强化机制、主要性能等方面有何不同?
合金化
热处理
强化机制
主要性能
马氏体时效钢
过大γ相区(Ni、Co);
时效强化(Ni,Ti,Al,Mo,Nb,Mo);
为提高塑韧性,必须严格控制杂事元素含量(C,S,N,P)
1)高温奥氏体化后淬火成马氏体(Ms:
100~150℃);
2)进行时效,产生强烈沉淀强化效应,显著提高强度。
固溶强化
冷作相变强化
时效强化
高强度,同时具有良好的塑韧性和缺口强度;
热处理工艺简单;
淬火后硬度低,冷变形性能和切削性能好;
焊接性较好
低合金超强钢
1)保证钢的淬透性(Cr,Mn,Ni);
2)增加钢的抗回火稳定性(V,Mo);
3)推迟低温回火脆性(Si);4)细化晶粒(V,Mo)。
淬火+低温回火或等温淬火
晶粒细化、沉淀硬化及亚结构的变化
强度高;成本低廉;生产工艺较简单;
韧塑性较差;
较大的脱C倾向;
焊接性不太好。
7、设计创制马氏体时效钢的基本依据是什么?
开发思路:
低合金超高强度钢:
以C强化(固溶强化)为主,转变为马氏体时效钢:
(超)低C下金属间化合物沉淀强化(或时效强化)为主。
8、高锰钢在平衡态、铸态、热处理态、使用态四种状态下各是什么组织?
高锰耐磨钢有什么特点?
为什么会有这样的特点?
如何获得这些特点?
在什么情况下适合使用这类钢?
答:
平衡态组织:
α+(Fe,Mn)3C;铸态组织:
γ+碳化物;
热处理态组织:
单相γp;使用状态下组织:
表面硬化层+内部γ
特点:
高的强度硬度和耐磨性
具有抗磨特性的原因:
1)高冲击和强挤压下,其表面层迅速产生加工硬化,在滑移面上形成硬化层,即冷作硬化,使其具有抗磨性。
2)加入2-4%的Cr或适量的Mo和V,能形成细小碳化物,提高屈服强度、冲击韧性和抗磨性。
获得特点:
对铸态组织高锰钢进行水韧处理
应用:
强力冲击或挤压下发生冷作硬化,具有高抗冲击磨损性能。
用于制作各式碎石机的衬板、腭板、挖掘机斗齿、坦克履带板等。
9、为什么ZGMn13型高锰钢在淬火时能得到全部奥氏体组织,而缓冷却得到了大量的马氏体?
答:
ZGMn13型高锰钢在淬火前,已经是全部奥氏体组织,急速的冷却使得奥氏体组织来不及向其它组织转变,已经没有组织所需要的能量而定性。
Mn元素的存在降低了Ms点,在冷却过程中Mn元素会析出以使Ms点升高。
淬火时冷却速度较快Mn来不及析出,所以Ms点较低,得到的是奥氏体组织;缓慢冷却时Mn可以析出,Ms点上升,得到的就是大量马氏体组织。
10、38CrMoAlA氮化钢的合金化有何特点?
合金元素有何作用?
加入Al(HV1000以上),V,Cr,Mo,W(HV900以下)可以提高表面硬度;
加入Cr,Mn,Mo提高淬透性;
加入Mo,V等可以使钢在高温下保持高强度;
加入少量Mo,可以防止高温回火脆性。
N:
表面形成高硬度的氮化层γ’相(Fe4N)和ε相(Fe3-2N);渗入的N原子形成高弥散的合金氮化物的弥散强化作用;N原子溶入表面层所产生的残留压应力可以抵消因外力作用而产生的张应力减少了疲劳破裂的可能性。
11、轴承钢的预先热处理和最终热处理分别是什么?
为何采取预先热处理?
答:
预先热处理:
(扩散退火,正火)+球化退火
最终热处理:
淬火+低温回火+(稳定化处理)
正火目的:
主要是消除网状K;返修退火不合格品。
球化退火目的:
获得球状珠光体组织,球化退火加热为780—800℃。
12、为什么滚动轴承钢的含c量都为高c?
滚动轴承钢中常含有哪些合金元素?
各起什么作用?
为什么含Cr量限制在一定范围?
因为滚动轴承性能要求:
高而均匀的硬度和耐磨性;高的弹性极限和高的接触疲劳强度;适当的韧性;良好的尺寸稳定性;一定的耐蚀性;良好的工艺性能;一些特殊条件下使用的轴承还有不同的要求,如耐高温、耐腐蚀、耐冲击和防磁。
合金元素:
高C:
0.95-1.05%固溶强化提高硬度;形成碳化物。
Cr:
0.6%~1.5%Cr提高淬透性、耐磨性、耐蚀性。
Mo,V,Mn,Si等:
制造大型轴承。
严格控制杂质元素S,P和残余元素Cu,Ni。
Cr含量高,易形成液析碳化物和带状碳化物网状碳化物和大颗
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