金属材料学题库 2.docx

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金属材料学题库2

第1章钢的合金化概论

1、什么是合金元素？

钢中常用的合金元素有哪些？

为合金化目的加入其含量有一定范围的元素称为合金元素。

Si,Mn,Cr,Ni,W,Mo,V,Ti,Nb,Al,Cu,B等。

2、哪些是奥氏体形成元素？

哪些是铁素体形成元素？

在γ-Fe中有较大溶解度并稳定γ固溶体的元素称为奥氏体形成元素：

Ni、Mn、Co，C、N、Cu；无限互溶，有限溶解。

在α-Fe中有较大溶解度并稳定α固溶体的元素称为铁素体形成元素：

Cr、V，W、Mo、Ti。

3、合金元素在钢中的存在形式有哪几种？

固溶体、化合物、游离态。

（其中，化合物分为：

碳化物、金属间化合物、非金属夹杂物）

4、哪些是碳化物形成元素？

哪些是非碳化物形成元素？

Zr、Ti、Nb、V；W、Mo、Cr；Mn、Fe（强->弱）

非K：

Ni、Si、Al、Cu。

5、钢中的碳化物按点阵结构分为哪几类？

各有什么特点？

什么叫合金渗碳体？

特殊碳化物？

1）①简单点阵结构：

M2C、MC。

又称间隙相。

特点：

硬度高，熔点高，稳定性好。

②复杂点阵结构：

M23C6、M7C3、M3C。

特点：

硬度、熔点较低，稳定性较差。

2）合金渗碳体：

当合金元素含量较少时，溶解于其他碳化物，形成复合碳化物，即多元合金碳化物。

如Mo，W，Cr含量较少时，形成合金渗碳体。

3）特殊碳化物：

随着合金元素含量的增加，碳化物形成了自己的特殊碳化物。

VC，Cr7C3，Cr23C6。

6、合金钢中碳化物形成规律。

1、K类型的形成K类型与Me的原子半径有关。

rc/rMe<0.59—简单结构相，如Mo、W、V、Ti；

rc/rMe>0.59—复杂点阵结构，如Cr、Mn、Fe。

Me量少时，形成复合K，如（Cr,M）23C6型。

2、相似者相溶

形成碳化物的元素在晶体结构，原子尺寸和电子因素都相似，则两者碳化物完全互溶，否则就有限互溶

3、强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。

4、Nm/Nc比值决定了K类型

5、碳化物稳定性越好，溶解越难，析出越难，聚集长大也越难。

7、合金元素对铁碳平衡相图的影响。

1对临界温度的影响a）Ni，Mn，Co，N,Cu，等元素扩大A相区，降低A1，A3点b）其他元素扩大F相区，提高A1，A3点c）大多数Me使ES线左移，即Acm增加

2对E，S点位置的影响所有合金元素都使E，S点向左移动

8、为什么比较重要的大截面的结构零件都必需用合金钢制造？

与碳钢比较，合金钢有何优点？

1）因为大截面结构零件要求强度，淬透性高，韧度好，碳钢无法满足

2）优点：

晶粒细化，淬透性高，回火稳定性好，能满足特殊需要，综合性能满足高性能要求。

9、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响？

1）Ti、Nb、V等强碳化物形成元素阻止奥氏体晶粒长大的作用显著，W，Mo作用中等。

2）C、N、B，P等元素促进奥氏体晶粒长大。

3）Mn在低碳钢中有细化晶粒作用，在中碳以促进晶粒长大

4）Al，Si量少时，阻止奥氏体晶粒长大，含量较大时，促进高温α晶粒长大

5）非碳化物形成元素对奥氏体晶粒长大影响不大

10、合金元素对回火转变的影响?

