答：这是因为残余奥氏体转变为马氏体是在回火冷却过程中进行的。因此，在每次回火后，都要空冷至室温，再进行下一次回火。否则，容易产生回火不足的现象（回火不足是指钢中残余奥氏体未完全消除）。 不能:因为高速钢合金元素多而导致残余奥氏体多，淬火后的组织是马氏体+残余奥氏体，第一次回火使得马氏体回火变成为回火马氏体，而残余奥氏体转变为马氏体，这部分马氏体却在第一次回火中没有得到回火，因此，高速钢一次回火不能使所有的残余奥氏体转变成为马氏体。由于多次回火可以较完全消除奥氏体以及残余奥氏体转变成为马氏体时产生的应力，必须多次回火，一般3次。 4-11高速钢在退火态、淬火态和回火态各有什么类型的碳化物? 这些不同类型的碳化物对钢的性能起什么作用?
答：退火态：退火后的显微组织为索氏体基体上分布着均匀、细小的碳化物颗粒，碳化物类型为M6C型、M23C6型及MC型。 淬火态：加热时，K溶解顺序为：M7C3\\M23C6型在1000℃左右溶解完 →M6C型在1200℃时部分溶解 → MC型比较稳定，在1200℃时开始少量溶解。回火态：主要为M6C(淬火残留)、MC(回火时析出和淬火残留)、M2C (回火析出)等K.
4-12 高速钢W6Mo5Cr4V2的A1温度在800摄氏度左右，为什么常用的淬火加热温度却高达1200摄氏度以上？
答：高速钢淬火的目的是获得高合金度的奥氏体，淬火后得到高合金马氏体，具有高的回火稳定性，在高温回火时弥散出合金碳化物而产生二次硬化，使钢具有高硬度和红硬性。高速钢的合金碳化物比较稳定，必须在高温下才能将其溶解。所以，虽然高速钢的A1在800摄氏度左右，但其淬火温度必须在A1+400摄氏度以上。
4-13 高速钢在淬火加热时，常需要进行一次或二次预热，为什么？预热有什么作用？ 答：高速钢导热性差,淬火加热温度又高,所以要预热。可根据情况采用一次预热和二次预热。预热可① 减少淬火加热过程中的变形开裂倾向；② 缩短高温保温时间，减少氧化脱碳； ③ 准确地控制炉温稳定性。
4-14高速钢在分级淬火时，为什么不宜在950-675摄氏度温度范围内停留过长时间？ 答：高速钢在高温加热奥氏体化后，奥氏体中合金度比较高，具有较高的稳定性。由于合金度高，所以有碳化物析出的趋势。如果冷却时在760摄氏度以上的范围停留，或缓慢地冷却到760摄氏度，奥氏体中会析出二次碳化物，在760摄氏度左右会析出特别强烈。在冷却过程中析出碳化物，降低了奥氏体中的合金度，从而影响了高速钢的红硬性。所以，从工艺上看，对某些需要做空气预冷或在800摄氏度左右作短时停留的工具，应特别注意控制预冷时间，停留时间不宜过长。实验表明，在625摄氏度进行10min的停留就会降低红硬性。所以，高速钢为了防止开裂和减少变形，通常采用在600摄氏度左右分级淬火，其停留时间也应严格控制，一般不超过15min.(书上P104最后一段) 4-15 Cr12MoV钢的主要优缺点是什么? 答：属于高耐磨微变形冷作模具钢，其特点是具有高的耐磨性、硬度、淬透性、微变形、高热稳定性、高抗弯强度，仅次于高速钢，是冲模、冷镦模等的重要材料，其消耗量在冷作模具钢中居首位。该钢虽然强度、硬度高，耐磨性好，但其韧度较差，对热加工工艺和热处理工艺要求较高，处理工艺不当，很容易造成模具的过早失效。
4-16为减少Cr12MoV钢淬火变形开裂，只淬火到200℃左右就出油，出油后不空冷，立即低温回火，而且只回火一次。这样做有什么不好? 为什么?
