南航金属材料学期末考试重点带答案.docx
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南航金属材料学期末考试重点带答案
1．试述碳素钢中C的作用。
（书上没有，XX的）
答：
随C含量的增加，其强度和硬度增加，而塑性韧性和焊接性下降。
当含碳量大于0.25时可焊性变差，故压力管道中一般采用含碳量小于0.25的钢。
含碳量的增加，其球化和石墨化的倾向增加。
2．描述下列元素在普通碳素钢的作用：
（a）锰、（b）硫、（c）磷、（d）硅。
（P5、P6）
答：
Mn在碳钢中的含量一般小于0.8%。
可固溶，也可形成高熔点MnS（1600℃）夹杂物。
MnS在高温下具有一定的塑性，不会使钢发生热脆，加工后硫化锰呈条状沿轧向分布。
Si在钢中的含量通常小于0.5%。
可固溶，也可形成SiO2夹杂物。
夹杂物MnS、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降。
S是炼钢时不能除尽的有害杂质。
在固态铁中的溶解度极小。
S和Fe能形成FeS，并易于形成低熔点共晶。
发生热脆（裂）。
P也是在炼钢过程中不能除尽的元素。
磷可固溶于α-铁。
但剧烈地降低钢的韧性，特别是低温韧性，称为冷脆。
磷可以提高钢在大气中的抗腐蚀性能。
S和P还可以改善钢的切削加工性能。
3.描述下列元素在普通碳素钢的作用：
（a）氮、（b）氢、（c）氧。
（P6）
答：
N在α-铁中可溶解，含过饱和N的钢经受冷变形后析出氮化物—机械时效或应变时效，降低钢的性能。
N可以与钒、钛、铌等形成稳定的氮化物，有细化晶粒和沉淀强化。
H在钢中和应力的联合作用将引起金属材料产生氢脆。
常见的有白点和氢致延滞断裂。
O在钢中形成硅酸盐2MnO•SiO2、MnO•SiO2或复合氧化物MgO•Al2O3、MnO•Al2O3。
4.为什么钢中的硫化锰夹杂要比硫化亚铁夹杂好?
（P5）
答：
硫化锰为高熔点的硫化物（1600），在高温下具有一定的塑性，不会使钢发生热脆。
而硫化铁的熔点较低，容易形成低熔点共晶，沿晶界分布，在高温下共晶体将熔化，引起热脆。
5.当轧制时，硫化锰在轧制方向上被拉长。
在轧制板材时，这种夹杂的缺点是什么?
（P5）
答：
这些夹杂物将使钢的疲劳强度和塑性韧性下降，当钢中含有大量硫化物时，轧成钢板后会造成分层。
6．对工程应用来说，普通碳素钢的主要局限性是哪些?
答：
弹性模量小,不能保证足够的刚度;抗塑性变形和断裂的能力较差;缺口敏感性及冷脆性较大;耐大气腐蚀和海水腐蚀性能差;含碳量高,没有添加合金元素,工艺性差.
7．列举五个原因说明为什么要向普通碳素钢中添加合金元素以制造合金钢?
答：
提高淬透性;提高回火稳定性;使钢产生二次硬化;（老师课上只说了这三点）
8、哪些合金元素溶解于合金钢的铁素体?
哪些合金元素分布在合金钢的铁素体和碳化物相之间?
