(1)黃銅：銅鋅合金稱為黃銅，再加入其它元素后稱為多元黃銅。(2)鋅當量系數：每1%合金元素在組織上替代鋅的數量。(3)青銅：是銅和Sn、Al、Be、Si、Mn、Cr、Cd、Zr和Ti等合金的通稱。(4)白銅：是以鎳為重要合金元素的銅合金。1）碳當量：是將硅含量折合成相稱的碳量與實際碳含量之和。2）共晶度：是鑄鐵的碳含量與其共晶點碳含量的比值。(1)蠕變極限：在規定溫度和規定時間產生一定蠕變變形量的應力。(2)持久強度：在規定溫度和規定時間引發斷裂的應力。(3)持久壽命：在規定溫度和規定應力作用下引發斷裂的時間。(1)液析碳化物：鋼液在凝固時產生的嚴重枝晶偏析，局部地區碳和鉻濃度達成共晶成分，產生離異共晶，粗大的共晶碳化物經軋制被拉成條帶狀。(2)網狀碳化物：過共析鋼在熱軋（鍛）后緩慢冷卻過程中，二次碳化物沿奧氏體晶界析出呈網狀分布。(3)水韌解決：將高錳鋼加熱到高溫奧氏體區，使碳化物充足溶入奧氏體中，并在此溫度快速水冷，得到韌性好的單相奧氏體組織。(4)超高強度鋼：室溫強度為σb>1370MPa或σs>1245MPa的鋼。(1)晶間腐蝕：富鉻的Cr23C6碳化物沿晶界呈網狀持續析出，晶界附近形成10-5cm寬的貧鉻區，當貧鉻區Cr含量下降到12%下列時鈍化能力急劇下降，貧Cr區作為陽極發生腐蝕，腐蝕集中在晶界附近。(2)應力腐蝕：在拉應力作用下，不銹鋼在某些介質中通過不長的時間就會發生破裂，并且拉應力越大，越易發生破裂。(3)n/8規律：當Cr的摩爾分數每達成1/8，2/8，3/8……時，合金的腐蝕速度都對應有一種忽然的減少。第一章鋼的合金化原理3．簡述合金元素對擴大和縮小γ相區的影響，并闡明運用此原理在生產中有何意義？奧氏體形成元素：擴大奧氏體相區，含量高時能夠使奧氏體穩定到室溫，成為室溫組織。鐵素體形成元素：縮小奧氏體相區，含量高時能夠使奧氏體相區完全消失，使鐵素體成為高溫組織。生產中的應用：在鋼中加入大量奧氏體形成元素或鐵素體形成元素，得到室溫組織為奧氏體的奧氏體鋼或高溫組織為鐵素體的鐵素體鋼，滿足特殊性能的規定。。5、合金鋼中K形成元素（V、Mo、Cr、Mn）所形成的K基本類型及相對穩定性。V：即使在鋼中含量很低（<0.1%）時，也要優先形成間隙相VC。穩定性很高。Mo：含量較高時可形成間隙相MoC和Mo2C；間隙化合物Fe3Mo3C和Fe21Mo2C6。穩定性高。含量較低時只能溶入Fe3C中，形成合金滲碳體。穩定性低。Cr：含量較高時可形成間隙化合物Cr23C6和Cr7C3，穩定性較高。含量較低時只能溶入Fe3C中，形成合金滲碳體。穩定性低。Mn：在鋼中只形成合金滲碳體。穩定性最低。8．如何運用合金元素來消除或防止第一次、第二次回火脆性？第一次回火脆性：強和中強碳化物形成元素及硅、鋁能夠提高其發生的溫度，延緩其發生。第二次回火脆性：加鉬、鎢能夠消除。9、如何理解二次硬化和二次淬火的有關性和不同點？有關性：(1)都是在高溫回火時發生的。(2)都使硬度升高。不同點：(1)二次硬化是指回火后硬度升高的現象；二次淬火是指回火冷卻時殘存奧氏體轉變為馬氏體的相變過程。(2)二次淬火只是產生二次硬化的因素之一；沉淀強化也能產生二次硬化。10．普通的，剛有哪些強化與韌化途徑？強化：固溶強化；細晶強化；加工硬化；沉淀強化。