50.大晶粒，晶粒不均匀，冷硬现象，龟裂，裂纹，锻造折迭，带状组织，碳化物偏析 51.磨削，热磨削；热处理和磨削所引起的应力 52.纤维区，放射区，剪切唇 53.断裂，磨损，腐蚀
54.过载断裂，疲劳断裂，缺陷断裂 55.沿晶断裂，穿晶断裂
56.设备系统，工作环境，直接操作人员，管理制度
57.球化不良和球化衰退、石墨飘浮、夹渣、缩松和反白口等五种 58.团球状、团絮状、聚虫状、枝晶状
59.共晶碳化物的不均匀性；碳化物液析、碳化物带和网碳化物 60.Cr23C6析出，固溶、稳定化 61.细化组织，改善性能 62.不经侵蚀，100～200倍 63.不可逆，可逆
64.化学分析法，断口法，金相法，硬度法 65.等温淬火处理
66.5% 67.Cr12MoVS（模具钢），9Cr9Si2（耐热钢），W6Mo5Cr4V2（高速钢），1Cr18N9Ti（不锈钢），ZGMn13（耐磨钢）
68.技术，方法，国家，行业(部)，企业
69.光学系统，扫描系统，信号检测放大系统，图象显示和记录系统，真空系统及电源系统 70.ζs (或ζp0.2)，强度极限ζb，断裂强度ζk，断后伸长率δ和断面收缩率ψ。
三.选择题
解答：1.（2） 2.（1） 3.（3） 4.（2） 5.（2） 6.（3） 7.（2） 8.（3） 9.（2） 10.（3） 11.（2） 12.（2） 13.（2） 14.（2）,（3）,（1）
15.（3） 16.（3）,（1）,（2） 17.（3） 18.（1） 19.（1） 20.（3）
21.（2） 22.（1） 23.（1） 24.（3） 25.（1） 26.（1） 27.（2） 28.（2） 29.（1） 30.（3）
四.名词解释 五.问答题
请参考教材。
1.主要用于（1）显示组织；（2）研究塑性变形的晶粒取向；（3）复相合金组织分析；（4）非金属夹杂物研究。
2.把两相高度差所产生的相位差，藉相板的相移把光的相位差转换成振幅差，从而提高其衬度。 3.a.无扩散性。b.切变共格转变；转变后试件表面出现浮凸，有形状改变。c.转变维持一个不应变不转动的的平面（即惯习面）。d.转变后的马氏体与母相维持严格的晶体学关系，如K-S关系。e.马氏体可以可逆转变为奥氏体。
4.在略高于Ac1温度加热，得到的组织是含碳量近乎于0.8%的奥氏体及渗碳体。淬火后的组织为高碳马氏体，具有极高硬度，还有高硬度的渗碳体。组织中虽还存在低硬度的残余奥氏体，但是它的数量较之同等碳含量的钢在Accm以上加热所得的淬火组织中残余奥氏体量少得多，更贵的是能得到较小尺寸的马氏体组织，有利于降低钢的脆性。
5.钢件淬火后通常获得不平衡组织，从热力学讲，凡亚稳组织会自发地转变为较平衡的组织，在室温下，这种转变动力学条件不具备，只有当回火加热时使原子扩散能力增加时，亚稳定组织才有可能较变为较稳定的组织。
6.钢的化学成分中含Cr、Mn、Ni等合金元素和Sb、P、Sn、As等杂质元素是产生第二类回火脆性的主要原因。杂质元素在晶界上的偏聚是产生回火脆性的关键。钢中加入Mo、W元素可与杂质元素结合，阻碍杂质元素和晶界偏聚以减轻回火脆性；回火后快冷，能降低回火脆性；亚温淬火可使晶粒细化，使杂质元素在a和g中重新分配，减轻在g晶界的偏聚而降低回火脆性。 7.主要是碳当量过高以及铁水在高温液态时停留过久。
8.在显微镜下，单颗石墨的实际面积与最小外接圆面积的比率称为石墨面积率。 球化率是指在规定的视场内，所有石墨球化程度的综合指标。