按照形成碳化物的倾向递增的顺序将它们列出。
（P17—P18）
答：
①Si、Al、Cr、W、Mo、V、Ti、P、Be、B、Nb、Zr、Ta②Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr
9、叙述1.0~1.8％锰添加剂强化普通碳素钢的机理。
答：
①锰可以作为置换溶质原子形成置换固溶体，通过弹性应力场交互作用、电交互作用、化学交互作用阻碍位错运动；②增加过冷奥氏体稳定性，使C曲线右移，在同样的冷却条件下，可以得到片间距细小的珠光体，同时还可起到细化铁素体晶粒的作用，从而达到晶界强化的目的。
③促进淬火效应。
淬火后希望获得板条马氏体，造成位错型亚结构。
④通过降低层错能，使位错易于扩展和形成层错，增加位错交互作用，防止交叉滑移。
10、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？
（P15-P16）
答：
①V、Cr、W、Mo、Ti、Al②Mn、Co、Ni、Cu③V、Cr、W、Mo、Ti、Al④Mn、Co、Ni
11、钢中常见的碳化物类型主要有六种，例如M6C就是其中的一种，另外还有其它哪五种？
哪一种碳化物最不稳定？
答：
①MeX、Me2X、Me3X、Me7X3、Me23X6②Me3X
12、分析合金元素对Fe-Fe3C相图影响规律对热处理工艺实施有哪些指导意义?
（P21-P22）
答：
①根据合金元素对奥氏体、铁素体区存在范围的影响，可以依据实际需要选择合适的合金元素从而得到相应的组织②根据合金元素对Fe-Fe3C相图共析点、共晶点的影响，在热处理工艺实施中要判断一个合金钢是亚共析钢还是过共析钢，不能像碳钢那样根据Fe-Fe3C相图。
而应根据Fe-C-Me三元相图和多元铁基合金系相图来进行分析。
13、钢在加热转变时，为什么含有强碳化物形成元素的钢奥氏体晶粒不易长大？
（P23）
答：
合金元素形成的碳化物在高温下越稳定，越不易溶入奥氏体中，能阻碍晶界长大，显著细化晶粒。
14、为什么说得到马氏体随后回火处理是钢中最经济而又最有效的强韧化方法?
（P31）
答：
①钢淬火形成马氏体。
马氏体中溶有过饱和的碳和合金元素，产生很强的固溶强化效应；②马氏体形成时产生高密度位错，位错强化效应很大；③奥氏体转变为马氏体时，形成许多极细小的、取向不同的马氏体束，产生细晶强化效应。
④淬火后回火，马氏体中析出细碳化物粒子，间隙固溶强化效应大大减小，但产生强烈的析出强化效应。
15、简述合金元素对钢过冷奥氏体等温分解C曲线的影响规律？
（P24）
答:
合金元素可以使钢的C曲线发生显著变化。
除Co外，几乎所有的合金元素使C曲线右移（即增大过冷奥氏体的稳定性，推迟珠光体型的转变）。
合金元素的加入推迟珠光体型的转变的同时还可在连续冷却过程中得到贝氏体型组织的钢。
同样合金元素的加入也影响着贝氏体型的转变。
贝氏体转变中，合金元素的作用首先表现在对贝氏体转变上限温度BS点的影响。
碳、锰、镍、铬、钼、钒、钛等元素都降低BS点，使得在贝氏体和珠光体转变温度之间出现过冷奥氏体的中温稳定区，形成两个转变的C曲线。
碳化物形成元素增加碳原子的扩散激活能，减慢碳的扩散，对贝氏体转变有一定延缓作用，如钨、铜、钛、钒等元素。
但钴可促进贝氏体转变。
马氏体转变是无扩散型转变，形核和长大速度极快，所以合金元素对马氏体转变动力学影响很小。
除Co、Al以外，绝大多数合金元素都使Ms和Mf下降。
16、合金元素提高钢的回火稳定性的原因何在？
