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（合金钢）（一）填空题1.根据各种合金元素规定含量界限值，将钢分为、、三大类。2.Q235AF表示σs=MPa，质量为级的钢。3.Q390A表示σs=MPa，质量为级的钢。4.钢中提高淬透性元素的含量大，则过冷奥氏体，甚至在空气中冷却也能形成马氏体组织，故可称其为空淬钢。5.高的回火稳定性和二次硬化使合金钢在较高温度（500～600℃）仍保持高硬度（≧60HRC），这种性能称为。6.易切削钢是指钢中加入S，Pb、等元素，利用其本身或与其他元素形成一种对切削加工有利的化合物，来改善钢材的切削加工性。7.钢的耐热性是和的综合性能。耐热钢按性能和用途可分为和两类。8.常用的不锈钢按组织分为、、。（二）判断题1.随着合金元素在钢中形成碳化物数量的增加，合金钢的硬度、强度提高，塑性、韧性下降。（）2.合金元素中的镍、锰等合金元素使单相奥氏体区扩大。（）3.高速钢的铸态组织中存在莱氏体，故可称为莱氏体钢。（）4.高熔点的合金碳化物、特殊碳化物使合金钢在热处理时不易过热。（）5.由于合金钢的C曲线向右移，临界冷却速度降低，从而使钢的淬透性下降。（）6.Q345钢属于非合金钢。（）7.合金渗碳钢是典型的表面强化钢，所以钢中含碳量wC＞0.25％。（）8.截面较大的弹簧经热处理后一般还要进行喷丸处理，使其表面强化。（）9.GGr15钢中铬的质量分数为1.5％，只能用来制造滚动轴承。（）10.20CrMnTi是应用最广泛的合金调质钢。（）（三）选择题1.钢中的元素引起钢的热脆，钢中元素引起钢的冷脆。A.MnB.SC.SiD.P2.含有Cr、Mn、Mo、W、V的合金钢，经高温奥氏体充分均匀化并淬火后，至500～600℃回火时，硬度回升的现象，称为。A.回火稳定性B.回火脆性C.二次硬化3.制造截面尺寸在30mm以下的汽车变速齿轮、轴等，选用。A.20CrB.40CrC.20CrMnTi4.机床齿轮、轴、汽车半轴，常选用。A.40CrB.45C.35CrMoAl5.截面较大，形状复杂、工作条件繁重的各种冷冲模用。A.T12AB.Cr12C.Cr12MoVD.9Mn2V6.大多数合金元素都能溶于铁素体，产生固溶强化，使铁素体。A.强度、硬度提高B.塑性下降C.韧性下降7.滚动轴承的锻件毛坯必须经处理。A.正火B.完全退火C.球化退火8.弹簧钢的热处理采用处理。A.淬火+低温回火B.调质处理C.淬火+中温回火9.冷作模具钢的最终热处理一般为。A.调质B.球化退火C.淬火+低温回火10.5CrNiMo制造的热锻模最终热处理为。A.淬火+高温回火B.淬火+中温回火C.淬火+低温回火（四）问答题1．什么叫合金钢？常加入的合金元素有哪些？答：为了提高钢的力学性能，改善钢的工艺性能和得到某些特殊的物理化学性能，炼钢时有目的地向钢中加入某些合金元素，就得到了低合金钢和合金钢。习惯上，把低合金钢和合金钢统称为合金钢。常用的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Co、Ti、Nb、Al、B、N和稀土元素（Xt）等2．试解释下列现象：（1）Q345钢与Q235钢的含碳量基本相同，但前者的强度明显高于后者。答：区别在于钢材成分不同，Q345低合金高强度结构钢中含有Mn,Si起到固强化作用，Ti，Nb，V起到弥散强化作用，而Q235属于非合金钢没有这些元素的强化，所以Q345钢比Q235钢的强度高。