淬火合金钢进行回火时，其组织转变与碳钢相似。

但由于合金元素的加入，使其在回火转变时具有如下特点：

（１）提高淬火钢的回火稳定性　（２）产生二次硬化　（３）防止第二类回火脆性　

一、对马氏体分解期的影响

低温回火：

C和Me扩散较困难，Me影响不大；

中温以上：

Me活动能力增强，对M分解产生不同程度影响:

1）Ni、Mn的影响很小；

2）K形成元素阻止M分解，其程度与它们与C的亲和力大小有关。

这些Me↓碳活度ac，阻止了渗碳体的析出长大；

3）Si比较特殊：

<300℃时强烈延缓M分解。

二、对残余奥氏体转变的影响当回火温度达到200℃以上，会发生残留奥氏体的分解，遵循过冷奥氏体恒温转变规律，但转变仍不完全

三、对碳化物析出的影响

1）碳化物聚集长大Si和强碳化物形成元素有很好的阻碍作用

2）碳化物成分变化和类型转变强碳化物形成元素不但取代Fe原子，达到一定量时碳化物类型发生转变，生成更稳定碳化物

3）特殊碳化物形成碳化物形成元素与碳比例（Nm/Nc）比较高时，回火时析出特殊碳化物

11、哪些合金元素提高钢的淬透性作用显著？

淬透性：

钢淬火时获得M的能力。

B、Mn、Mo、Cr、Si、Ni。

12、什么叫回火稳定性？

提高回火稳定性的合金元素有哪些？

提高钢的回火稳定性有何作用？

淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。

Cr，Mn，Ni，Mo。

作用：

在达到相同硬度的情况下，合金钢的回火温度比碳钢高，回火时间也应适当增长，可进一步消除残余应力，因而合金钢的塑性、韧性较碳钢好；而在同一温度回火时，合金钢的强度、硬度比碳钢高。

13、什么是回火脆性？

各在什么条件下产生？

如何消除或减轻？

淬火钢在某些温度区间回火或从回火温度缓慢冷却通过该温度区间的脆化现象，回火脆性可分为第一类回火脆性和第二类回火脆性。

1）第一类回火脆性，主要发生在回火温度为200～350℃时，具有不可逆性、与回火后的冷却速度无关、断口为沿晶脆性断口。

防止方法：

无法消除,不在这个温度范围内回火，

（1）Si元素可有效推迟脆性温度区；

（2）用Al脱氧或加入W、V、Ti等合金元素细化A晶粒及采用含W,Mo,V的合金，降低敏感性；

（3）回火时快速加热，短时保温；（5）采用等温淬火

2）第二类回火脆性，发生的温度在450～650℃，具有可逆性、与回火后的冷却速度有关、断口为沿晶脆性断口。

防止方法：

（1）降低钢中的有害元素；

（2）加入能细化A晶粒的元素（Ti,Nb,V）；

（3）加入适量Mo、W元素；（4）避免在第二类回火脆性温度范围回火（5）回火后快冷

14、合金元素对“C”曲线、珠光体转变、贝氏体转变、Ms点的作用？

一、对“C”曲线

1）Ni、Si、弱碳化物形成元素，Mn大致保持“C”线形状，使“C”线向右作不同程度的移动；

2）Co不改变“C”线，但使“C”线左移；

3）K形成元素，使“C”线右移，且改变形状。

Me不同作用，使“C”曲线出现不同形状，大致有五种。

二、过冷A体的P、B转变

P转变:

奥氏体形成元素降低Ac,使转变温度降低，过冷度减小，转变驱动力减小。

铁素体形成元素升高Ac,使转变温度增大。

除Co，Al外的合金元素总是不同程度的推迟珠光体转变，使珠光体转变曲线右移

B转变:

Mn、Ni、Cr、V降低Bs点，在珠光体和贝氏体转变温度之间出现过冷奥氏体中温稳定区;奥氏体形成元素Ni,Mn降低Bs点。

使贝氏体转变的驱动力减小，孕育期增长，转变速度减慢。

三、对Ms点：

除Co、Al外，所有溶于奥氏体的合金元素都使Ms、Mf点下降，使钢在淬火后的残余奥氏体量增加。

15、白点和层状断口的形成原因是什么？

由于钢中氢的重新分布与聚集，破坏了钢的可塑性，使钢变脆。

失去塑性的钢在氢压力与钢中的内应力的同时作用下很容易在氢聚集处沿金属强度弱的方向产生局部脆性开裂，即形成所谓氢致裂纹——白点。

层状断口:

主要原因是钢锭结晶过程中夹杂物在晶界上沉积，在热加工时沉积在晶界上的夹杂物沿加工方向伸长，使晶界变脆，形成层状断口。

16综合分析合金元素在α-Fe和γ-Fe中周期性溶解规律和形成无限固溶体的必要和充分条件

奥氏体形成元素使A3温度下降，A4温度上升，奥氏体稳定存在相区扩大

铁素体形成元素则相反。

合金元素与铁形成置换固溶体，他们扩大或缩小γ相区的作用与该元素在周期表中位置有关，与他们的点阵结构，电子因素和原子大小有关，有利于扩大γ相区的合金元素，其本身具有面心立方点阵或在其多型性转变中有面心立方点阵，与铁的电负性相似近，与铁的原子尺寸相近。

单位溶质原子溶于γ相中所吸收的热记为Hγ，单位溶质原子溶于α相中所吸收的热记为Hα，Hγ-Hα=H，H>0，铁素体形成元素，H<0,奥氏体形成元素

17、什么是内吸附现象？

合金元素溶入基体后，与钢中的晶体缺陷产生相互作用，导致偏聚元素在缺陷处的浓度大于基体中的平均浓度。

这种现象称为内吸附或偏聚现象。

18从合金元素对γ，α相自由能的影响及其在合金钢中的扩散规律，试分析那些基本因素影响合金钢相变

对自由能的影响：

（1）C，Mn，Cr，Ni降低相变驱动力ΔFv

（2）Al，Co增加相变驱动力（3）Mo,W対相变驱动力影响不大。

ΔFv相变自由能差。

前部分与16题同。

1）合金钢在加热奥氏体化时，碳氮化物在奥氏体中的溶解规律及合金元素对奥氏体形成和长大的影响2）过冷奥氏体分解中，合金元素对C曲线，珠光体，贝氏体，马氏体转变的影响3）合金钢回火转变时，合金元素对马氏体分解，残留奥氏体转变和碳化物析出的影响4）合金元素对回火脆性的影响

19讨论合金钢加热时碳化物与氮化物的溶解规律和合金元素对奥氏体晶粒的影响，并分析其理论和实际意义

1）碳氮化物稳定性越好，在钢中溶解度越好2）随温度下降，各种碳化物溶解度下降3）奥氏体中存在比较弱的碳化物形成元素，会降低奥氏体的碳活度ac，促进稳定性好的碳化物溶解4）稳定性较差的碳化物加热奥氏体化时先溶解，稳定性好的后溶解。

对奥氏体形核和长大的影响。

碳化物形成元素提高碳在奥氏体中的扩散激活能，对奥氏体形成有阻碍作用，非碳化物形成元素降低扩散激活能，加速奥氏体形成。

晶粒长大同第九题。

控制奥氏体形核与长大，可以达到自己想要的性能。

20讨论合金元素对珠光体转变的基本规律，强碳化物形成元素产生铁素体碳化物两相集合体的类型及其实际意义

1）强碳化物形成元素推迟转变2）中强碳化物形成元素推迟珠光体形核与长大，增大固溶原子间结合力及铁的自扩散激活能，推迟转变3）除Co，Al外合金元素总是不同程度的推迟珠光体转变，使珠光体转变曲线右移。