（P26）
答：
合金元素的一主要作用是提高钢的回火稳定性，即钢对回火时发生软化过程的抵抗能力，使回火过程各个阶段的转变速度大大减慢，将其推向更高的温度。
表现在下面几个方面：
（1）合金元素对淬火钢回火转变过程中马氏体分解的影响
在碳钢中，实际上所有的碳从马氏体的析出温度都在250℃~350℃左右，而在含碳化物形成元素的钢中，可将这一过程推移到更高的温度（400℃~500℃）。
非碳化物形成元素对这一过程影响不大，但Si的作用比较独特，可以显著减慢马氏体的分解速度。
（2）合金元素对淬火钢回火转变过程中残余奥氏体转变的影响
合金元素大都使残余奥氏体的分解温度向高温方向推移。
其中尤以Cr、Mn、Si的作用最为显著。
（3）合金元素对淬火钢回火转变过程中碳化物的形成、聚集和长大的影响
合金元素中Si和Al可以强烈推迟ε-碳化物向渗碳体的转变温度。
Cr也有使转变温度升高的作用，不过比Si和Al的作用要小得多。
此外Si和V、W、Mo、Cr还对碳化物的聚集长大过程起阻碍作用。
（4）合金元素对淬火钢回火转变过程中铁素体回复再结晶的影响
大多数合金元素均延缓铁素体的回复与再结晶过程，其中Co、Mo、W、Cr、V显著提高α相的再结晶温度，Si、Mn的影响次之，Ni的影响较小。
（5）合金元素对淬火钢回火转变过程中回火脆性的影响
Mn、Cr、Ni（与其它元素一起加入时）、P、V等增加回火脆性敏感性，Mo、W降低回火脆性敏感性。
17、叙述低合金钢的第二类回火脆性。
（P28）
答：
450~600℃间发生的第二类回火脆性主要与某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关，这类回火脆性在各类合金钢中均有发生，只是程度不同而已，这是一种可逆回火脆性。
根据合金元素对第二类回火脆性的作用，可将合金元素分为三类：
①增加回火脆性敏感性的元素有：
Mn、Cr、Ni（与其它元素一起加入时）、P、V等；②无明显影响的元素有：
Ti、Zr、Si、Ni（单一元素作用时）；③降低回火脆性敏感性的元素有：
Mo、W。
18、防止钢铁材料腐蚀途径有哪些？
（P40）
答：
从提高钢本身的耐蚀性能即金属材料的成分、组织设计来说，可以有以下途径：
第一是使钢对具体使用的介质能具有稳定钝化区的阳极极化曲线；第二是提高金属基体的电极电位，降低原电池的电动势；第三是减少微电池的数量，如使金属具有单相组织；第四是使金属表面形成稳定的钝化膜，如钢中加入硅、铝、铬等。
不锈钢的合金化就是在钢中加入合金元素来实现上述四条途径。
实际上，加入不同的合金元素可以在一条途径或同时在几条途径上产生作用，使钢耐蚀。
19、钢材的强度随温度的变化将发生变化，从合金化的角度考虑如何提高钢的热强性？
（P47）
答：
1）提高金属材料基体的原子间结合力，强化基体，通常就要求选用高熔点的金属作为基体；2）对于已选用的耐热钢基体，还可通过固溶强化提高原子间的结合力，提高蠕变极限。
如一定量的钼、铬、锰、硅等能显著提高α-Fe的蠕变极限；3）最佳利用晶界强化，使晶界适当地粗化，以减少薄弱的晶界数量，在减少晶界数量的同时，往往还对晶界进行净化和强化。
如向钢中加入B、RE等化学性质活泼的元素，则可利用这些元素与易熔杂质形成高熔点的稳定化合物。
4）采用难熔的合金碳化物作为第二相，如MC、M23C6、M6C等。
为了获得更高的热强性，还可用热稳定性更高的金属间化合物，如Ni3（TiAl）、Ni3Ti、Ni3Al等作为基体的强化相。
