金属材料学复习题及答案（1-32题）

1. 解释下列名词

合金元素:特别添加到金属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。

合金钢：为了增加某些性能而添加合金元素的钢

马氏体：碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体，是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相

奥氏体：碳溶于ɣ-Fe中形成的固溶体

淬透性：钢在淬火时能获得马氏体的能力，是钢本身固有的一个属性

淬硬性：在理想淬火条件下，以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度

淬火临界冷却速度：为了获得马氏体所需的最低的冷却速度

二次硬化 ：某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步提高其硬度。这种硬化现象，称为二次硬化，它是由于特殊碳化物析出和（或）由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致

不锈钢 ：在空气、水、盐、酸、碱等腐蚀介质中具有高的化学稳定性的钢

耐热钢：通常将在高温条件下工作的钢称耐热钢

2.合金元素在钢中以什么形式存在?对钢的性能有哪些影响?

答：存在形式：溶于固溶体、形成碳化物和氮化物、存在于金属化合物、各类夹杂物、自由态

固溶体：随溶质元素含量的增多，产生固溶强化作用

3.指出Fe-C相图中Ac1、Ac3、ACcm、Ar1、Ar3、Arcm各相变点的意义。

答：Ac1：加热时，P向A转变的开始温度；

Ac3：加热时，先共析F全部转为A的终了温度

ACcm：加热时，Fe3CⅡ全部融入A的终了温度

Ar1：冷却时，A向P转变的开始温度

Ar3：冷却时，A开始析出先共析F的温度

Arcm：冷却时，A开始析出Fe3CⅡ的温度

5.指出下列铁碳合金工件的淬火及回火温度，并说明回火后得到的组织和大致硬度。

（1）wc=0.45%钢制小轴（要求综合力学性能好）；（2）wc=0.60%钢制弹簧；（3）wc=1.2%钢制锉刀。

答：(1). 45钢小轴,840度淬火，回火温度调质 500-600，布氏250左右，回火索氏体

(2)60弹簧钢，820度淬火，回火温度380-420，硬度40-45HRC，回火托氏体

(3)T12钢锉刀 ，780-800度淬火，回火温度160-180，硬度60-60HRC，回火马氏体

6.现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个，为了使齿面具有高硬度和高耐磨性，应进行何种热处理？并比较经热处理后组织和性能上有何不同？

答：低碳钢进行的热处理工艺：渗碳直接淬火+低温回火  表面组织为：回火M+碳化物    

中碳钢进行的热处理工艺：调质处理+表面淬火+低温回火  组织为：回火M

7.试说明表面淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差别。

答：表面淬火一般适用于中碳钢（0.4～0.5%c）和中碳低合金钢（40cr、40mnb等），也可用于高碳工具钢，低合金工具钢（如t8、9mn2v、gcr15等）。以及球墨铸铁等。它是利用快速加热使钢件表面奥氏体化，而中心尚处于较低温度即迅速予以冷却，表层被淬硬为马氏体，而中心仍保持原来的退火炉退火、正火或调质状态的组织。应用范围：（1）高频感应加热表面淬火应用于中小模数齿轮、小型轴的表面淬火。（2）中频感应加热表面淬火主要用于承受较大载荷和磨损的零件，例如大模数齿轮、尺寸较大的曲轴和凸轮轴等。(3)工频感应加热表面淬火工频感应加热主要用于大直径钢材穿透加热和要求淬硬深度深的大直径零件，例如火车车轮、轧辘等的表面淬火。

渗碳钢都是含0.15～0.25%的低碳钢和低碳合金钢，如20、20cr、20crmnti、20simnvb等。渗碳层深度一般都在0.5～2.5mm。 钢渗碳后表面层的碳量可达到0.8～1.1%c范围。渗碳件渗碳后缓冷到室温的组织接近于铁碳相图所反映的平衡组织，从表层到心部依次是过共析组织，共析组织，亚共析过渡层，心部原始组织。 渗碳主要用于表面受严重磨损，并在较大的冲载荷下工作的零件（受较大接触应力）如齿轮、轴类、套角等。