韌化：減少缺點；減少雜質；細化晶粒；加入適量的鎳、錳。第二章工程構造鋼1．對工程構造鋼的基本性能規定是什么(1)較高的屈服強度、良好的塑性和韌性；(2)低溫韌性和耐大氣腐蝕；(3)良好的成形性，涉及冷變形性和焊接性。2．合金元素在低合金高強構造鋼中重要作用是什么？為什么考慮采用低C？㈠強化作用1、固溶強化：Mn、Si固溶強化鐵素體。2、細晶強化：V，Ti，Nb和Al細化奧氏體晶粒。(2)Cr，Mn，Ni增加過冷奧氏體穩定性，減少相變溫度，細化鐵素體和珠光體。3、V，Ti，Nb在鐵素體中析出極細小的碳化物顆粒，產生沉淀強化。4、增加珠光體數量，使抗拉強度增加。㈡工程構造鋼的韌化1、Mn、Ni、Cr減少韌-脆轉變溫度。Mn﹤1.5%，Cr含量較低，Ni對耐低溫鋼特別重要。2、、V，Ti，Nb產生的細晶強化能夠賠償彌散強化對韌性的損害。㈢低碳：提高塑性、韌性和焊接性。3、什么是微合金鋼？微合金化元素在微合金化鋼中重要作用有哪些？舉例闡明。微合金鋼：加入微合金元素(V、Ti、Nb)的高強度低合金鋼。除了微合金元素外，重要加入Mn、Si、Cr、Mo、N等合金元素。微合金化元素的作用(1)克制奧氏體形變再結晶。①應變誘導析出鈮、鈦、釩的氮化物，沉淀在晶界、亞晶界和位錯上，妨礙晶界和位錯運動，克制再結晶。②固溶的鈮原子偏聚在奧氏體晶界，妨礙晶界運動。(2)制止奧氏體晶粒長大(3)沉淀強化(4)細化鐵素體組織①固溶在奧氏體中的鈮、釩提高了奧氏體的穩定性，減少相變溫度。②細小的奧氏體和未再結晶的形變奧氏體增加了鐵素體形核數量。4、低碳B鋼的合金化有何特點？（1）碳含量低（0.10-0.20%），確保韌性和焊接性。（2）以0.5%Mo（+B）為基礎，確保空冷條件下獲得貝氏體組織。（3）Cr，Ni，Mn：增加淬透性，使貝氏體轉變溫度減少，便于得到下貝氏體組織，含有更低的脆性轉變溫度。（4）V，Ti，Nb：細化晶粒，彌散強化。第三章機械制造構造鋼2、.調質剛、彈簧鋼進行成分、熱解決、慣用組織及重要性能的比較，并熟悉各自重要鋼種。3．液析碳化物和帶狀碳化物的形成、危害及消除辦法。形成：都起因于鋼錠結晶時產生的樹枝狀偏析。液析碳化物屬于偏析引發的偽共晶碳化物，帶狀碳化物屬于二次碳化物偏析，這種碳化物偏析區沿軋向伸長呈帶狀分布。危害：(1)淬火時易開裂；(2)組織和硬度不均勻；(3)機械性能呈各向異性；(4)減少接觸疲勞強度。消除：高溫擴散退火。4．闡明易切削鋼提高切削性能的合金化原理。原理：形成夾雜物，起下列作用。(1)夾雜物作為應力集中源，破壞金屬持續性，減少切削能量。(2)夾雜物阻斷工件向刀具傳熱，減少刀具溫升。(3)夾雜物與刀具摩擦系數較低，減少刀具的磨耗。辦法：(1)加Ca、S生成MnS等非金屬夾雜物。(2)加Pb以單質存在，也能起斷屑、減少磨損的作用。6．高錳鋼在平衡態、鑄態、熱解決態、使用狀態下各是什么組織？為什么含有抗磨性？(1)平衡態組織：珠光體和碳化物。(2)鑄態組織：粗大的鑄態奧氏體和碳化物。(3)熱解決組織：粗大的鑄態奧氏體。(4)使用組織：表面是形變高碳馬氏體，心部是單相奧氏體。(5)含有抗磨性的因素：表面應力超出屈服強度時會產生加工硬化，形成馬氏體。硬度提高到HB450－500，耐磨性提高，內部仍保持原來軟而韌的狀態。7.GCr15鋼是什么類型的鋼？