20、工程构件用合金结构钢的成分和性能要求是什么？
（P51）
答：
工程构件用合金结构钢所要求的力学性能是弹性模量大，以保证构件有更好的刚度；有足够的抗塑性变形及抗破断的能力，即σs和σb较高，而δ和ψ较好；缺口敏感性及冷脆倾向性较小等。
并要求具有一定的耐大气腐蚀及海水腐蚀性能和良好的冷变形性能和焊接性能。
以工艺性能为主，力学性能为辅。
成分设计上仍应是低碳钢（wC%≤0.25%）。
21、合金元素在低合金高强度结构钢中的作用是什么？
为什么考虑低C？
具体分析Mn、Si、Al、Nb、V、Ti、Cu、P、Cr、Ni对低合金高强钢性能的影响？
（P51-53）
答：
采用低碳主要是为了获得较好的塑性、韧性、焊接性能。
Mn的固溶强化效果较大。
Mn是促使奥氏体长大的元素，但在构件用钢中，由于基体组织为铁素体加少量的珠光体，Mn能降低钢的Ar1温度，降低奥氏体向珠光体转变的温度范围，并减缓其转变速度，因而表现出细化珠光体和铁素体的作用。
Mn的含量在1%~1.5%范围内可促进铁素体在形变时发生交滑移，锰还使三次渗碳体难于在铁素体晶界析出，减少了晶界的裂纹源，这也将改善钢的冲击韧性。
但应注意Mn的含量控制在2%以内。
此外，Mn的加入还可使Fe-Fe3C相图中的S点左移，使基体中珠光体数量增多，因而可使钢在相同的碳含量下，随铁素体量减少，珠光体增多，致使强度不断提高。
辅加合金元素Al、V、Ti、Nb等，在普通低合金高强度结构钢中加入Al形成AlN的细小质点，以细化晶粒，这样既可提高强度，又可降低脆性转折温度Tk。
另外，加入微量的V、Ti、Nb等元素既可产生沉淀强化作用，还可细化晶粒，从而使强韧性得以改善。
为改善这类钢的耐大气腐蚀性能，应加入一定量的Cu和P。
Cu元素沉积在钢的表面，具有正电位，成为附加阴极，使钢在很小的阳极电流下达到钝化状态。
P在钢中可以起固溶强化的作用，也可以提高耐蚀性能；Ni和Cr都能促进钢的钝化，减少电化学腐蚀；加入微量的稀土金属也有良好的效果。
必须指出的是，钢中同时加入这几种元素，则提高耐蚀性的效果更佳。
加入微量稀土元素可以脱硫去气，净化钢材，并改善夹杂物的形态与分布，从而改善钢的力学性能和工艺性能
22.什么是微合金化钢？
什么是生产微合金化钢的主要添加元素？
微合金化元素在微合金化钢中的作用是什么？
答：
微合金化钢是在低合金高强度结构钢基础上发展起来的一大类高强度低合金钢。
其化学成分特点是加入适量的微合金化合金元素；其工艺特点是运用控制轧制和控制冷却生产工艺。
主要添加元素是钛、铌、钒等。
微合金化元素在微合金化钢中的作用首先表现在抑制奥氏体形变再结晶。
其次，微合金化元素能够阻止奥氏体晶粒的长大。
再次，微合金化元素能够形成沉淀相促进沉淀强化作用。
最后，微合金化元素能够改善钢的显微组织。
23.结合渗碳钢20CrMnTi和20Cr2Ni4A的热处理工艺规范，分析其热处理特点。
答：
20CrMnTi钢齿轮可在渗碳后预冷到875℃直接淬火。
20Cr2Ni4A通常可以采用下面的三种方法：
第一种方法是淬火后进行冷处理（-60~-100℃），使残余奥氏体继续转变为马氏体；第二种方法是渗碳及正火后进行一次高温回火（600~620℃），随后再加热到较低温度（Ac1+30~50℃），淬火，最后再进行低温回火，另外，在渗碳后进行喷丸强化，也可以有效地使渗层中的残余奥氏体转变为马氏体。
24.航空发动机轴常选用40CrNiMoA钢制造较为理想。
（1）试述其制造工艺路线中所选用的热处理工艺。