9.解：球化率=[（1′6+0.8′3+0.6′4）/（6+3+4+2）]′100%=（10.8/15）′100%=72%， 即该视埸的球化率是72%。
10.经3%硝酸酒精侵蚀后的铸铁试样中出现呈网状或半网状分布的，外形凹凸、多角，轮廓线曲折的白色组织，如果在多角状组织的白色基体上无颗粒状组织(过冷奥氏体转变的产物)者为渗碳体。若白色基体上出现颗粒状组织时，将试样放在5克氢氧化钠+5克高锰酸钾+100毫升水的溶液中，加热至40℃热浸1～2分钟可使磷共晶中的磷化三铁受腐蚀，呈棕褐色。如果多角状组织仍保持白色基体者即为莱氏体型的渗碳体；若部分基体被染色，另一部分不染色者为磷共晶－碳化物复合物。此外，也可将试样置入加热100℃
的苦味酸钠水溶液(75毫升水+20克氢氧化钠+2克苦味酸)中热浸10分钟，若多角状组织的基体染成棕色者为渗碳体；不染色者为磷共晶。
11.淬火过热，表现为晶粒粗大，但主要是以晶粒边界的碳化物熔化和析出作为依据。最轻度的过热是碳化物变形，其次是碳化物呈拖尾、线段状、半网状、网状。对于形态较简单的刀具，可允许有轻度过热（如碳化物拖尾或线段状），对于较精密刀具，则不允许过热组织存在。过热使刀具性能变差，如过热超过规定范围，应作废品处理。
12.滚珠轴承钢淬火后出现亮区与暗区，主要是钢的原始组织不均匀所致。由于碳化物颗粒大小不均匀，或大小虽均匀但分布不均匀，致使钢在淬火时，碳化物溶解程度不同，以致造成高温时，奥氏体合金化不均匀，淬火冷却时，这种不均匀的奥氏体在发生相变时的马氏体转变温度(Ms)也不同，在低碳低合金区域Ms温度较高，该处在相变时先形成的马氏体，在继续冷却过程中被自回火。而高碳高合金区域的奥氏体，Ms温度稍低，这种后转变马氏体不易被回火。在侵蚀时，经自回火的马氏体易受侵蚀呈暗色，而未经回火的区域，不易受侵蚀，呈亮色。 13.钢锭在凝固过程中，钢液中局部富碳和富合金元素处，由于产生明显的枝晶偏析而形成的共晶组织，称为碳化物液析。该组织在热压力加工时被破碎成断续的串链状沿轧制方向分布。它也属于碳化物不均匀度的一类缺陷，能使钢的机械性能降低，特别是影响钢件的表面光洁度，严重时还导致工件的开裂。 合金工具钢中的CrWMn、CrMn等钢，碳化物液析均较严重，所以使上述钢材的使用受到限制，但目前国家标准中，对液析检查未作规定，一般可参考滚珠轴承钢的检验标准。
14.这是因为在高速钢中含有大量的合金元素，淬火后，使钢中含有大量的残余奥氏体，这些残余奥氏体只有在回火后的冷却过程中转变成马氏体，即所谓的“二次淬火”，由此产生新的马氏体和新的内应力，新产生的内应力又阻止了残余奥氏体的继续转变，故在第一次回火后，仍有10%左右的残余奥氏体未能转变而继续留存下来。为了对新生马氏体回火，消除新生内应力，使残余奥氏体继续转变，进一步减少残余奥氏体，因此需要第二次回火。这10%的残余奥氏体在第二次回火后的冷却中又转变成新的马氏体和新的内应力，并仍有少量残余奥氏体未转变，因此还需第三次回火。通过三次回火后，残余奥氏体才基本转变完全，达到提高硬度、强度、韧性，稳定组织、形状、尺寸的目的。对于大直径、等温淬火的工件，残余奥氏体量更多更稳定，一般还需进行四次回火。