强碳化物形成元素（Nb,Ti,V等），在奥氏体分解时，优先与C形成VC,NbC,TiC等熔点和硬度极高的特殊碳化物或合金渗碳体。

所以奥氏体分解形成了铁素体+碳化物（或铁素体+合金渗碳体），而非共析成分。

该过程不仅需要碳的扩散和重新分布，而且还需要碳化物形成元素在奥氏体中的扩散和重新分布。

所以珠光体转变推迟。

21、合金钢的二次硬化现象的本质及其实际意义。

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，并使钢的硬度和强度提高。

本质为：

一、合金马氏体在高温回火时合金碳化物的脱落，引起马氏体回火二次硬化；二、残留奥氏体二次淬火，回火转变为马氏体。

二次硬化使钢在高温下能保持较高的硬度，这对工具钢极为重要，如高速钢。

22、总结合金元素对……的影响。

一、变形开裂倾向

合金元素决定淬透性，淬透性和合金钢的性质决定淬火内应力的大小和种类。

淬火内应力有三种，综合作用控制着工件的变形和开裂倾向：

热应力→变形;组织应力→开裂;附加应力较复杂。

完全淬透的工件表面易产生裂纹。

随钢中碳含量增加，裂纹倾向增大。

二、过热敏感性

指淬火钢加热时，奥氏体晶粒急剧长大的敏感性→含Mn钢过热敏感性较大。

含V钢可有效降低过热敏感性

三、氧化脱碳倾向钢中碳含量越高，脱碳倾向越大。

W，Al，Si，Co时脱碳倾向增大，而Cr，Mn阻止脱碳。

四、回火稳定性合金元素滞缓马氏体的分解和残余奥氏体的转变，提高铁素体的再结晶温度，阻碍碳化物的聚集长大而保持较大弥散度，促使淬火钢回火时更稳定。

五、回火脆性对第一类回火脆性：

Mo，W，V，Al可稍微减弱回火脆性，Mn，Cr则促进回火脆性的发展，加入Si，Cr可使回火脆性温度提高。

对第二类回火脆性“Mn，Cr，Ni增加回火脆性敏感性，Mo，W降低回火脆性敏感性。

六、白点敏感性氢含量是白点产生的必要条件，内应力为充分条件。

在C>0.3%的Ni-Cr、Ni-Cr-Mo、Ni-Cr-W马氏体钢中白点敏感性最大。

七、冷成形性

合金元素溶入基体产生不同程度的畸变，冷作硬化率提高，冷成型性下降。

P、Si、C等元素提高冷作硬化率，需要冷成型的材料应严格控制P、N量，尽可能降低Si、C等量。

八、热压力加工性

Me溶入基体导致热压力加工性能下降。

如Mo、W、Cr、V等元素影响较大。

九、切削加工性

不同含C量的钢要得到较好的切削性，其预处理是不同的。

Al2O3,SiO2,氮化物，复杂氧化物，硅酸盐等，硬度高，对切削不利。

Mn，S加入易切削，硒，碲化合物也有利于切削。

23怎么理解有些元素（Cr）是铁素体形成元素，使奥氏体不稳定。

而对冷奥氏体的影响又起稳定奥氏体作用，使C曲线右移

首先它们是铁素体形成元素，降低A3温度，提高A4温度，缩小γ稳定存在区，但它们也是碳化物形成元素，延长孕育期时间，稳定奥氏体。

24多元少量，复合作用的合金化原则为何被采用，试举例说明各元素符合作用机理

因为合金元素能对某些方面起积极的作用，但很多情况下还有不希望的副作用。

不同的合金元素，其作用是不同的，一般不是简单地线性关系，而是相互补充，相互加强，所以通过合金元素的复合能趋利避害，是刚获得优秀综合性能。

如耐热钢钢中，Mo-Cr-V的复合作用，Cr提高固溶体电极电位，符合n/8定律；Mo提高原子间结合力，提高钢的热强性；V是强碳化物形成元素，形成的VC稳定性好，弥散分布，提高热强性。

