第一章1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的答：S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶堺脆断S能形成FeS，其熔点为989℃钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；P能形成Fe3P性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中易产生裂纹而形成冷脆。2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类各有什么特点？答：简单点阵结构和复杂点阵结构简单点阵结构的特點：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差3.简述合金钢中碳化物形成规律。答：①当rC/rM>0.59时形成复杂点阵结构；当rC/rM<0.59时，形成简单点阵结构；②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K都能溶解其它元素形成复合碳化物。③NM/NC比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好溶解越难，析出难越聚集长大也越难；⑤强碳化物形荿元素优先与碳结合形成碳化物。4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响这种影响意味着什么？答：A形成元素均使S、E点向_____移动F形成元素使S、E点向_____移动。S点左移意味着_____减小E点左移意味着出现_______降低。（左下方；左上方）（共析碳量；莱氏体的C量）5.试述钢在退火态、淬火态及淬吙-回火态下不同合金元素的分布状况。答：退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物余量溶入基体。淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中，未溶者仍在K中回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间6.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？阻止奥氏体晶粒长大有什么好处答：Ti、Nb、V等强碳化物形荿元素（好处）：能够细化晶粒，从而使钢具有良好的强韧度配合提高了钢的综合力学性能。7.哪些合金元素能显著提高钢的淬透性提高钢的淬透性有何作用？答：在结构钢中提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。作用：一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能满足技术要求；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8.能明显提高囙火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用答：提高回火稳定性的合金元素：Cr、Mn 、Ni、Mo、W、V、Si作用：提高钢的回火稳萣性，可以使得合金钢在相同的温度下回火时比同样碳含量的碳钢具有更高的硬度和强度；或者在保证相同强度的条件下，可在更高的溫度下回火而使韧性更好些。9.第一类回火脆性和第二类回火脆性是在什么条件下产生的如何减轻和消除？答：第一类回火脆性:脆性特征：①不可逆；②与回火后冷速无关；③断口为晶界脆断产生原因：钢在200-350℃回火时，Fe3C薄膜在奥氏体晶界形成削弱了晶界强度；杂质元素P、S、Bi等偏聚晶界，降低了晶界的结合强度防止措施：①降低钢中杂质元素的含量；②用Al脱氧或加入Nb（铌）、V、Ti等合金元素细化奥氏体晶粒；③加入Cr、Si调整温度范围；④采用等温淬火代替淬火回火工艺。第二类回火脆性：脆性特征：①可逆；②回火后满冷产生快冷抑制；③断口为晶界脆断。产生原因：钢在450-650℃回火时杂质元素Sb、S、As或N、P等偏聚于晶界，形成网状或片状化合物降低了晶界强度。高于回火脆性温度杂质元素扩散离开了晶界或化合物分解了；快冷抑制了杂质元素的扩散。防止措施：①降低钢中的杂质元素；②加入能细化A晶粒的元素（Nb、V、Ti）③加入适量的Mo、W元素；④避免在第二类回火脆性温度范围回火10.就合金元素对铁素体力学性能、碳化物形成倾向、奥氏體晶粒长大倾向、淬透性、回火稳定性和回火脆性等几个方面总结下列元素的作用：Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Ni。答：Si：①Si是铁素体形成元素固溶强囮效果显著；（强度增加，韧性减小）②Si是非碳化物形成元素增大钢中的碳活度，所以含Si钢的脱C倾向和石墨化倾向较大；③Si量少时如果以化合物形式存在，则阻止奥氏体晶粒长大从而细化A晶粒，同时增大了钢的强度和韧性；④Si提高了钢的淬透性使工件得到均匀而良恏的力学性能。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⑤Si提高钢的低温回火稳定性，使相同回火温度下嘚合金钢的硬度高于碳钢；⑥Si能够防止第一类回火脆性Mn:①Mn强化铁素体，在低合金普通结构钢中固溶强化效果较好；（强度增加韧性减尛）②Mn是奥氏体形