（2）从成分角度和力学性能说明选择此钢材的优越性和粗加工前后热处理工序的作用。
答：
（1）合金调质钢零件，在机械加工前的热处理和渗碳钢类似。
在机械加工后的最终热处理，为调质处理，即淬火后进行高温回火，以获得所需的组织（回火索氏体）和性能（最佳的综合性能）。
（2）这类钢多半是铬镍钢，较多的Cr和Ni的适当配合可大大提高钢的淬透性，并获得优良的机械性能。
加Mo还可消除回火脆性。
40CrNiMoA钢主要用于制造大截面、重载荷的重要零件，如航空发动机轴、汽轮机主轴、叶轮等。
粗加工前的热处理作用是调整好硬度，便于机械加工，粗加工后的调质处理是为了获得良好的综合机械性能。
25.合金元素在机器零件用钢中的作用是什么？
就下列合金元素（Cr、Mn、Si、Ni、Mo、Al、Ti、W、V、B）各举一例钢种指出其作用是什么？
答：
26.叙述低合金钢的第二类回火脆性。
一般认为低合金钢中第二类回火脆性的主要原因是什么？
一般认为钼在减小低合金钢中第二类回火脆性方面的有效作用机理是什么？
答：
低合金钢淬火后，在脆化温度（400～550℃）区回火，或经更高温度回火后缓慢冷却通过脆化温度区所产生的脆性。
第二类回火脆性主要与某些杂质元素以及合金元素本身在原奥氏体晶界上的严重偏聚有关。
合金元素Mo能抑制杂质元素向A晶界的偏聚，而且自身也不偏聚。
27.热成形弹簧与滚动轴承钢都属于高碳钢，它们在合金化和热处理上有什么不同？
答：
合金化的不同：
热成形弹簧加入Si、Mn，加入Cr、W、V，Nb克服硅锰弹簧钢的不足，弹簧钢均为优质钢（P≤0.04%，S≤0.04%）或高级优质钢（P≤0.035%，P≤0.035%）。
滚动轴承钢加入主加合金元素铬，加入硅、锰、钒等合金元素以进一步提高淬透性，降低S、P含量，提高冶金质量。
热处理的不同：
热成形弹簧钢的热处理是在热成形之后于830℃~870℃进行油冷淬火，然后再于420℃~520℃左右进行中温回火，获得回火屈氏体，渗碳体以细小的颗粒分布在相的基体上。
滚动轴承钢预先热处理通常采用球化退火，最终热处理是淬火加低温回火。
28.
（1）GCr15钢是什么类型的钢？
（2）若GCr15钢的显微组织为片状珠光体和网状碳化物，试画出其组织示意图。
（3）问该组织（片状珠光体和网状碳化物）是如何获得的？
（4）这种钢中碳和铬的含量约为多少？
（5）说明这些碳和铬分别以什么形式存在于钢的哪些相结构中？
（6）碳和铬的主要作用分别是什么？
（7）为什么这类钢的铬含量不宜过高？
（8）这种钢的基本用途是什么？
其预先热处理的最终热处理分别是什么？
答：
（1）高碳铬轴承钢。
（2）图略。
（3）GCr15由于锻轧时会出现碳化物网状组织，终锻温度较高且冷却速度较慢时;或退火温度较高,碳化物沿晶界析出而形成的。
（4）含碳量1%，含铬量1.5%
（5）轴承钢中的碳一部分存在于马氏体基体中以强化马氏体；另一部分形成足够数量的碳化物以获得所要求的耐磨性。
钢中部分铬形成的合金渗碳体（Fe,Cr）3C。
（6）C的作用：
固溶强化提高硬度;形成碳化物。
Cr的作用：
提高淬透性、耐磨性、耐蚀性。
（7）当铬含量高于1.65%以后，则会使残余奥氏体增加，使钢的硬度和尺寸稳定性降低，同时还会增加碳化物的不均匀性，降低钢的韧性。
（8）基本用途是制造轴承，用来支撑轴。
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）
29.合金元素在渗碳钢和氮化钢中的作用有何异同点？
（P65-66、P73）
答：
相同：