多个元素的复合作用不是单个元素的叠加。

25、钢的强化机制有哪些？

为什么一般钢的强化均用淬火、回火？

固溶强化、位错强化、细晶强化、第二相弥散强化。

淬火后得到马氏体或下贝氏体，强度硬度高，但有残余奥氏体，回火消除应力及脆性，稳定工件尺寸，提高韧性。

且淬、回火充分利用以上四种强化机制。

26试解释含Mn稍高的铬镍钢易过热，而含Si的钢淬火加热温度应稍高。

且冷作硬化率较高，不利于冷变形加工。

Mn降低钢的A1温度，促进晶粒长大，增大过热敏感性

Si提高了A1温度，所以要提高淬火温度。

溶入基体，点阵结构产生不同程度的畸变，提高了冷作硬化率，硬而脆，不易变形，且一变形便变硬，不利于冷变形加工

27、微量元素的作用。

钢中的微合金化元素。

有益作用1）净化作用2）变质作用3）改变夹杂物性质和形态4）微合金化

有害作用元素偏析，吸附在晶体缺陷和晶界处，影响刚的性能（塑韧性，热塑性，焊接性等）

常用微合金化元素：

B,N,V,Ti,Zr,Nb,RE;

28、提高韧性的合金化途径。

1）细化晶粒、组织2）提高钢的回火稳定性3）改善基体韧度4）细化碳化物5）降低或消除钢的回火脆性6）在保证强度水平下，适当降低碳含量7）提高冶金质量。

8）通过合金化形成一定量残余奥氏体，利用稳定的残余奥氏体提高韧度

29怎样理解“合金钢与碳素钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响，且合金元素的良好作用，只有在适当的热处理条件下才能表现出来。

”

提纲【合金的主要作用：

a.产生相变，如扩大某个相区（奥氏体区）以得到某种对应的特殊性能.

b.细化晶粒，改善机械性能，如缺口敏感性、淬透性。

c.改变热处理工艺，如提高钢材的热处理组织的稳定性，降低热处理温度、缩短热处理时间、提高热处理质量。

】从强化机制分析。

第2章钢的编号方法

写出下列钢号的类属、碳和合金元素的含量：

15Mn：

优质碳素结构钢，较高Mn量，0.15%C；

16Mn：

低合金高强度结构钢，0.16%C；

20g：

优质碳素结构钢，锅炉用，0.2%C；

T10A：

高级优质碳素工具钢，1%C；

65Mn：

优质碳素结构钢，较高Mn量，0.65%C；

18Cr2Ni4W：

合金结构钢，0.18%C，2%Cr，4%Ni，W<1.5%；

25CrMnTiBRe：

合金结构钢，0.25%C，其余<1.5%;

30CrMnSi:

合金结构钢，0.3%C，其余<1.5%;

50CrV:

合金结构钢，0.5%C，其余<1.5%;

CrWMn:

合金工具钢，平均碳含量>=1.0%；

5CrNiMo：

合金工具钢，0.5%C，其余<1.5%;

GCr15：

滚动轴承钢，1.5%Cr；

W6Mo5Cr4V2：

高速工具钢，合金元素百分含量；

00Cr18Ni10：

不锈钢，“00”表示<=0.03%，“0”表示<=0.08%;

1Cr18Ni9Ti:

不锈钢，0.1%C，其余百分含量。

第3章工程构件用钢

1、叙述构件用钢一般的性能要求。

1、足够的强度与韧度（特别是低温韧度）；2、良好的焊接性和成型工艺性；

3、良好的耐腐蚀性4、低的成本。

无运动工作状态，不太要求耐磨性。

2、与普通碳素结构钢相比，普低钢有何性能特点？

主要用途是什么？

（1）比普通碳素结构钢有较高的屈服点σs或屈服强度σ0.2和屈强比σs/σb,

（2）较好的冷热加工成型性,良好的焊接性,（3）较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性。

该钢多轧制成板材、型材、无缝钢管等，被广泛用于桥梁、船舶、锅炉、车辆及重要建筑结构中。

3、为什么普低钢中差不多都含有不大于1.8%Mn？

适量的Mn起固溶强化作用，降低A3温度，有轻微细化晶粒的作用，提高淬透性，强度，降低冷脆转变温度。

但含量超过2%，冲击韧性会下降

4、为什么贝氏体型普低钢多采用0.5%Mo和微量的B作为基本合金元素？

0.5%Mo能显著推迟珠光体转变，而微量B在奥氏体晶界上有偏析作用，可有效推迟铁素体转变，对贝氏体转变推迟较少

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？

为何在汽车工业上发展极快

组织：

铁素体+马氏体

性能特点：

良好的塑性，韧度和冲击成型性及刚度

1）低的屈服强度，且是连续屈服2）均匀的延伸率和总的延伸率较大，冷加工性能好3）塑性变形比γ值高4）加工硬化率n高。

双相钢具有足够的冲压成型性，而且具有良好的塑性和韧度，一定的马氏体还可以保证提高钢的强度。

6、合金元素是通过哪几个途径强化普低钢的？

固溶强化、细晶强化、沉淀强化（弥散强化）、增加P的相对量。

第4章机器零件用钢

1、为什么机器零件用钢一般都在淬火、回火态使用，而不在退火态使用？

因为淬火和回火可以得到M、下B，强度硬度高，回火可消除淬火应力和脆性，稳定尺寸。

而退火后的组织为F+P，综合性能低。

满足不了机器零件的使用要求。

且强化在铁素体态和过饱和态比较好，退火态为饱和状态。

2、什么是“淬透性原则”？

调质钢的的淬透性原则是指淬透性相近的同类调质钢，可以互相代用

3、为什么说淬透性是评定结构钢性能的重要指标？

钢经不同的热处理会产生不同的组织，从而呈现不同的机械性能。

淬透性就是反应钢材在经过热处理后其断面组织整体差异的重要指标，刚的淬透性指在规定条件下，决定钢的淬硬深度和硬度分布的特性，淬透性好，可以使工件达到均匀良好的力学性能，并且可选用比较缓和的冷却介质，减小工件变形与开裂倾向。

