金属学与热处理课后习题第十一章答案.pdfVIP

第十一章参考答案

11-1试述影响材料强度的因素及提高强度的方法

答：（1）影响材料强度的因素：化学成分、组织织构、加工工艺、形变温度、应变

速率等。

以钢为例，合金元素的加入可产生固溶强化、沉淀强化、细晶强化，对提高钢材的

强度有利。对于同一化学成分的合金而言，组织结构不同，其力学性也不相同。为了提

高其强度，可通过改变热处理工艺或加工工艺来实现。一般情况下，降低形变温度或提高

应变速率，合金的强度会增大。

2（）提高材料强度的途径：加工硬化/形变强化、固溶强化、第二相强化（沉淀强化

和弥散强化）、细晶强化/晶界强度（较低温度）。

11-2试述影响材料塑性的因素及提高塑性的方法

答：（1）影响材料塑性的因素：化学成分、组织织构、加工工艺、形变温度、应变

速率等。杂质元素通常对塑性不利，合金元素的加入一般对提高材料的强度有贡献，在等

强温度下，只有晶界强化可以提高强度的同时，提高其韧性，使材料获得细晶组织结构可

提高其塑性。一般而言，形变温度的降低或应变速率的提高对强度有利，而对提高塑性不

利。

（2）提高材料塑性的途径：降低材料中杂质的含量、细化晶粒、加入韧化元素、加

入细化晶粒元素、提高变形温度、降低应变速率。

11-4试合金元素与诚的相互作用进行分类，指出

1）哪些元素不形成碳化物？

2）哪些元素为弱碳化物形成元素，性能特点如何？

3）哪些元素为强碳化物形成元素，性能特点如何？

4）何谓合金渗碳体，与渗碳体相比，其性能如何？

答：1）非碳化物形成元素：NLSi、Co.ALCu等。

2）Mn为弱碳化物形成元素，除少量可溶于渗碳体中形成合金渗碳体外，几乎都溶

于铁素体和奥氏体中。

3）Zr、Nb、V、Ti为强碳化物形成元素,与碳具有极强的亲和力,只要有足够的

碳，就形成碳化物，仅在缺少碳的情况下，才以原子状态融入固溶体中。

4）合金元素溶入渗碳体中即为合金渗碳体，它是合金元素溶入渗碳体中并置换部分

铁原子而形成的碳化物，合金渗碳体比一般渗碳体稳定，硬度高,可以提高耐磨性。

11-5合金元素提高淬透性的原因是什么？提高钢的淬透性有何作用？常用以提高淬

透性的元素有哪些？

答：（1）合金元素溶入奥氏体中增加了奥氏体的稳定性，使C曲线右移，奥氏体在

较低的温度依然够存在，因此，在较低的临界冷却速度小，奥氏体够发生马氏体相

变,提高了淬透性。

(2)作用：一方面可以使工件得到均匀良好的力学性，满足技术要求；另一方

面，在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。

(3)常用的提高淬透性的合金元素：Mn、Si、Cr、Ni、B

11-6合金元素提高回火稳定性的原因？提高回火稳定性的作用？常用以提高回火稳

定的元素有哪些？

答：(1)提高稳定性的原因：合金元素推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变、阻

碍碳化物的聚集长大、提高铁素体的再结晶温度。

(2)提高稳定性的作用：提高钢的回火稳定性，可以使得合金钢在相同的温度下回

火时，比相同碳含量的钢具有更高的硬度和强度,或者，在保证相同强度/硬度的条件

下，可在更高的温度下回火，有利于提高塑性和韧性。

(3)提高回火稳定性的元素：Cr、Mn、Ni、M。、W、V、Si.

11-7试述碳和合金元素在低合金高强度结构钢中的作用，提高低合金高强度结构钢

强韧性的途径是什么？

答：(1)碳的作用：

(a)固溶强化，提高珠光体数量。碳含量的增加可增大固溶强化和珠光体强化效果，

对提高低合金高强度结构钢的强度有利。

答：化学成分：高碳的目的是为了和碳化物形成元素Cr、W、Mo、V等形成碳化

物，并保正得到强硬的马氏体基体以提高钢的硬度利耐磨性。W、Mo、V主要