答：此题实在不会，能百度到的相关资料如下 Cr12MoV淬火、回火工艺选择 ①Cr12MoV分级淬火（减少变形、防止开裂）：加热温度采用1020℃，保温后放入260~280℃硝盐炉中分级3~10min，转入温度为Ms-(10~20)℃硝盐炉中停留5~10min后空冷。或者直接
淬入160~180℃的硝盐炉中停留5~10min后空冷。 空冷到120℃左右转入回火工序。 ②Cr12MoV等温淬火（增加强韧度）：加热温度采用1020℃，保温后放入Ms-(10~20)℃的硝盐炉中均温3~10min，转入260~280℃保温2~3h空冷后到120℃左右转入回火工序。 ③Cr12MoV钢降温淬火（减少淬火变形）：Cr12MoV钢制造的压胶木粉的成型模，形状复杂、尺寸变形要求严格，要求有一定的韧性，但硬度要求一般为45~50HRC。采用1020℃加热淬火，就必须用高温回火，这样变形难以控制。现在某些工厂采用880℃加热后，油冷到150~200℃立即转入300℃等温3~4h，200℃回火。这样处理的模具变形极小，韧性也好，硬度在45HRC
左右。缺陷是热处理组织中有少量的屈氏体存在。 ④Cr12MoV钢回火温度的选择：淬火加热采用1020~1050℃，要求高硬度可用180~200℃回火；为防止线切割开裂可选用400~420℃回火。因淬火冷却发生变形，采用480℃回火可使尺寸有少量的收缩；采用510℃回火可使尺寸有少量的胀大。 ⑤模具的深冷处理：提高耐磨性，增加尺寸稳定性。 把淬火后的模具放入液氮中1~2h进行深冷处理，然后进行回火，也可以在回火后进行深冷处理。Cr12MoV模具经深冷处理后硬度有1~2HRC的提高。
4-18高速钢和经过二次硬化的Cr12型钢都有很高的红硬性，能否作为热作模具使用? 为什么?
答：不能。高速钢虽有高的耐磨性、红硬性，但韧性比较差、在较大冲击力下抗热疲劳性能比较差，高速钢没有能满足热锤锻模服役条件所需要高韧性和良好热疲劳性能的要求。
4-25 在工具钢中，讨论合金元素起淬透性作用时，应注意什么问题? 答：Me提高淬透性,只有溶入A中，才起作用； Me的作用随钢中含碳量而变化，如Si。 工具钢淬透性随热处理条件而变化,如V了解不锈钢的国际牌号
中国 序种号 类 (GB) AISI(TOCT) (DIN) (NF) (JIS) / ASTM 1 奥 1Cr17Mn6Ni5N 12X17T9AH4 — — SUS201 201 S20100 S20200 — 30201 — 284S16 — A-2 UNS SAE (BS) (ISO) (SS14) 前苏联 德国 法国 日本 美国 英国 国际标准 瑞典 — 2 1Cr18Mn8Ni5N 12X17T9AH4 X8CrMnNi189 Z15CNM19.08 SUS202 202 30202 A-3 2357 1Cr18Mn10Ni5Mo33 — N 4 2Cr13Mn9Ni4 — — — — — — — 20X13H4T9 — — — — — S30100 — S30200 S30300 — — 301S21 — 302S25 303S21 — — 5 氏 1Cr17Ni7 6 1Cr17Ni8 7 1Cr18Ni9 09X17H7Ю X12CrNi17.7 — 12X18H9 X12CrNi17.7 X12CrNi18.8 Z12CN17.07 SUS301 301 — SUS301J1 — 30301 — 30302 14 — 12 — — 2331 Z10CN18.09 SUS302 302 8 Y1Cr18Ni9 — X12CrNiS18.8 Z10CNF18.09 SUS303 303 30303 17 2346 9 体 Y1Cr18Ni9Se 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 12X18H10E — — 303SS303230303S303S4SUS303Se 17 e 3 e 1 SUS302B 302B S30215 S30400 S30403 S30451 S30452 30302B — — — 1Cr18Ni9Si3 0Cr18Ni9 型 00Cr18Ni10 — X12CrNiSi18.8 — — 2332 08X18H10 X5CrNi18.9 Z6CN18.09 SUS304 304 30304 304S15 304S12 — 11 2333 03X18H11 X2CrNi18.9 Z2CN18.09 SUS304L 304L 30304L 10 — 0Cr19Ni9N — — — SUS404N1 304N — — — 0Cr19Ni10NbN 钢 00Cr18Ni10N 1Cr18Ni12 — X5CrNiNb18.9 — Z2CN18.10 SUS304N2 XM21 — — — — — X2CrNiN18.10 (Az) 304LS3045SUS304LN — N 3 S30500 — S30908 S31008 S31600 — 304S62 305S19 — — 2371 12X18H12T X5CrNi19.11 8X18H12T、06X18H11 — Z8CN18.12 SUS305 305 30305 13 — 0Cr18Ni12 X5CrNi19.11 Z8CN18.12 — — — — — 0Cr23Ni13 X7CrNi23.14 — SUS309S 309S 30309S — — — 0Cr25Ni20 — 08X17H13M2T 10X17H13M2T — — SUS310S 310S 30310S — — 2361 0Cr17Ni12Mo2 X5CrNiMo18.10 Z6CND17.12 SUS316 316 30316 316S120,206 — 320S31 a — 2347 1Cr17Ni12Mo2 — — — — — — 2343 — -2350 22 0Cr18Ni12Mo2Ti 08X17H13M2X10CrNiMoTi18.1T 0 Z6CNDT17.12 — — — — 320S17 23 24 25 26 1Cr18Ni12Mo2Ti 10X17H13M2X10CrNiMoTi18.1T 0 Z8CNDT17.12 — — — S31603 S31651 — — — 2350 00Cr17Ni14Mo2 03X17H14M2 X2CrNiMo18.10 Z2CND17.12 SUS316L 316L 30316L 316S119,192 — a — 2353 0Cr17Ni12Mo2N — — — SUS316N 316N — — Z2CND17.12 00Cr17Ni13Mo2N — X2CrNiMoN18.12 316LS3165SUS316LN — N 3 316S61 — 2375 (AZ) 27 2 0Cr18Ni12Mo2Cu2 — — — SUS316J1 — SUS316J11 — — — — — 00Cr18Ni14Mo2Cu — 8 2 29 30 31 32 33 34 35 0Cr18Ni12Mo3Ti 08X17H15M3T — — — — — — — — — Z6CNDT17.13 — — — — — — — 1Cr18Ni12Mo3Ti 10X17H13M3X10CrNiMoTi18.1Z8CNDT17.13T 08X17H15M3T 2 B — — — S31700 S31703 — S32100 S32100 — — 317S16 317S12 — 321S20 321S12 — — 0Cr19Ni13Mo3 X5CrNiMo17.13 — SUS317 317 30317 25 — 00Cr19Ni13Mo3 03X16H15M3 X2CrNiMo18.16 Z2CND19.15 SUS317L 317L — 24 2367 0Cr18Ni16Mo5 — — — SUS317J1 — — — — 1Cr18Ni9Ti 12X18H9T X12CrNiTi18.9 Z10CNT18.10 SUS321 321 30321 — 2337 0Cr18Ni10Ti 08X18H10T X10CrNiTi18.9 Z6CNT18.11 SUS321 321 30321 15 —
5-1.提高钢腐蚀性的方法有哪些？
答：①使钢的表面能形成稳定的保护膜，合金元素Cr、Al、Si是比较有效的。②提高不锈钢固溶体的电极电位或形成稳定的钝化区，降低微电池的电动势，Cr、Ni、Si是主要的合金化元素，但Ni是贵而紧缺的元素，Si元素容易使钢脆化，Cr是比较理想的合金元素。③使钢获得单相组织，如加入足够的Ni、Mn可使钢得到单相奥氏体组织，可降低微电池的数量。④采用机械保护措施或覆盖层，如电镀、发蓝、涂漆等方法。
5-3.什么叫做n/8规律或Tammann定律？
答：固溶体电极电位随铬量变化的规律。固溶体中铬量达到12.5%原子比（即1/8）时，铁固溶体电极电位有一个突然升高，当铬量提高到25%原子比（即2/8）时，电位有一个突然提高，这现象称为Tammann定律，也称为二元合金固溶体电位的n/8定律。
5-4.12Cr13、20Cr13、30Cr13和40Cr13钢在热处理工艺、性能和用途上的区别。
答：12Cr13 20Cr13常用于钢结构件，所以常用调质处理以获得高的综合力学性能，经过软化处理后，硬度在170HB以下 30Cr13 40Cr13钢常制造要求一定耐腐蚀性的工具，所以热处理采用淬火、低温回火。经过软化处理后，硬度可降到217HB以下。