结构钢要求整体性能均匀一致，所以淬透性要高。

4、调质钢中常用哪些合金元素？

这些合金元素主要起什么作用？

调质钢在强韧结合方面有何缺点？

（Mn，Si，Cr，Ni）提高淬透性，回火稳定性，强化铁素体基相，提高综合力学性能。

（Mo，B，V，W）进一步提高淬透性，降低过热，回火脆性，敏感性，消除某些冶金缺陷。

高温回火后，塑韧性提高，但强度降低较大，强度不算太高，强韧性结合不行。

5、什么是非调质钢？

非调制钢是通过微合金化，控制轧制和控制冷却等强韧化方法，取消了调制处理，达到或接近调质钢力学性能的一类优质或特殊质量结构钢

6、什么是低碳马氏体钢？

低碳马氏体在力学性能和工艺性能上有哪些突出优点？

低碳马氏体钢是指低碳钢或低合金钢经淬火+低温回火处理，得到低碳马氏体组织作为应用状态的钢。

1）实现了强度、韧度和塑形的最佳配合，低的缺口敏感性，低的疲劳缺口敏感度，冷脆倾向较小；高强度的的同时又有良好的韧度和塑性

2）良好的工艺性能，冷变形能力好，焊接性能优良，热处理脱碳倾向小，淬火变形和开裂倾向小。

7、B元素在哪些条件下才能显著提高钢的淬透性？

微量；1）固溶在A中2）含量在0.0003-0.0035％3）在低，中碳钢中，才起相应作用4）加热温度不能过高，否则B向晶界内扩散，晶界外B偏聚减少，降低淬透性

8、为什么Si-Mn弹簧钢得到了广泛应用？

Mn：

提高淬透性，提高过热敏感性Si：

提高弹性极限，提高回火稳定性，提高脱碳。

共同作用时，可强化基体，提高弹性极限，屈强比，疲劳极限也有显著提高。

虽然硅促进脱碳倾向，锰增大过热敏感性，但复合加入，脱碳和过热敏感性会降低。

9、试述提高板簧质量的主要措施。

板簧主要承受弯曲载荷，主要的失效形式为疲劳破坏。

主要为提高表面质量，进行表面强化。

（1）形变热处理--将钢的变形强化与热处理强化两者结合起来,以进一步提高钢的强度和韧性。

（2）弹簧的等温淬火--不仅能减少变形,而且还能提高强韧性。

（3）弹簧的松弛处理

（4）低温碳氮共渗--回火与低温碳氮共渗相结合的工艺,能显著提高弹簧的疲劳寿命及耐蚀性。

（5）喷丸处理--改善弹簧表面质量,提高表面强度,提高弹簧疲劳强度和使用寿命。

10、分析合金元素在渗碳钢和氮化钢中的作用。

1）Mn,Cr,Ni—提高渗碳钢的淬透性；及大尺寸的零件淬火时芯部获得大量板条马氏体，改善渗碳层参数，影响零件的表层接触疲劳抗力和使用寿命。

Ti,V,W,Mo—细化晶粒。

2）合金元素对氮化层深度和表面硬度有影响。

要得到满意的氮化层，钢中应含1%左右的Al；

Cr,Mo,Mn—提高淬透性，以满足调质处理要求；

Mo,V—使调质后的组织在长时间氮化处理时保持稳定，也防止了钢的高温回火脆性。

11、为什么板簧不能强化后成形？

而线径很细的弹簧不能用热成形后强化？

1）强化后板簧硬，不易加工成型

2）细径很细的弹簧热成型后较软，变形比较大。

12、弹簧为什么要求很高的冶金质量和表面质量？

弹簧的强度极限高，是否就意味着疲劳极限一定高？

为什么？

1）弹簧钢在交变载荷下工作，应具有足够的疲劳强度，塑性和韧性，要有较好的冶金质量，严格控制材料的内部缺陷，提高疲劳寿命；由于弹簧工作时表面承受的应力为最大，所以应具有良好的表面质量。

表面缺陷会成为造成应力高度集中，是疲劳裂纹源，降低弹簧的疲劳强度。

2）不一定。

因为足够的淬透性保证强度极限，但在拉伸过程中，表面质量影响较大。

13、为什么合金弹簧钢把Si作为重要的主加合金元素?

弹簧淬火后为什么要进行中温回火?

Si与Mn共同作用强化铁素体基体提高钢的淬透性，Si有效提高弹性极限，屈强比，回火稳定性，促进脱碳倾向。

中温回火->可使弹簧钢具有一定的冲击韧度，较高的弹性极限、屈强比和最高的疲劳强度。

14、为什么滚动轴承钢的含C量均为高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Cr量限制在一定范围？

1）C是轴承钢中主要强化元素，轴承钢含碳量一般较高，以提高钢的耐磨性。

滚动轴承的工作条件极度苛刻，基本上在高负荷，高转速和高灵敏条件下工作。

所以应具有高的抗压强度和抗疲劳强度，有一定的韧性、塑性、耐磨性和耐蚀性，钢的内部组织、成分均匀，热处理后有良好的尺寸稳定性。

故用含碳0.95％～1.10％。

2）Cr是形成碳化物的主要元素。

铬可提高钢的回火稳定性、淬透性和组织均匀性。

还能增加钢的耐蚀能力。

Si、提高淬透性，提高回火稳定性Mn提高淬透性，可改善渗碳层性能，提高过热敏感性Mo细化晶粒，降低回火脆性

Mn提高淬透性，还可以和钢中S生产稳定的MnS,硫化物常能