氮化用钢通常是含al、cr、mo等合金元素的钢，如38crmoala是一种比较典型的氮化钢，此外还有35crmo、18crniw等也经常作为氮化钢。与渗碳相比、氮化工件具有以下特点：1）氮化前需经调质处理，以便使心部组织具有较高的强度和韧性。2）表面硬度可达hrc65～72，具有较高的耐磨性。3）氮化表面形成致密氮化物组成的连续薄膜，具有一定的耐腐蚀性。4）氮化处理温度低，渗氮后不需再进行其它热处理。 氮化处理适用于耐磨性和精度都要求较高的零件或要求抗热、抗蚀的耐磨件。如：发动机的汽缸、排气阀、高精度传动齿轮等。

8.合全钢中经常加入哪些合金元素?如何分类?

答：碳化物形成元素:Mn, Cr, W,Mo, V, Ti, Nb ,Zr

非碳化物形成元素:Ni, Cu, Co, Si, Al.

9.合全元素Mn、Cr、W、Mo、V、Ti对过冷奥氏体的转变有哪些影响?

答：除Co外,所有合金元素溶于奥氏体后,都增大其稳定性,使奥氏体分解转变速度减慢,即C曲线右移,从而提高钢的淬透性.碳化物形成碳化物形成元素,如Mo、W、V、Ti等,当它们含量较多时,不仅使C曲线右移,而且还会使C曲线的形状发生变化,甚至出现两组C曲线,上部的C曲线反映了奥氏体向珠光体的转变,而下部的C曲线反映了奥氏体向贝氏体的转变

10.合金元素对钢中基本相有何影响?对钢的回火转变有什么影响?

答：( 1)合金元素溶入铁素体中形成合金铁素体,由于与铁的晶格类型和原子半径不同而造成晶格畸变,产生固溶强化效应.①非碳化物形成元素:如Ni、Si、Al、Co等,它们不与碳形成化合物,基本上都溶于铁素体内,以合金铁素体形式存在;碳化物形成元素,基本上是置换渗碳体内的铁原子而形成合金渗碳体或合金碳化物,如:Cr7 C3 等. ( 2)钢在淬火后回火时的组织转变主要是马氏体分解、残余奥氏体的分解及碳化物形成、析出和聚集的过程,这个过程也是依靠元素之间的扩散来进行的.由于合金元素扩散速度小,而又阻碍碳原子扩散,从而使马氏体的分解及碳化物的析出和聚集速度减慢,将这些转变推迟到更高的温度,导致合金钢的硬度随回火温度的升高而下降的速度比碳钢慢.这种现象称之为回火稳定性.合金元素一般都能提高残余奥氏体转变的温度范围.在碳化物形成元素含量较高的高合金钢中,淬火后残余奥氏体十分稳定,甚至加热到500~600℃仍不分解,而是在回火冷却过程中部分转变为马氏体,使钢的硬度反而增加,这种现象称之为二次硬化.其次,在高合金钢中,由于Ti、V、W、Mo等在500~600℃温度范围内回火时,将沉淀析出特殊碳化物,这些碳化物以细小弥散的颗粒状存在,因此,这时硬度不但不降低,反而再次增加,这种现象称之为"沉淀型"的二次硬化,亦称为弥散硬化或沉淀硬化.合金元素对淬火及回火后钢的机械性能的不利影响是回火脆性问题.

题：11、解释下列现象:

1)在含碳量相同的情况下,除了含Ni和Mn的合金钢外,大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高;

2)在含碳量相同的情况下,含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性;

3)含碳量≥0.40%,含铬量为12%的钢属于过共析钢,而含碳量1.5%,含铬量12%的钢属于莱氏体钢;

4)高速钢在热锻或热轧后,经空冷获得马氏体组织.

12、何谓渗碳钢?为什么渗碳钢的含碳量均为低碳?合金渗碳钢中常加入哪些合金元素?它们在钢中起什么作用?

13、何谓调质钢?为什么调质钢的含碳量均为中碳?合金调质钢中常加入哪些合金元素?它们在钢中起什么作用?