由于残余奥氏体只在每次回火的冷却过程中才能向马氏体转变。每次需冷至室温后才能进行下一次回火，否则将出现回火不足现象。长时间一次回火只有一次冷却过程，也只有一次机会使残余奥氏体向马氏体转变，这样稳定的残余奥氏体不可能转变充分，且新产生的大量马氏体和内应力也不可能进行分解和消除，故不能用一次长时间回火代替多次短时间回火。
15.在高温或较高温度下，发生氧化较少，并对机械载荷作用具有较高抗力的钢叫耐热钢。耐热钢主要要求具有高的高温抗氧化性能（即热稳定性）和高温强度（即热强性）性能。加入钢中的主要合金元素有Cr、Si、Al及W、Mo、V等。其中Cr、Si、Al等主要使钢的表面在高温下与介质中的氧结合成致密的高熔点的氧化膜，覆盖在金属表面，使钢免受继续氧化，从而提高钢的高温抗氧化性能。Cr、Mo、W、V等主要是通过提高钢的再结晶温度来提高钢的热强性能。
16.旨在马氏体中，沉淀析出高度弥散的金属间化合物，起到强化的作用。
17.硬质合金是将一些难熔的化合物（WC、TiC）粉末和粘结剂混合，加压成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。
18.WC-Co类合金的显微组织通常由两相组成：呈几何形状大小不一的WC相和WC溶于Co内固溶体（简称Co相）。另外随着Co量的增加，则Co相随之增多。当合金中含碳量不足时。烧结后常出现贫碳相一η相。η相的分子式为W3Co3C或W4Co2C具有多种形态（条块状、汉字状、聚集状、卷帕状、粒状）。 19.多量的石墨将导致制品中化合碳的减少，亦使珠光体量减少，使制品的强度下降，而影响产品质量。 20.主要有大量、大面积孔隙、脱碳、渗碳、过热粗大细织、硬点等。
21.热处理加热温度高了会出现过热和过烧。若试样基体内或晶粒中有球状共晶组织存在，即证明过热或轻微过烧，若发现有明显的晶界，而且三晶粒交界处呈黑色三角形，即证明已经过烧。 22.Pb应呈细粒状均匀分布于Cu基体中，这种分布可用铸造时快速冷却和在 Cu-Pb合金中加少量Sn和Ni使产生树枝组织阻碍Pb粒子下沉的办法来得到。 23.渗层试样磨抛时的特别要求，试样磨面平整，边缘不能倒角。如试样边缘倒角，在显微镜下观察时，边缘组织必然会模糊不清，从而影响对表层组织的鉴别和渗层深度的正确测定，同时也得不到清晰的金相照片。
24.工业上的渗碳温度一般是910～930℃，低碳钢加热到这个温度范时为单相奥氏体组织，此时奥氏体可固溶碳1.2%左右，这是由于面心立方的奥氏体八面体间隙半径大于体心立方的铁素体八面体间空隙半径。这就是低碳钢在高温时能够渗碳的内因。另外就一般渗碳钢而言，这个温度也不会出现晶粒粗大。故选择910～930℃这个温度渗碳。
25.内氧化是钢件在碳氮共渗时，钢中合金元素及铁原子被氧化的结果。经内氧化的钢件表层存在黑色点状、条状或网状的氧化物以及氧化物在抛光时脱落而形成的微孔。另外黑色网络及黑色组织是内氧化的试样经酸浸后，在孔洞周围形成的奥氏体分解产物屈氏体和索氏体。这些缺陷分布在表面深度不大的范围内。
26.有效硬化层深度是渗碳淬火回火件从表面向里垂直测到HV550处的距离。其方法规定用9.8N
（1Kg.f）负荷测Hv值，也可以采用4.9～49N（0.5～5Kg.f）负荷。放大400倍下测量压痕对角线长度。
有效硬化层深度（DC）的计算公式为： bc=d1+［（d2-d1）×（H1-HG）］/（H1-H2）
HG是规定的硬度值HV550；d1及d2分别对应于有效硬化层深度处硬度值HV550的相邻前后二个测定点离表面的距离；H1及H2分别为在d1及d2距离处测5个显微硬度值的平均值。