合金元素都影响着这两种钢的渗层深度和表面硬度。
不同：
合金元素降低C在铁素体中的扩散系数的同时，将减少氮化层深度。
C也降低N的扩散系数。
渗碳钢：
加合金元素Cr、Mn、Ni、Si、B等可提高钢材淬透性，提高机件强度和韧性；碳化物形成元素在渗碳后于表层形成碳化物，提高硬度和耐磨性；Ni对渗碳层和心部的韧性非常有利；强碳化物形成元素V、Ti、Mo、W等组织奥氏体晶粒长大，同时增加渗碳层硬度，进一步提高耐磨性。
合金元素还影响渗碳速度和表层碳浓度。
氮化钢：
Cr、Mo、Al等合金元素在渗氮后于表层形成合金氮化物提高其硬度、耐磨性。
30.将含11~14%Mn和1.0~1.2%C的合金钢淬火，生产出一种具有高冲击韧性的有用的合金钢（Hadfield锰钢）。
试从冶金学角度解释含有这样高的碳，为什么它的冲击韧性却很高？
（P93）
答：
这种钢含有大量奥氏体化元素，在铸造条件下共析转变难以充分进行，故其铸态组织为奥氏体加碳化物。
铸造成型后，性质硬而脆。
固溶处理后可得单相奥氏体组织，这种奥氏体组织软且有很高的韧性，并具有低的屈服强度。
这种组织在受到冲击载荷及高压力的作用下，通过大量形变在奥氏体基体中产生大量层错、形变孪晶、ε-马氏体和α-马氏体，成为位错运动的阻碍。
经强烈冲击后，钢的表面硬度极大提高，而心部仍保持优良的冲击韧性。
故即使这种钢含碳量高，其冲击韧性也很高。
31.从奥氏体化温度淬火到室温的Hadfield锰钢具有奥氏体组织和很高的加工硬化速率。
在加工硬化过程中形成奥氏体组织（而没有马氏体，即使有也很少）并析出ε碳化物。
观察到的反常的高加工硬化速率是哪些显微组织变化引起的？
（P94）
不会
32.分析低碳马氏体型结构钢的优越性及适用范围。
（P84-86）
答：
优越性：
在静载下有良好的强度、塑性和韧性的配合，即使C含量提高到0.25%，这种优良性能仍存在；有低缺口敏感性，低疲劳缺口敏感性；与中碳调质钢比，其冷脆倾向小；有良好的工艺性能和工艺质量，较高的综合力学性能。
适用范围：
用于机械制造工业，是机械制造用钢的一个重要分支。
33.为使马氏体时效钢硬化，一般对其进行什么热处理？
试述马氏体时效钢的强化机理。
（P92）
答：
（1）热处理工艺：
815℃固溶处理（1h）,随后空冷至室温；再480℃时效3～6h后空冷
（2）强化机理：
这类钢在加热与冷却过程中有相变滞后现象。
所谓相变滞后是指这类钢在冷却过程中冷却到260℃～320℃左右时发生马氏体相变，即形成马氏体组织，但把形成的马氏体组织再加热时，则必须加热到520℃左右时，马氏体才分解。
由于这类马氏体组织加热到一定温度范围仍保持不变，从而保证了时效强化得以进行。
34.机器零件用钢矛盾普遍性在哪里？
机器制造中不同结构的零件，由于各有其矛盾的特殊性，往往在锻造、机加工以后整体淬火，而后分别在低、中、高温回火状态下使用。
试举例分析合金元素和热处理工艺在上述不同使用状态下是如何实现的？
（P65、P67、P71、P77）
不会
答：
矛盾普遍性：
既要求强度和韧性以保证机器零件体积小、结构紧凑及安全性好，又要求有良好的疲劳性能和耐磨性等。
举例：
合金渗碳钢：
渗碳后的最终热处理工艺为淬火加低温回火。
通常零件渗碳表面为高碳回火马氏体加细小碳化物，因而有很高的硬度和耐磨性。
合金调质钢：
机械加工后最终热处理为调质处理，即淬火加高温回火，以获所需的回火索氏体和最佳综合性能。
合金弹簧钢：
在热成形之后与830℃～870℃进行油冷淬火，后于420℃～520℃左右进行中温回火，获得回火屈氏体，渗碳体以细小的颗粒分布在相的基体上。