14、弹簧钢的含碳量应如何确定?合金弹簧钢中常加入哪些合金元素,最终热处理工艺如何确定?

15、滚动轴承钢的含碳量如何确定?钢中常加入的合金元素有哪些?其作用如何?

16、现有φ35x20mm的两根轴.一根为20钢,经920℃渗碳后直接淬火(水冷)及180℃回火,表层硬度为HRC58 ~ 62;另一根为20CrMnTi钢,经920℃渗碳后直接淬火(油冷),-80℃冷处理及180℃回火后表层硬度为60 ~ 64HRC.问这两根轴的表层和心部的组织(包括晶粒粗细)与性能有何区别?为什么?

17、用9SiCr制造的圆板牙要求具有高硬度、高的耐磨性,一定的韧性,并且要求热处理变形小.试编写加工制造的简明工艺路线,说明各热处理工序的作用及板牙在使用状态下的组织及大致硬度.

18、何谓热硬性(红硬性)?为什么W18Cr4V钢在回火时会出现"二次强化"现象?65钢淬火后硬度可达HRC60~62,为什么不能制车刀等要求耐磨的工具?

19、W18Cr4V钢的淬火加热温度应如何确定(A c1 约为820℃)?若按常规方法进行淬火加热能否达到性能要求?为什么?淬火后为什么进行560℃的三次回火?

20.试述用CrWMn钢制造精密量具(块规)所需的热处理工艺.

21、用Crl2MoV钢制造冷作摸具时,应如何进行热处理?

22、与马氏体不锈钢相比,奥氏体不锈钢有何特点?为提高其耐蚀性可采取什么工艺?

23、常用的耐热钢有哪几种?合金元素在钢中起什么作用?用途如何?

24、指出下列合全钢的类别、用途、碳及合金元素的主要作用以及热处理特点.

1)、20CrMnTi 2)、40MnVB 3)、60Si2Mn 4)、9Mn2V 5)、Cr12MoV 6)、5CrNiMo 7)、1Crl3 8)、1Crl8Ni9Ti 9)、ZGMnl3

答案：

11、( 1)除Mn、Ni等扩大γ相区的元素外,大多合金元素与铁相互作用能缩小γ相区,使A 4 下降,A 3 上升,因此使钢的淬火加热温度高于碳钢.

( 2)钢在淬火后回火时的组织转变主要是马氏体分解、残余奥氏体的分解及碳化物形成、析出和聚集的过程,这个过程也是依靠元素之间的扩散来进行的.由于合金元素扩散速度小,而又阻碍碳原子扩散,从而使马氏体的分解及碳化物的析出和聚集速度减慢,将这些转变推迟到更高的温度,导致合金钢的硬度随回火温度的升高而下降的速度比碳钢慢.这种现象称之为回火稳定性.

( 3)从合金元素对铁碳相图的影响可知,由于合金元素均使相图中的S点和E点左移,因此使共析点和奥氏体的最大溶碳量相应地减小,出现了当含Cr量为12%时,共析点地含碳量小于0.4%,含碳量12%时奥氏体最大含碳量小于1.5%.

( 4)由于高速钢中含有大量地合金元素,使其具有很高的淬透性,在空气中冷却即可得到马氏体组织.

12、用于制造渗碳零件的钢称为渗碳钢.渗碳钢的含碳量一般都很低 (在0.15~0.25%之间),属于低碳钢,这样的碳含量保证了渗碳零件的心部具有良好的韧性和塑性.为了提高钢的心部的强度,可在钢中加入一定数量的合金元素,如Cr、Ni、Mn、Mo、W、Ti、B等.其中Cr、Mn、Ni等合金元素所起的主要作用是增加钢的淬透性,使其在淬火和低温回火后表层和心部组织得到强化.另外,少量的Mo、W、Ti等碳化物形成元素,可形成稳定的合金碳化物,起到细化晶粒的作用.微量的B(0.001~0.004%)能强烈地增加合金渗碳钢的淬透性.