C和Cr的含量約為多少？C和Cr的重要作用是什么？其預先熱解決和最后熱解決分別是什么？(1)GCr15鋼是滾動軸承鋼。含碳量為1%，含鉻量為1.5%。(2)碳的重要作用：含碳量為0.45%的回火馬氏體基體，提高強度、硬度和耐磨性。數量為8%的細顆粒未溶合金滲碳體(Fe,Cr)3C，提高耐磨性、細化奧氏體晶粒。(3)鉻的作用：提高淬透性；提高合金滲碳體的穩定性，淬火加熱時保持細小顆粒，細化奧氏體晶粒，提高耐磨性。(4)預先熱解決球化退火：得到均勻細粒狀珠光體組織。780-800℃加熱，爐冷。正火：得到細片狀珠光體。850-950℃加熱，空冷。(5)最后熱解決淬火：830-860℃加熱，油冷。回火：150-170℃。8．氮化鋼的合金化有何特點？合金元素有何作用？特點：在中碳調質鋼的基礎上滿足氮化工藝性能規定。合金元素作用：(1)提高淬透性，確保心部組織達成規定的強度。(2)氮化工藝性能(氮化物形成元素Al、Nb、V、Cr、Mo、W);(3)回火穩定性(Mo、V)；(4)避免高溫回火脆性(Mo)。2．采用普通碳素工具鋼的優點是什么，局限性是什么？優點：成本低，冷熱加工性好。缺點：只宜作尺寸較小，形狀簡樸，受熱溫度不高的工件。(1)淬透性差，臨界直徑小：油冷為5mm，水冷為15mm。(2)淬火變形開裂傾向大。(3)組織穩定性差，高于200℃硬度明顯下降。3．什么是紅硬性，為什么它是高速鋼是一種重要性能，哪些元素在高速鋼中能提高紅硬性？紅硬性：當刃具溫度為650℃時，硬度HRc＞50。高速鋼在高速切削時，刃具溫度可上升到600-650℃，因此紅硬性是高速鋼的一種重要性能。。提高紅硬性的合金元素：W、Mo、V、Co、及微合金元素N。☆強烈妨礙回火時馬氏體中碳原子析出，提高回火穩定性。☆回火時在馬氏體中彌散析出W2C、Mo2C造成二次硬化。4、18-4-1高速鋼鑄態顯微組織特性是什么，為什么高速鋼在熱解決前一定要大量熱加工？(1)實際鑄態組織：大量魚骨狀Ld′和黑色屈氏體及白亮馬氏體和殘存奧氏體。①黑色組織：由于包晶和包共晶轉變需要固相擴散，使δ達成所需C和Me，才干轉變為γ，因此不能充足進行。部分δ被保存，隨即發生共析轉變，δ→γ＋K，稱為δ共析。在金相組織中呈黑色。②白亮組織：γ的共析反映被克制，過冷到較低溫度轉變為M＋AR，在金相組織中呈白色。③共晶組織增多：包晶和包共晶轉變不徹底，δ沒有完全消失，L相對增加，使Ld′增多。(2)由于鑄態高速鋼中有粗大的魚骨狀共晶碳化物，因此必須通過鍛軋將其粉碎，使其成為均勻分布的顆粒狀碳化物。如變形量局限性，會存在粗的網狀碳化物和密集的帶狀碳化物，淬火易開裂，并減少硬度、熱硬性、強度、韌性和耐磨性。7、高速鋼18-4-1的最后熱解決的加熱溫度為什么高達1280℃，在加熱過程中為什么要在600-650℃和800-850℃進行二次預熱解決？高速鋼淬火加熱時，必須確保奧氏體中固溶大量的合金元素，即有足夠的碳化物溶入奧氏體。而高速鋼中的合金碳化物都比較穩定，M23C6到1090℃才完全溶解，M6C和MC分別在1037℃和1100℃開始溶解，因此18-4-1高速鋼要采用1280℃淬火加熱。高速鋼是高合金鋼，導熱系數小，為了避免工件加熱時變形、開裂和縮短高溫加熱時間以減少脫碳，需要在500-600℃和800-850℃進行二次預熱保溫，保溫時間比加熱時間長一倍。