5-9.说明18-8型奥氏体不锈钢产生晶界腐蚀的原因与防治方法。结合图5.11说明为什么常采用850~950℃的退火工艺？
答：产生晶间腐蚀原因：在焊缝及热影响区（450~800℃），沿着晶界析出了（CCr，Fe）23C6碳化物，晶界附近的区域产生了贫Cr区（低于1/8定律的临界值）。
防止方法：降低钢中的含碳量；在钢中加入Ti、Nb元素，析出特殊碳化物，稳定组织，消除晶间贫Cr区的行程；对钢进行1050~1100℃的固溶处理；保证固溶体中的Cr含量；对非稳定性奥氏体不锈钢可进行退火处理，是钢的奥氏体成分均匀化，消除贫Cr区。对稳定性刚，通过适当的热处理形成Ti、Nb的特殊碳化物，以稳定固溶体中的Cr含量，保证耐蚀所需要的含Cr量水平。
5-12.有一φ40mm耐酸拉杆，由06Cr18Ni11Ti钢经锻造制成毛坯，送车床加工时发现，车削加工很困难。用磁铁接触毛坯，立即被吸住。试分析这一拉杆段坯的金相组织，锻造后的工序存在什么问题？应采取什么工艺措施来解决？为什么？
答：奥氏体型是无磁或弱磁性，马氏体或铁素体是有磁性的。因为毛坯没有经过热处理，所以其组织为珠光体和铁素体，其加工性能不好，需要经过固溶处理和稳定化处理，即920-1150℃固溶处理+回火，得到奥氏体组织。
6-1 在耐热钢的常用合金元素中，哪些是抗氧化元素？哪些是强化元素？哪些是奥氏体形成元素？说明其作用机理。
答：①Cr：提高钢抗氧化性的主要元素，Cr能形成附着性很强的致密而稳定的氧化物Cr2O3，提高钢的抗氧化性。②Al：是提高钢抗氧化性的主要元素，含铝的耐热钢在其表面上能形成一层保护性良好的Al2O3膜，它的抗氧化性能优于Cr2O3膜。③Si：是提高抗氧化性的辅助元素，效果比Al还要有效。高温下，在含硅的耐热钢表面上形成一层保护性好、致密的SiO2膜。钢中含硅量达1％～2％时，就有较明显的抗氧化效果。④Mo、W：是提高低合金耐热钢热强性能的重要元素，Mo溶入基体起固溶强化作用，能提高钢的再结晶温度，也能析出稳定相，从而提高热强性。W的作用于Mo相似。⑤Ti、Nb、V：是强碳化物形成元素，能形成稳定的碳化物，提高钢的松弛稳定性，也提高热强性。当钢中有Mo、Cr等元素时，能促进这些元素进入固溶体，提高高温强度。⑥Ni：是奥氏体形成元素，获得奥氏体组织。
6-3.提高钢热强性的途径有哪些？
答：(1)强化基体：耐热温度要求越高，就要选用熔点越高的金属作基体。合金元素的多元适量复合加入，可显著提高热强性。 (2)强化晶界:①净化晶界:在钢中加入稀土、硼等化学性质比较活泼的元素；②填充晶界空位：晶界上空位较多，原子易快速扩散。B易偏聚于晶界，减少晶界空位。 (3)弥散相强化：金属基体上分布着细小、稳定、弥散分布的第二相质点，能有效地阻止位错运动，而提高强度。获得弥散相的方法有直接加入难熔质点和时效析出两种。 (4)热处理：珠光体耐热钢进行热处理，一方面可获得需要的晶粒度，另一方面可以提高珠光体热强钢的蠕变强度。
6-7分析合金元素对提高钢热强性和热稳定性方面的特殊作用规律，比较高温和常温用结构钢的合金化特点。
答：①Cr：提高钢抗氧化性的主要元素，Cr能形成附着性很强的致密而稳定的氧化物Cr2O3，提高钢的抗氧化性。②Al：是提高钢抗氧化性的主要元素，含铝的耐热钢在其表面上能形成一层保护性良好的Al2O3膜，它的抗氧化性能优于Cr2O3膜。③Si：是提高抗氧化性的辅助元素，效果比Al还要有效。高温下，在含硅的耐热钢表面上形成一层保护性好、致密的SiO2膜。钢中含硅量达1％～2％时，就有较明显的抗氧化效果。④Mo、W：是提高低合金耐热钢热强性能的重要元素，Mo溶入基体起固溶强化作用，能提高钢的再结晶温度，也能析出稳定相，从而提高热强性。W的作用于Mo相似。⑤Ti、Nb、V：是强碳化物形成元素，能形成稳定的碳化物，提高钢的松弛稳定性，也提高热强性。当钢中有Mo、Cr等元素时，能促进这些元素进入固溶体，提高高温强度。⑥Ni：是奥氏体形成元素，获得奥氏体组织。
7-2 试述二次硬化型超高强度钢的优缺点及应用。
答：优点：具有高的淬透性，可在空气中冷却淬火，热处理后残余应力小；由于这类钢的过冷奥氏体比较稳定，适合于采用中温形变热处理，可进一步提高钢的综合力学性能；这类刚在300~500℃仍保持较高的比强度和抗热疲劳性，耐热性特别好。 缺点：塑韧性、焊接性和冷变形性较差。
应用：这类刚主要用于制造飞机发动机承受中高温强度的零部件、紧固件等。 7-5 请用强度和韧度的矛盾关系来简述低合金超高强度钢的发展。
答：在材料的发展过程中，人们不断地在强-韧矛盾中进行研究，并不断地取得了突破性进展。强-韧矛盾和研究开发就像是一个螺旋形，相互转化、轮回。例如从40CrNiMo到300M的发展过程，最早