13、调质钢一般指经过调质处理后使用的碳素结构钢和合金结构钢.调质钢的含碳量一般在 0.25~0.50%之间,属于中碳钢.碳量过低,钢件淬火时不易淬硬,回火后达不到所要求的强度.碳量过高,钢的强度、硬度虽增高,但韧性差,在使用过程中易产生脆性断裂.常用合金调质钢通常加入的合金元素有Cr、Ni、 Si、Mn、B等,主要是为了提高钢的淬透性及保证强度和韧性而加入的.

14、 弹簧钢可分为碳素弹簧钢与合金弹簧钢.碳素弹簧钢是常用的弹簧材料之一,其含碳量为 0.6~0.9%.合金弹簧钢的含碳量低一些,约介于0.45~0.70%之间,考虑到合金元素的强化作用,降低含碳量有利于提高钢的塑性和韧性.合金弹簧钢中所含合金元素经常有Si、Mn、Cr、V等,它们的主要作用是提高钢的淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,从而有效地改善了弹簧钢的力学性能.根据弹簧的加工成型状态不同,弹簧分为热成型弹簧与冷成型弹簧,热成型弹簧的最终热处理为淬火后中温回火;冷成型弹簧则是用冷拉弹簧钢丝经冷卷后成型,然后进行低温去应力退火.

15、 滚动轴承钢的含碳量为 0.95~1.15%,这样高的含碳量是为了保证滚动轴承钢具有高的硬度和耐磨性.主加元素是Cr,其作用可增加钢的淬透性,铬与碳所形成的(Fe、Cr) 3 C合金渗碳体比一般Fe 3 C渗碳体稳定,能阻碍奥氏体晶粒长大,减小钢的过热敏感性,使淬火后得到细小的组织,而增加钢的韧性.Cr还有利于提高回火稳定性.对于大型滚动轴承(如D>30~50mm的滚珠),还须加入适量的Si(0.40~0.65%)和Mn(0.90~1.20%),以便进一步改善淬透性,提高钢的强度和弹性极限而不降低韧性.

16、钢种 表面组织 心部组织 晶粒大小 性能 原因

20钢 回火马氏体+渗碳体 F+P 较细小 外硬内韧

20CrMnTi 回火马氏体+合金碳化物 F+P(细)+低碳回火马氏体 更细小 表面强度、硬度更高,心部不仅强、硬度较高,同时韧性好. 加入合金元素不仅改善了组织,同时性能也得以提高.

17、下料→球化退化→机械加工→淬火 +低温回火→磨平面→抛槽→开口

球化退火:降低硬度,便于机械加工,并为最终热处理做好组织上的准备.

淬火 +低温回火:保证最终使用性能(高的硬度和良好的韧性),减小变形(分级淬火),降低残余内应力.最终组织为:下贝氏体+碳化物.硬度大于60HRC.

18、热硬性(红硬性)是指外部受热升温时工具钢仍能维持高硬度(大于 60 HRC)的功能.W18Cr4V出现二次硬化的原因是在550~570℃温度范围内钨及钒的碳化物(WC,VC)呈细小分散状从马氏体中沉淀析出,产生了弥散硬化作用.同时,在此温度范围内,一部分碳及合金元素从残余奥氏体中析出,从而降低了残余奥氏体中碳及合金元素含量,提高了马氏体转变温度.当随后回火冷却时,就会有部分残余奥氏体转变为马氏体,使钢的硬度得到提高.由于以上原因,在回火时便出现了硬度回升的"二次硬化"现象.

而65钢虽然淬火后硬度可达60~62HRC但由于其热硬性差,钢中没有提高耐磨性的碳化物,因此不能制造所要求耐磨的车刀.

19、 高的热硬性主要取决于马氏体中合金元素的含量,即加热时溶于奥氏体中合金元素的量,由于对高速钢热硬性影响最大的两个元素—— W及V,在奥氏体中的溶解度只有在1000℃以上时才有明显的增加,在1270~1280℃ 时奥氏体中约含有7~8%的钨,4%的铬,1%的钒.温度再高,奥氏体晶粒就会迅速长大变粗,淬火状态残余奥氏体也会迅速增多,从而降低高速钢性能.这就是淬火温度定在1280℃的原因.选择三次回火是因为因为W18Cr4V钢在淬火状态约有20~25%的残余奥氏体,仅靠一次回火是难以消除的.因为淬火钢中的残余奥氏体是在随后的回火冷却过程中才能向马氏体转变. 回火次数愈多,提供冷却的机会就愈多,就越有利于残余奥氏体向马氏体转变,减少残余奥氏体量(残余奥氏体一次回火后约剩1 5%,二次回火后约剩3~5%,第三次回火后约剩下2%).而且,后一次回火还可以消除前一次回火由于残余奥氏体转变为马氏体所产生的内应力.