35.采用普通碳素工具钢的优点是什么？
局限性是什么？
（P11、P99）
不会
答：
优点：
高的硬度和耐磨性
局限性：
红硬性、强度、韧性和尺寸稳定性不够高
36.低合金量具刃具用钢中的合金元素是哪些？
各有什么用途？
（P100-101）
答：
主要合金元素：
、
、
、W、V等。
其中
、
、
主要是提高淬透性，同时强化马氏体基体，提高回火稳定性；溶入渗碳体，形成合金渗碳体时，还有利于提高钢的耐磨性。
是碳化物形成元素，在低合金工具钢中的良好作用在于提高过冷奥氏体的稳定性，从而增加淬透性，因而可采用较缓和的冷却介质，减小热应力引起的变形；同时由于它既存在于渗碳体中，又存在于固溶体中，因而既能阻止渗碳体型碳化物的聚集、长大，又能提高马氏体的分解温度，从而有效提高回火抗力；
和
一样，还能防止
的石墨化倾向。
加入钢中不形成碳化物，只溶于固溶体，增加珠光体和过冷奥氏体的稳定性；同时，
在回火过程中阻碍马氏体第二阶段的分解和渗碳体的聚集，从而提高回火稳定性；同时
能增加刃具的稳定性。
也提高钢的淬透性，并且淬火后有较多的残余奥氏体可减少钢的变形量。
W和V能提高硬度和耐磨性，并防止钢在加热时的过热，保持晶粒细化。
W在钢中能形成较稳定的碳化物，阻止钢的过热，保证晶粒细化；钢中少量的V能形成VC，高温很稳定，因此V能降低钢的过热敏感性，并能增加350-400
回火后的韧性。
37.为改善耐震性、提高淬透性，耐震工具钢的化学成分是如何改进的？
未能查到。
。
。
。
。
。
SORRY!
38．什么是红硬性？
为什么它是高速钢的一种重要性能？
哪些元素在高速钢中提供红硬性？
（P100、105、106）
答：
.
（1）所谓红硬性就是指钢在受热条件下，仍能保持足够高的硬度和切削能力，这种性能也称为钢的热硬性。
（2）高速钢在服役过程中受到工件和切屑的强烈摩擦作用，在切削过程中，这种摩擦功和被去除材料的塑性变形功将以热的形式释放出来，使刃具温度升高，切削速度越快，刃具升温越高，这将使得刃具的性能下降，如硬度、强度下降，磨损加快等，这都不利于保证加工效率和质量，因此高速钢需要有较好的红硬性。
（3）
、W、V、
、
等。
39.钨型高速钢的优、缺点是什么？
钨-钼型工具钢的优、缺点是什么？
（P106）
答：
（1）钨系：
优点:
回火稳定性较好、硬度较高、耐磨性好、显著提高红硬性并减小过热敏感性；缺点：
W含量过高则钢中碳化物的不均匀性增加，强度、塑性降低；过低则使碳化物总量减少，钢的熔点下降，从而影响红硬性；W的大量加入也强烈降低了钢的导热性，使得高速钢的加热和冷却必须缓慢进行；在相似性能的高速钢中，经济性不如钨钼系高速钢好。
（2）钨钼系：
优点：
碳化物细小，分布均匀，具有较高的强度、韧性和良好的耐磨性，在950-1150
范围内有良好的热塑性，便于热加工。
缺点：
碳化钼不如碳化钨稳定，因而脱碳倾向大，并且晶粒易于长大，因而使得淬火炉的气氛及温度控制要求较严。
40．根据高速钢的物理冶金原理，分析讨论碳和合金元素在高速钢中的作用规律。
（P105-106）
答：
研究发现合金元素及碳含量满足合金碳化物分子式中定比关系时，钢淬火及回火时的合金碳化物的沉淀对钢的硬化（二次硬化）效果最好，这被称为定比碳规律（也称为平衡碳理论）。
从物理本质来看，我们希望在保证适当韧性的前提下，通过成分配比
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