第一章鋼的合金化原理
一、填空題
1、合金元素在鋼中的存在形式有以固溶體形式存在、形成強化相 、形成非金屬夾雜物以游離態存在。
2、合金鋼按用途可分成結構鋼工具鋼和特殊效能剛三類。
3、按照與鐵的相互作用的特點，合金元素分為 a 形成元素和 f 形成元素。
4、奧氏體形成元素降低 a3點， 提高 a4點。
5、按照與碳相互作用的特點，合金元素分為非碳化物形成元素和碳化物形成元素。
6、所有的合金元素均使s點左移這意味著合金鋼共析點的碳濃度將移向---
低碳方向，使共析體中的含碳量降低
7、幾乎所有的合金元素（除co外）均使c曲線向右移動，其結果是降低了鋼的臨界冷卻速度，提高了鋼的淬透性 。
8、幾乎所有的合金元素（除co、al外）都使ms、mf點降低因此淬火後相同碳含量的合金鋼比碳鋼的殘餘a增多，使鋼的硬度降低 ，疲勞抗力下降
二、名詞解釋
合金元素：為保證獲得所要求的組織結構，物理、化學效能而特別新增到鋼中的化學元素。
合金鋼：在化學成分上特別新增合金元素用以保證一定的生產和加工工藝以及所要求的組織與效能的鐵基合金。
奧氏體形成元素 ：使a3點↓，a4點↑，在較寬的成分範圍內，促使奧氏體形成，即擴大了γ相區。
鐵素體形成元素 ：使a3點↑，a4點↓，在較寬的成分範圍內，促進鐵素體形成，依縮小γ相區的程度又分為兩小類。
二次淬火 ：已淬火的高合金鋼中的殘餘奧氏體在回火冷卻中轉變為馬氏體的現象。
二次硬化：鋼在回火時出現的硬度回公升現象。
三、問答題
1、合金元素在鋼中有哪幾種存在形式？這些存在形式對鋼的效能有什麼影響？
（1）以溶質形式溶入固溶體，如：溶入鐵素體，奧氏體和馬氏體中有利）
（2）形成強化相，形成碳化物或金屬間化合物。（有利）
（3）形成非金屬夾雜物，如氧化物（al2o3、sio2等），氮化物和硫化物（mns、fes等）（有害、儘量減少）
（4）以游離態存在，如c以石墨狀態存在（一般也有害）
元素以哪種形式存在，取決於元素的種類、含量、冶煉方法及熱處理工藝等。
2、鋼中存在哪幾種型別的碳化物？比較它們穩定性的強弱。碳化物的穩定性對鋼的效能及熱處理有什麼意義？
a、當rc/rm>0.59（rc為碳原子半徑，rm為合金元素的原子半徑） ，複雜點陣結構碳化物。
b、當rc/rm<0.59，簡單點陣碳化物（間隙相）。
c、當合金元素含量不足以形成自己特有的碳化物時，則形成m6c型(複雜六方)的合金碳化物。
d、當me含量很少時，形成合金滲碳體。
碳化物穩定性高，可使鋼在高溫下工作並保持其較高的強度和硬度。鋼的紅硬性、熱強性好。
相同硬度條件下，碳化物穩定性高的鋼可在更高溫度下回火，使鋼的塑性、韌性更好。合金鋼較相同硬度的碳鋼綜合力學效能好。
碳化物的穩定性高，在高溫和應力作用下不易聚集長大，也不易因原子擴散作用而發生合金元素的再分配。鋼的抗擴散蠕變效能好。
3、合金鋼二次硬化現象的本質是什麼？對鋼的效能有什麼影響？
本質是：瀰散強化。二次硬化：鋼在回火時出現的硬度回公升現象。原因特殊碳化物的瀰散硬化+ 二次淬火。
影響：（1）合金的硬度提高。(2)瀰散質點的數量愈多，二次硬化效應愈大，即合金元素的含量越高，二次硬化效應越顯著。