20、热处理工艺为:球化退火(降低硬度,便于切削加工,为最终热处理做组织准备)

淬火:其目的是为了保证块规具有高的硬度(62~65HRC),耐磨性何和长期的尺寸稳定性.

冷处理后的低温回火:是为了减小应力,并使冷处理后的过高硬度(66 HRC左右)降低至所要求的硬度(62~65HRC)

时效处理原则:是为了消除新生的磨削应力,使量具残余应力保持在最小程度.

21、Cr12MoV钢类似于高速钢,也需要反复的锻打,把大块的碳化物击碎,锻造后也要进行球化退火,以便降低硬度,便于奥氏体加工.经机械加工后进行淬火,回火处理.必须指出,如果对Cr12MoV钢还要求有良好的热硬性时,一般可将淬火温度适当提高至1115~1130℃,但会因组织粗化而使钢的强度和韧性有所将低.淬火后,由于组织中存在大量残余奥氏体(>80%)而使硬度仅为42~50HRC,但在510~520℃回火时会出现二次硬化现象,是使钢的硬度回升至60~61HRC.

22、奥氏体不锈钢中加入了扩大γ相区降低 Ms点的合金元素(如Ni),使钢室温下具有单相奥氏体组织.钢中加Ti是为了消除钢的晶间腐蚀倾向.为提高其耐腐蚀性常用的热处理工艺有固溶处理,稳定性处理及除应力处理。

23、耐热钢包括抗氧化钢和热强钢.

提高钢的氧化性,钢中通常加入足够的Cr, Si, Al和稀土等元素.使钢在高温下与氧接触时,表面能生成致密的高熔点的氧化膜,它严密的覆盖在钢的表面,可以保护免于高温气体的继续腐蚀.抗氧化钢多用来制造炉用零件和热交换器.加强钢中常加入铬,镍,钼,钨,钒,锰等元素,用以提高钢的高温强度.汽轮机、燃气轮机的转子和叶片,锅炉过热器,高温工作的螺栓和弹簧,内燃机排气阀等用钢都是热强钢.

24 ( 1 )、 20CrMnTi : 渗碳钢.用于承受较强烈的冲击作用和受磨损的条件下进行工作的零件. 0 . 2 % 的碳含量保证了渗碳零件的心部具有良好的韧性和塑性, Cr、Mn、Ti等合金元素所起的主要作用是增加钢的淬透性,提高钢的心部的强度.另外,少量的Ti可形成稳定的合金碳化物,起到细化晶粒、抑制钢件在渗碳时发生过热的作用.渗碳钢的主要热处理工序一般是在渗碳之后再进行淬火和低温回火.处理后零件的心部为具有足够强度和韧性的低碳马氏体组织,表层为硬而耐磨的回火马氏体和一定量的细小碳化物组织.

( 2 )、 40MnVB : 调质钢.这类钢在多种负荷下工作,受力情况比较复杂的重要零件,要求具有高强度与良好的塑性及韧性的配合,即具有良好的综合机械性能. 0 . 4 %的含碳量保证 调质钢零件获得良好的综合机械性能;合金元素的加入,主要是为了提高钢的淬透性及保证强度和韧性而加入的.调质钢经过调质热处理后得到回火索氏体组织.调质钢零件,通常除了要求有良好的综合机械性能外,往往还要求表面有良好的耐磨性.为此,经过调质热处理的零件往往还要进行感应加热表面淬火.如果对表面耐磨性能的要求极高,则需要选用专门的调质钢进行专门的化学热处理.