8．高速鋼18-4-1淬火后三次回火的目的是什么，這種回火在組織上引發什么樣的變化？(1)回火時的組織變化①淬火馬氏體轉變為回火馬氏體；②沉淀強化：馬氏體和殘存奧氏體中析出彌散分布的合金碳化物顆粒。③二次淬火：殘存奧氏體由于合金度減少，在冷卻過程中轉變為淬火馬氏體。(2)三次回火的目的二次淬火產生的淬火馬氏體需要回火，殘存奧氏體需要兩次回火才干基本消除，因此要采用三次回火。9、高碳，高鉻工具鋼耐磨性極好的因素是什么，抗氧化的因素？(1)耐磨性好的因素：馬氏體基體的硬度高。未溶碳化物數多(退火時體積分數為16-20%)。未溶碳化物是鉻碳化物中硬度最高的Cr7C3，HV為1700。(2)抗氧化的因素：形成了穩定、致密、結合牢固的Cr2O3保護膜。第五章不銹耐蝕鋼2．從電化學腐蝕原理看，采用哪些途徑能夠提高鋼的耐蝕性？(1)得到單相固溶體組織。(2)表面形成穩定的保護膜。(3)提高固溶體（陽極）的電極電位。3．合金元素及環境介質對耐蝕鋼的耐蝕性的影響？合金元素的影響：(1)Cr是提高耐蝕性的重要元素，可提高固溶體的電極電位，形成穩定的保護膜。不銹鋼中Cr含量不低于13%，同時符合n/8規律。(2)Ni提高鉻不銹鋼在硫酸、醋酸、草酸及中性鹽中的耐蝕性。(3)Mn提高鉻不銹鋼在有機酸中耐蝕效果。(4)Mo提高在熱硫酸、稀鹽酸、磷酸及有機酸中耐蝕，同時避免氯離子對膜的破壞抗點腐蝕。(5)Cu在不銹鋼表面作為附加微陰極，易于達成鈍化狀態，提高耐蝕性，普通加入2-3%。(6)Si提高不銹鋼在鹽酸、硫酸及高濃度硝酸中的耐蝕性，普通加入2-4%。環境介質的影響：(1)大氣、水、水蒸氣等弱腐蝕介質中采用Cr13不銹鋼。(2)氧化性酸中采用Cr＞17%以上的高鉻不銹鋼。(3)非氧化性酸中普通Cr，Cr-Ni不銹鋼難以鈍化，需加入Ni、Mo，Cu增加鋼的鈍化能力。(4)強有機酸介質中普通Cr，Cr-Ni不銹鋼難以鈍化需加入Mo，Cu、Mn增加鋼的鈍化能力。(5)含Cl-1介質中需加入Mo增強抗點蝕能力。4．奧氏體不銹鋼晶間腐蝕產生的因素，影響因素及避免辦法？產生因素：富鉻的Cr23C6碳化物沿晶界呈網狀持續析出，在晶界附近形成10-5cm寬的貧鉻區，當貧鉻區Cr含量下降到12%下列時鈍化能力急劇下降，貧Cr區作為陽極發生腐蝕，腐蝕集中在晶界附近。消除方法：(1)鋼中含C量降到0.03%下列，不析出碳化物，不會發生晶間腐蝕。(2)加入Ti，Nb，生成穩定的TiC，NbC，固定鋼中C，不生成鉻的碳化物，不產生貧鉻區。(3)調節化學成分，出現10－50%δ鐵素體，使Cr23C6在δ/γ相界δ相一側呈點狀析出，避免了在奧氏體晶界析出。鉻在δ相中擴散快，不會產生貧鉻區。(4)在550-800℃長時間加熱，通過鉻的擴散消除奧氏體中的貧鉻區。5．不銹鋼發生應力腐蝕破裂的產生因素，影響因素及避免辦法？㈠產生因素：張應力使位錯運動形成表面滑移臺階，破壞了表面鈍化膜。裸露的滑移臺階若來不及修補成完整的鈍化膜，會發生陽極溶解形成蝕坑，并繼續向內部擴展，形成腐蝕裂紋。㈡影響因素(1)腐蝕介質Cl-強烈引發應力腐蝕。隨Cl-濃度升高，破壞時間縮短。(2)只有張應力才會產生應力腐蝕。應力越大，破壞時間越短。