(3)二次硬化峰也與回火時殘餘奧氏體→馬氏體(二次淬火)相聯絡如高速鋼回火時。（4）v nb ti mo w和高cr鋼中均顯示二次硬化效應
第二章結構鋼
一、名詞解釋
調質鋼 ：經過調質處理後，能獲得良好的綜合力學效能的鋼種。
二、填空題
1、機器零件鋼按用途可分成調質鋼 、彈簧鋼、滾動軸承鋼和滲碳鋼四類。
三、問答題
1、低合金高強度鋼中的主加合金元素mn對鋼的效能有哪些影響？為什麼它會有這些影響？
錳屬於複雜立方點陣，其點陣型別及原子尺寸與α-fe相差較大，因而錳的固溶強化效果較強。
錳是a形成元素，能降低a→p轉變的溫度ar1，並減緩其轉變速度，可細化p，↑鋼的強度和硬度。
錳的加入可使 fe-c狀態圖中「s」點左移，使基體中p數量增多，可使鋼在相同含碳量下，p量增多，致使強度不斷↑。
錳還能↓鋼的韌脆轉變溫度。
注意：錳的含量要控制在2%以內，若過高將會有貝氏體出現，且使焊接效能變壞，容易產生裂紋。
2、機器零件用鋼中的主加合金元素有哪些？它們的主要作用是什麼？
主加合金元素：si、mn、cr、ni、b，
作用：分別加入或復合加入鋼中，對↑鋼的淬透性、↑鋼的綜合力學效能起主導作用。
3、彈簧鋼的成分特點是什麼？這樣的成分對鋼的效能有哪些影響？
1、中、高碳
碳素彈簧鋼的含碳量在0.6%～0.9%之間，合金彈簧鋼的含碳量一般在0.40%～0.70%之間，以保證高的彈性極限、屈服強度和疲勞強度。
2、加入提高淬透性的元素
主加合金元素：si、mn；
目的：提高淬透性、強化鐵素體基體和提高回火穩定性，同時也提高屈強比。
矽對提高鋼的彈性極限有明顯的效果，但高矽量的鋼有石墨化傾向，並在加熱時易於脫碳。錳在鋼中易使鋼產生過熱敏感性。
輔加合金元素：碳化物形成元素cr、mo、w、v等，
目的：進一步提高淬透性和強度，防止鋼在加熱時晶粒長大和脫碳，增加回火穩定性及耐熱性。
4、調質鋼的成分特點是什麼？主加合金元素與輔加合金元素的主要作用是什麼？
1、中碳
ωc ：（0. 25％～0. 50％）c。含碳量過低，不易淬硬，回火後強度不夠；含碳量過高，材料的塑性、韌性變差。
2、主要加入提高淬透性的元素
如cr、 ni、 mn、si、b等，提高淬透性，強化f。
cr、mn、b可單獨加入，ni、si在我國不單獨加入，而是復合加入。
3、加入提高回火穩定性和防止第二類回火脆性的元素
v、ti、mo、w等，能細化晶粒，提高回火穩定性。
mo、w可以減輕和防止第二類回火脆性，其合適的質量分數約為ωmo=0.15％～0.30％或ωw=0.8％～1.2％。
5、gcr15鋼從鋼錠到成品，要經過以下幾個溫度範圍的熱處理工序，說明每個工序的名稱、目的和熱處理後的組織。
1150~1200℃；鍛、軋前的高溫擴散退火；消除碳化物液析和碳化物帶狀組織
770~810℃；球化退火（緩冷球化）；↓鋼的硬度，以利於切削加工；獲得細小的球狀珠光體和均勻分布的細粒狀碳化物，為零件的最終熱處理作組織準備。
830~860℃；淬火淬火組織：隱晶m基體+粒狀碳化物+殘餘a
160±5℃；低溫回火溫度；
回火組織：回火m+細粒狀碳化物+殘餘a。
-60℃。冷處理；避免在長期儲存或使用過程中會發生變形。