( 3)、 60Si2Mn :弹簧钢.用于通过弹性变形储存能量,从而传递力和机械运动或缓和机械振动与冲击,如汽车、火车上的各种板簧和螺旋弹簧、仪表弹簧等,要求必须具有高的弹性极限. 0.6%的含碳量为了保证弹簧的强度要求;合金元素的主要作用是提高钢的淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,从而有效地改善了弹簧钢的力学性能.淬火后中温回火,得到回火屈氏体组织.

( 4)、9Mn2V(5)、Crl2MoV:冷作模具钢.用来制造在冷态下使金属变形的模具钢种.为了保证模具经过热处理后获得高硬度和高耐磨性,冷作模具钢含有比较高的碳量.加入的合金元素,其作用主要是为了提高钢的淬透性,耐磨性及减少变形等.热处理采用淬火+低温回火的热处理工艺.

( 6)、5CrNiMo:热作模具钢.用来制造在受热状态下对金属进行变形加工的模具用钢.碳: 0.50%C,保证一定的强度、硬度和耐磨性;铬:主要是提高淬透性,并能提高回火稳定性,形成的合金碳化物还能提高耐磨性,并使钢具有热硬性;镍:镍与铬共同作用能显著提高淬透性,镍固溶于铁素体中,在强化铁素体的同时还增加钢的韧性.锰:在提高淬透性方面不亚于镍,但Mn固溶于铁素体中,在强化铁素体的同时使钢的韧性有所降低.钼:其主要作用是防止产生第二类回火脆性.另外钼也有细化晶粒,增加淬透性,提高回火稳定性等作用.热处理采用淬火+低温回火的热处理工艺.

( 7)、1Crl3:马氏体型不锈钢.用于要求韧性较高与受冲击载荷下的耐腐蚀的结构钢零件.铬:能在阳极区表面上形成一层富Cr的氧化物保护膜,这层氧化膜会阻碍阳极区域的电化学反应,并能增加钢的电极电位而使其电化学腐蚀过程减缓,从而使含铬不锈钢获得一定的耐蚀性.热处理采用淬火+高温回火,得到回火索氏体组织.

( 8)、1Cr18Ni9Ti:奥氏体型不锈钢.含碳量很低,属于超低碳范围,这是因为含碳量增高对耐蚀性是不利的.合金元素铬主要产生钝化膜,阻碍阳极电化学腐蚀反应,增加钢的耐蚀性;含约9%Ni主要作用是扩大γ区并降低Ms点(降低至室温以下).使钢在室温时具有单相奥氏体组织.热处理:固溶处理,让所有碳化物全部溶于奥氏体,然后水淬快速冷却,不让奥氏体在冷却过程中有碳化物析出或发生相变,在室温下获得单相的奥氏体组织,提高耐蚀性

题：

24.名词解释：白口铸铁；灰口铸铁；可锻铸铁；球墨铸铁；石墨化；孕育铸铁。

25.铸铁的石墨化过程是如何进行的？影响石墨化的主要因素有哪些？

26.试述石墨形态对铸铁性能的影响。

答案：24、石墨化：铸铁中碳原子析出石墨的过程。石墨化退火(或称高温退火)：将温度加热到共析温度以上，使渗碳体分解成石墨的退火。

灰口铸铁：碳大部分以游离状态的石墨析出，凝固后断口呈暗灰色。

可锻铸铁：石墨形状为团絮状的灰口铸铁。

球墨铸铁：石墨形状为球状的灰口铸铁。

蠕墨铸铁：石墨形状为蠕虫状的灰口铸铁。

变质铸铁(或称孕育铸铁)：变质(孕育)处理后的灰铸铁。

白口铸铁：碳除少量溶于铁素体外，其余全部以化合态的渗碳体析出，凝固后断口呈白亮的颜色。

25、石墨化过程见ppt

影响因素：化学成分的影响 ：C与Si是强烈促进石墨化的元素,S是强烈阻碍石墨化的元素，锰阻碍石墨化，硫阻碍碳原子扩散，有害，磷是一个促进石墨化不十分强烈的元素

冷却速度：冷却愈慢，愈有利于石墨化的进行。

26、在铁碳合金中，石墨具有简单六方晶体结构。灰口铸铁中的石墨呈现无规则的片状，割裂着机体，使铸铁的力学性能下降。可锻铸铁组织中的石墨呈现团絮状，对基体的割裂作用要比灰口铸铁小的多，韧性和强度都高于灰口铸铁。球墨铸铁组织中石墨成球状，可减少应力的集中，其强度，韧性更高。

题：

27.铝合金是如何分类的？

28.不同铝合金可通过哪些途径达到强化目的 ?