(3)在含Cl-的水溶液中，80℃以上才產生應力腐蝕。溫度越高，破壞時間越短。(4)組織和成分①鐵素體不銹鋼和高鎳奧氏體不銹鋼不敏感,含鐵素體的復相不銹鋼敏感性低。Cr18Ni9型奧氏體不銹鋼很敏感。②氮增進應力腐蝕裂紋的誘發和傳輸。㈢避免方法(1)加入2-4%的Si或2%的Cu。(2)氮含量<0.04%，并盡量減少磷、砷、銻、鉍等雜質元素含量。(3)采用高純度鐵素體不銹鋼。(4)采用奧氏體－鐵素體復相不銹鋼，鐵素體占50-70%。第六章耐熱鋼及耐熱合金2．耐熱鋼和耐熱合金的基本性能規定有那兩條？(1)高溫強度；(2)高溫化學穩定性。4.如何運用合金化提高鋼的高溫抗氧化性能？加入Cr，Si，Al提高FeO生成溫度，制止FeO生成。(2)當Cr，Al含量高時，可形成致密、穩定、結合牢固的Cr2O3、Al2O3妨礙鐵原子擴散。3、如何運用合金化提高鋼的高溫強度？(1)提高基體強度①加入Ni、Mn、N，以奧氏體作為基體，奧氏體的原子排列較致密，原子間結合力強，比鐵素體熱強性好。②加入W，Mo，產生固溶強化。(2)晶界強化①純化晶界：使晶界處分布的P，S及其它低熔點雜質形成穩定的難熔化合物。②填充空位：加入B填充晶界空位，制止擴散。③晶界沉淀強化：沉淀相在晶界不持續析出，形成強化相骨架。(3)沉淀強化：加入W，V，Ti，Nb，Al，在晶內析出含有高的高溫強度和高溫穩定性的碳化物、金屬間化合物。第八章鋁合金1．以Al-4％Cu合金為例，敘述鋁合金的時效過程及重要性能變化？隨溫度升高，可分為四個階段。①Cu原子在｛100｝晶面上富集，形成銅原子富集區（GP區）。②GP區進一步擴大，并有序化，含有正方點陣，稱為θ’’。③銅、鋁原子之比為1：2時，形成過渡相θ’，含有正方點陣。④形成穩定相CuAl2，稱θ，正方點陣。與此對應，性能變化也分為四鋼階段。①與基體保持共格關系，產生嚴重的點陣畸變，提高硬度、強度。②與基體保持共格關系，強化效果最強烈。③與基體保持半共格關系，強化效果下降，處在過時效階段。④與基體共格關系完全破壞，合金強度、硬度進一步減少。2．變形鋁合金分為幾類，闡明重要變形鋁合金的合金系，牌號及重要性能特點？㈠非熱解決強化變形鋁合金(1)鋁錳防銹鋁合金合金系：鋁-錳。牌號：LF21。性能特點：在大氣和海水中耐蝕性和純鋁相稱。良好的工藝性能。(2)鋁鎂防銹鋁合金合金系：鋁-鎂。牌號：LF2。性能特點：在大氣和海水中耐蝕性優于LF21合金，在酸性和堿性介質中比LF21稍差。第九章鎂合金1．鎂的晶格類型如何，鎂及鎂合金有何重要性能特點？鎂含有密排六方點陣構造。重要性能特點：(1)密度輕，在金屬材料中比強度和比剛度最高。(2)高的抗震能力，能承受沖擊載荷。(3)優良的切削加工性和拋光性能。2.鎂合金按生產辦法分為幾類，其牌號如何表達？分為變形鎂合金和鍛造鎂合金兩大類。㈠變形鎂合金(1)鎂鋅鋯系合金。牌號：MB15。(2)鎂錳系合金。牌號：MB1。(3)鎂稀土系和鎂釷系耐熱鎂合金。牌號：MA11。(4)鎂鋰合金。牌號：MA21。㈡鍛造鎂合金(1)鎂鋁鋅鍛造合金。牌號：ZM5。(2)鎂鋅鋯鍛造合金。牌號：ZM1。(3)鎂稀土鋯系耐熱鍛造合金。牌號：ZM6第十章銅合金2．銅合金分為幾類，不同銅合金的牌號如何表達，重要性能是什么？黃銅：二元黃銅：銅－鋅合金。H85，H70，H6