27.原材料调质温度高，晶粒粗大或氮化温度偏高，氮化时间长和氮势高，都容易在扩散层中形成脉状及网状高氮相，特别在零件有尖角和锐边的地方更容易生成。这些相的存在，都不同程度地增大氮化层的脆性。
28.反常组织的特征是在网状渗碳体的周围包围着一层铁素体组织，基体为片状珠光体。
普通低碳钢（尤其是沸腾钢）在渗碳缓冷条件下，在过共析层中常会出现反常组织，这是由于钢中含氧量较多之缘故。
出现反常组织的渗碳件，在正常的加热和保温条件下是难于将渗碳体网络溶解的，它在加热后往往被保留下来，从而造成奥氏体基体中含碳量不均匀，淬火后导致硬度不够高，且容易产生软点缺陷。因此对具有反常组织的渗碳件，淬火加热的保温时间要稍长一些，使网状渗碳体能充分溶入基体，从而在淬火后既消除了网状，又能提高硬度的均匀性。
29.渗碳件心部组织中出现魏氏组织的原因有：
(1)原材料属于本质粗晶粒钢或原始组织中已存在魏氏组织，在高温渗碳保温下，促使晶粒更加粗大，在随后缓冷过程中使先共析铁素体以针状自晶界并向心部析出或在晶粒内部单独呈针状析出而构成魏氏组织。
(2)渗碳工艺不当，即渗碳温度较高，在较长的保温时间下促使奥氏体晶粒急剧长大，导致冷却后形成魏氏组织。因此，魏氏组织是属过热的特征。
30.一般渗碳直接淬火和碳氮共渗处理的工件，表层基体组织大致相似，都是由针状马氏体及残留奥氏体组成。一般情况下，渗碳直接淬火后马氏体针比碳氮共渗的要粗大。不同之处，主要是碳化物的分布有些区别。渗碳工件的碳化物一般呈分散颗粒状、条状，分布较均匀，严重时沿晶界呈断续网状和连续网状分布。碳氮共渗处理后的工件，表面的碳氮化合物则呈白亮的一薄层，有时以较厚的一层包围工件的表面，或者在工件的表面层呈棱角形块状及鸡爪状特征，有区域性聚集分布的特征。此外，碳氮共渗层的深度较浅，一般小于0.5毫米。
31.磨削裂纹的主要特征是：裂纹分布在工件磨削加工的表面，裂纹方向一般与磨削方向垂直，且成排分布，有时呈网状龟裂或放射状分布。磨削裂纹是应力裂纹，所以它的起始部分挺直有力，收尾曲折而迅速，且裂纹较浅。侵蚀后在裂纹周围出现色泽较深的回火色。裂纹两侧无脱碳现象。 32.淬火裂纹可以分成纵裂纹、横向裂纹、弧形裂纹、表面裂纹和剥离裂纹等类。
钢中淬火裂纹主要来源于奥氏体向马氏体转变时体积增大产生的组织应力。钢中冷却因表层与心部相变时间不一致，当心部材料发生马氏体相变时，它的膨胀受到早已形成的外层马氏体制约，而导致表层产生张应力。当大于马氏体的拉伸极限时，而出现开裂。
33.钢的化学成分，原材料缺陷，钢件形状尺寸结构特点，淬火前原始组织和应力状态，加热和冷却因素等均对钢的淬火开裂的影响。
34.疲劳辉纹是疲劳区在电镜下观察互相平行的条纹，裂纹扩展方向与辉纹相垂直，这种辉纹是每次循环载荷留下的痕迹。形成机理是当应力处于最小时裂纹前端闭合，随着应力增加，裂纹前沿由于应力集中逐渐达到最大应力致使裂纹向前扩展，并使裂纹钝化，随着应力消失（卸荷）裂纹又重新闭合锐化，如此重复，使裂纹不断向前推进。
35.宏观特征为结晶断口，在扁平构件或快速断裂时为人字形花样，其特点是脆性破坏，沿一定晶面解理。
微观花样有a.河流花样，它是由解理台所形成，河流花样进行的方向（从支流到主流方向）即为裂纹扩展方向；b.舌状花样，这样断裂常发生于低温，它是解理裂纹遇到孪晶，裂纹改变走向后形成的；c.鱼骨状花样：它是解理方向不完全一致引起的。