（2）将20CrMnTi、20钢同时加热到950℃并保温一段时间，发现前者的奥氏体晶粒很细小而后者的奥氏体晶粒粗大。答：20CrMnTi，20钢都可用于渗碳件。前者是合金渗碳钢，含有Cr，Mn，Ti其中Cr,Mn能提高淬透性，在渗碳高温加热时，Ti能阻止奥氏体晶粒的长大，热处理后获得较细的晶粒。后者属非合金钢，无合金元素，渗碳高温加热时，奥氏体长大速度快，热处理后获得较粗的晶粒。3．什么叫水韧处理？为什么高锰钢具有优良的耐磨性？答：水韧处理实际为一种固溶处理,常用于高锰钢。将高锰钢加热至1050-1100℃奥氏体化，并保温一段时间，使铸态组织中的碳化物充分固溶到奥氏体中，然后快速冷却得到单一的过冷奥氏体组织。水韧处理后高锰钢的硬度并不高（180~220HB）在使用状态组织为单相奥氏体，当受到剧烈冲击或者区大压力时，表面奥氏体会产生加工硬化，并伴有马氏体相变，使表面硬度提高到52~56HRC，具有优良的耐磨性。值得一提的是，高锰耐磨钢在剧烈冲击和压力下才能显示出高的耐磨性，不然并不耐磨。4．说明高速钢中合金元素的作用及高速钢的热处理工艺特点。答：高速钢是一种高碳高合金工具钢，wC=0.70～1.25%，以保证获得高碳马氏体并能形成足够的碳化物，获得较高的硬度及耐磨性。常加入的合金元素有W、Mo、Cr、V等，W、Mo、V是提高热硬性的主要元素，V可形成高硬度的碳化物，显著提高钢的硬度及耐磨性，Cr可提高淬透性。为了获得良好的力学性能和高的红硬性，需进行“高温淬火、多次回火”。以W18Cr4V为例，淬火温度较高，一般在1270~1280℃，加热过程需预热。淬火后获马氏体+碳化物+较大量的残余奥氏体（约30％）组织；回火温度在550~570℃，此温度回火时析出合金碳化物产生二次硬化，使硬度和强度达最大值，同时回火冷却时能使部分残余奥氏体转变成马氏体，因残余奥氏体量很多，一次回火处理不能消除大量的残余奥氏体，影响高速钢的硬度和耐磨性能，所以一般需经三次回火处理。5．下列零件及工具，如材料错用，在使用过程中会出现哪些问题？（1）把45钢当作20CrMnTi钢制造齿轮；答：20CrMnTi是中等截面、中等载荷、高速齿轮的首选渗碳钢，这种齿轮要求外硬内韧，表面具有高硬度（58~62HRC）具有耐磨性，心部具有足够的韧性以承受冲击。若错用45钢表面淬火件，因表面硬度不足（50~55HRC）、心部韧性不够导致齿轮早期失效。（2）把T12钢当作W18Cr4V钢制造钻头；答：W18Cr4V钢属于高速工具钢，有较高的热硬性，能适应高速切削刀具发热的场合。而T12钢属于碳素工具钢，虽硬度值较高，但热硬性不高，只能适应250℃以下使用的低速切削工具，当钻头高速切削时刀具发热至较高温度时，T12钢硬度迅速降低使钻头失效。（3）把20钢当作60Si2Mn钢制造弹簧。答：60Si2Mn属于合金弹簧钢，具有较高的屈服点和弹性极限、抗疲劳性、一定的韧性和塑形，而20钢属于优质碳素结构钢，屈服强度和弹性极限不足，不能胜任弹簧的工作要求，所以不适合做弹簧。6．下列说法是否正确？如不正确，请予改正：（1）对于大截面的碳素调质钢零件往往使用正火代替调质处理；答：正确（2）碳素工具钢及合金刃具钢之所以常用于手工刀具，是由于它们的热硬性较差；答：正确（3）在任何使用条件下，高锰耐磨钢都是耐磨的；答：错误。高锰钢零件在使用中，必须伴随外来的压力和冲击作用，否则高锰钢是不耐磨的。（4）Cr12MoV钢是不锈钢；答：错误，属于合金工具钢。（5）1Crl8Ni9钢低温下的塑性、韧性良好，因而适于作低温用材。