6、分析低碳馬氏體型結構鋼的效能特點及應用範圍。
(1)良好的韌性低碳鋼含碳量少，固溶強化後f晶格畸變小，脆性低，韌性好；位錯亞結構有良好的韌性；相互排列的m條在衝擊力作用下，無相互撞擊，還可吸收一部分衝擊能量；較高的ms溫度，有自回火現象，消除了部分淬火應力。
(2)高的抗拉強度和低的脆性轉化溫度低碳m的抗拉強度可達1200～1300mpa，其脆性轉化溫度<- 60℃ ，具有良好的低溫衝擊效能。 低碳m的冷脆轉化溫度 ≤ -60～ - 70℃，而40cr鋼調質態為- 50℃。低碳m鋼適用於在嚴寒地帶室外工作的機件及低溫下要求高強度和韌性的機件。
(3)缺口敏感性和疲勞缺口敏感度低低碳m鋼不但在靜載荷下具有低的缺口敏感性，而且還具有低的疲勞缺口敏感度
(4)良好的工藝效能如良好的冷加工性、可焊性，較低的熱處理脫碳傾向和變形和開裂傾向。
第3章鑄鐵
一、名詞解釋：鑄鐵的石墨化 ：鑄鐵中碳原子析出和形成石墨的過程
球墨鑄鐵：石墨呈球狀分布的灰口鑄鐵。
鑄鐵的熱生長：鑄鐵在反覆加熱、冷卻時會發生體積膨脹的現象。
二、填空題
1、白口鑄鐵中碳主要是以滲碳體的形式存在，灰口鑄鐵中碳主要是以石墨的形式存在。
2、普通灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵中石墨的形態分別為片狀、 團絮狀和球狀。
3、可鍛鑄鐵俗稱瑪鋼 。
4、rut420的強度高、硬度高，具有高的高溫強度和較高的熱導率 ，可以用於製造經受熱迴圈負荷的鑄件 、組織緻密零件 、 結構複雜，而設計又要求高強度的鑄件等零件。
三、問答題
1、普通灰鑄鐵有哪些效能特點及主要用途？
效能特點及用途
力學效能：抗拉強度較鋼低，塑、韌性幾乎為零，硬度與同樣基體的正火鋼接近；但灰鑄鐵的抗壓強度較高。
其他效能：有優良的減震性，高的耐磨、減摩性，良好的切削加工效能；灰鑄鐵流動性好，收縮率小，具有優良的鑄造性。
用途：可作工具機床身、底座等耐壓零部件；宜於鑄造結構複雜或薄壁鑄件。
2、球墨鑄鐵可以進行哪幾種型別的淬火回火處理？說明處理後的組織與效能特點。
淬火高溫回火：
組織：回火s+g球。
效能特點：調質後具有比正火高的綜合力學效能，可代替部分鋼件製造重要的結構零件
淬火低溫回火：
組織：回火m+少量殘餘a +g球。
效能特點：很高的硬度(55～61) hrc和很好的耐磨性，但塑、韌性較差，用於要求高耐磨性的零件
淬火中溫回火：
組織：回火t + g球。
效能特點：較高的彈性、韌性及良好的耐磨性，用於要求具有一定彈性、耐磨性及熱穩定性的零件
3、可鍛鑄鐵可以鍛造嗎？為什麼？它的生產工藝與其它的鑄鐵相比有什麼特點？
船體結構複習材料
一 選擇填空 第一章船舶型別及結構的一般知識 1 船舶按航行區域可分為海船和內河船 按航行狀態可分為排水型船 潛艇 滑行艇 水翼艇和氣墊艇 按推進動力可分為風帆船 蒸汽機船 內燃機船 燃氣輪機船和核動力船 按推進器可分為螺旋槳船 噴水推進船，空氣螺旋槳推進船和明輪船 按建造材料可分為鋼船 木船 水泥...
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