29.何谓硅铝明 ? 为什么硅铝明具有良好的铸造性能 ? 在变质处理前后其组织及性能有何变化 ? 这类铝合全主要用在何处 ?

30.铜合金分哪几类？不同的铜合金的强化方法与特点是什么？

31.试述 H62 黄铜和 H68 黄铜在组织和性能上的区别。

32.钛合金如何分类？

答案：27、根据成分和加工工艺特点，铝及铝合金可分为工业纯铝、变形铝合金（又分为非热处理强化铝合金、热处理强化铝合金两类）和铸造铝合金

28、在变形铝合金中，对不能热处理强化的铝合金，可通过冷变形（加工硬化）达到强化母的；能热处理强化的变形铝合金可利用时效强化（固溶处理后时效处理）达到强化目的。铸造铝合金，可通过变质处理（细晶强化）以及固溶时效处理达到强化目的。

29、铝硅铸造合金又称为硅铝明，由于含硅量为17%附近的硅铝明为共晶成分合金，具有优良的铸造性能。在铸造缓冷后,其组织主要是共晶体(α十Si)，其中硅晶体是硬化相,并呈粗大针状，会严重降低合金的力学性能，为了改善铝硅合金性能，可在浇注前往液体合金中加入含钠的变质剂，纳能促进硅形核，并阻碍其晶体长犬，使硅晶体成为极细粒状均匀分布在铝基体上。钠还能使相图中共晶点向右下方移动，使变质后形成亚共晶组织。变质后铝合金的力学性能显著提高。  铸造铝硅合金一般用来制造质轻、耐蚀、形状复杂及有一定力学性能的铸件，如发动机缸体、手提电动或风动工具(手电钻)以及仪表外壳。同时加入镁、铜的铝硅系合金(如ZL108),在变质处理后还可进行固溶处理+时效，使其具有较好耐热性和耐磨性，是制造内燃机活塞的材料。

30、按化学成分分：黄铜、青铜、白铜

黄铜的强化方法：固溶强化和第二相强化，锌溶于铜中可形成固溶体，产生固溶强化，当锌含量超过铜的最大溶解度后，便出现硬的第二相，产生第二相强化

青铜：锡青铜与黄铜相似；无锡青铜如铍青铜、硅青铜等，由于铍、硅等元素在铜中溶解度随温度降低而明显减小，因此课进行固溶（淬火）时效强化

白铜：镍与铜在固态下可形成无限固溶体，具有很好的冷、热加工性能，可通过固溶强化和加工强化提高强度

31、H68属单相黄铜，室温组织为单相α固溶体，该黄铜塑性好、强度低；H62属两相黄铜，室温组织为α+β’,由于组织中出现硬脆的β’相，固与前者比，H62的强度、硬度高，而塑性较低。

32、按退火组织分：α型钛合金、β型钛合金、（α+β）型钛合金

题：33.提高不锈钢耐腐蚀性有哪些途径？

答：（1）形成稳定保护膜，→Cr、Al、Si有效。

（2）↑固溶体电极电位或形成稳定钝化区 ） 固溶体电极电位或形成稳定钝化区 →Cr、Ni、Si：Ni贵而紧缺，Si易使钢脆化Cr是理想的。

（3）获得单相组织 →Ni、Mn →单相奥氏 ）

（4）机械保护措施或复盖层，如电镀、 涂漆等方法。

1-10题答案就在题下，11-32题，根据章节内容分（11-24、25-31、32），题在前，答案在后，小编祝各位旗开得胜，逢考必过，加油。——陈霞