答：正确7．说明下列牌号钢的类型、碳及合金元素的含量、用途。Q345、20CrMnTi、40Cr、60Si2Mn、GCrl5、ZGMnl3－l、9SiCr、CrWMn、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、1Cr13、1Crl8Ni9、5CrMnMo、1CrllMoV。答：略。请查教材相关表格第七章（合金钢）测试题三一、填空题不1、合金元素在退火、正火、调质等状态的碳钢中，可以溶于或形成，使钢的强度、硬度。2、1Cr18Ni9按用途称为____钢,按合金元素含量称_钢。3、合金刃具钢的含碳属碳范围，可保证钢有高的和。4、模具钢分和，前者在使用，后者在___________________________使用.。5、钢的耐热性是指性和性的总称。6、金属与周围介质直接发生化学反应而产生的腐蚀叫腐蚀.7、Cr13型不锈钢中，铬使钢有良好的性，而碳则保证钢有适当的，随着钢中含碳量增加，钢的和提高，而__________________和_____则下降。8、18—8型不锈钢，含碳量，无，其耐蚀性，塑性、韧性较Cr13型不锈钢，常用于制造__________________的零件或构件。9、低合金刃具钢的预备热处理是，最终热处理是。10、高速钢淬透性，空冷可得马氏体组织，但冷却太慢时，会自奥氏体中析出，降低钢的，故常在中淬火冷却。11、为保证不锈钢的性能，钢中的含铬量一般都大于%。12、高速钢淬火加热温度，为左右，由于其导热性差，故淬火加热时必须进行一至二次。13、9CrSi中由于加入了和，使其具有较高的淬透性和回火稳定性，红硬性可达℃，因此适宜用于制作。14、合金渗碳钢的热处理是和加。15、合金元素在钢中形成的碳化物可分为两类和。二、判断题（每题1分，共10分）1、合金元素在钢中的作用，大都要通过热处理才能发挥。（）2、滚动轴承钢是含碳量最高的合金结构钢，只能用作滚动轴承。（）3、GCr15、1Cr13、Cr12都是高合金钢，且都是高碳钢。（）4、0Cr18Ni9是含碳量为零的铬镍不锈钢。（）5、凡合金元素溶入铁素体后，一般都能提高钢的强度。（）6、钢中加入Si、Mn元素能显著提高强度。（）7、只要金属表面形成氧化物，都对金属产生不好的作用。（）8、高锰钢易加工硬化，造成切削加工困难，故高锰钢零件大多采用铸造成形。（）9、小型冷作模具也可用碳素工具钢和低合金刃具钢来制造。（）10、截面大、形状复杂的主要受力零件应选高合金钢。（）三、选择题（每选择项2分，共12分）1、合金钢的淬火加热温度应比碳钢。（）A、高；B、低；C、低得多。2、20Cr钢的淬透性比20CrMnTi。（）A、好；B、差；C、相当。3、制造坦克履带，挖掘机铲齿等选用何种钢为宜。（）A、5CrNiMo；B、ZGMn13；C、T7。4、制造高精度丝锥，选何材料为宜。（）A、CrWMn；B、4Cr13；C、5CrNiMo。5、制造冷冲模，选用何材料为宜。（）A、45；B、Cr12Mo；C、W18Cr4V。6、制造一贮酸槽，选何材料为宜（）A、1Cr18Ni9；B、4Cr13；C、GCr15。四、解释牌号名称及含义（每个2分，共12分）4Cr14Ni14W2MoW6Mo5Cr4V250CrVA15CrMo3Cr1330CrMnTi五、根据下表要求，简要归纳对比各种合金钢的特点类别含碳量典型牌号最终热处理主要用途低合金高强度结构钢合金渗碳钢合金调质钢合金弹簧钢滚动轴承钢高速钢冷模具钢热模具钢不锈钢耐热钢耐磨钢