船用合金钢

教学情境三　船用合金钢

学习与训练子目标

了解合金元素对钢的组织及性能的影响 熟悉合金钢的主要类型

掌握合金钢的编号原则

在机器制造业中，由于碳素钢价格便宜，便于加工，并且可以通过含碳量的增减和不同的热处理改善其性能，基本上能满足工程上很多场合的要求，因此得到了广泛的应用。但随着现代工业和科学技术的不断发展，产品对材料的机构性能、理化性能有了更高的要求。碳钢强度低，淬透性低，回火抗力差，高温性能差，因此不能满足现代工业的要求。在这种背景下，合金钢应运而生。

合金钢是在碳素钢的基础上加入某种元素或多种元素以获得某些组织和性能的钢。在冶炼过程中，合金钢中常加入的合金元素有锰（Mn） 、硅（Si） 、铬（Cr） 、镍（Ni） 、钼（Mo） 、钨（W） 、钒（V） 、钛（T） 、硼（B） 、铝（Al）及稀土元素等。

知识点一　合金元素在钢中的作用

合金元素在钢中的作用非常复杂，它对钢的组织和性能产生很大影响，人们对它的认识到目前为止还很不全面，不仅对于多种合金元素在钢中的综合作用认识不足，就是对某些单一合金元素在钢中的作用也仍未完全掌握。下面仅作简单介绍。

一、形成合金铁素体

几乎所有合金元素（铅除外）都能溶于铁素体中，形成合金铁素体。合金元素与铁的晶格类型和原子半径的差异引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化，使铁素体的强度、硬度显著提高，但塑性及韧性却有所下降。合金元素对铁素体韧性的影响与它们的溶解度有关，当Si＞0.6%、Mn＞1.5%时，铁素体韧性才下降。而溶入适量的Cr、Ni，不仅可以提高钢的强度和硬度，还可以提高其韧性。

二、形成合金碳化物

合金元素除溶于铁素体外还可能形成合金碳化物。形成碳化物的稳定程度取决于合金元素与碳的亲合力，由弱到强依次排列有锰、铬、钼、钨、钒和钛等。锰与碳的亲和力较弱，其大部分溶于铁素体和奥氏体中而少部分溶于渗碳体形成合金渗碳体，合金渗碳体与渗碳体晶体结构相同，但比渗碳体略稳定，硬度也略高；铬、钼、钨等元素与碳的亲和力比锰强，当它们在钢中含量不多（＜3%）时，一般也倾向形成合金渗碳体；钒和钛等强碳化物形成元素则倾向形成特殊碳化物。特殊碳化物比合金渗碳体具有更高的熔点、硬度和耐磨性，并且更为稳定，不易分解。

合金碳化物的种类、性能和在钢中的分布状态会直接影响到钢的性能及热处理时的相变。例如，当钢中存在弥散分布的特殊碳化物时，钢的强度、硬度和耐磨性将显著增加，同时韧性不会降低，这对提高工具的使用性能极为有利。

三、阻碍奥氏体的晶粒长大

几乎所有的合金元素都阻止钢在加热时的奥氏体晶粒长大，以达到减少过热倾向、细化晶粒的目的，只是影响的程度不同而已。尤其是强烈形成特殊碳化物的合金元素作用更显著。因为合金元素与碳形成的碳化物较稳定，难溶于奥氏体，可以阻止奥氏体晶粒长大。

四、提高钢的淬透性

除钴外，所有的合金元素都能使C曲线右移，使过冷奥氏体的稳定性增加，即孕育期延长，推迟了向珠光体类型和贝氏体类型的转变，使V临降低，提高了钢的淬透性。因此，合金钢可选用冷却能力较弱的冷却介质进行淬火。常用提高淬透性的合金元素有Mo、Mn、W、Cr、Ni、Si等。

五、提高钢的回火稳定性

淬火钢在回火过程中，合金元素阻碍了马氏体的分解和残余奥氏体的转变，碳化物不易析出，使回火稳定性提高。和碳素钢相比，在相同的回火温度下，合金钢比同样含碳量的碳素钢具有更高的硬度和强度。在达到相同硬度的情况下，合金钢的回火温度比碳钢高，回火时间也应适当加长，从而进一步消除内应力，使塑性和韧性更好。

知识点二　合金钢的分类及编号

一、合金钢的分类

合金钢的分类方法很多，最常见的有以下3种：

（一）按用途分类

合金结构钢：制造工程构件和机器零件的钢，包括普通低合金钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和滚珠轴承钢等。

合金工具钢：制造各种刃具、量具和模具的钢，包括低合金工具钢、高速钢、量具钢和模具钢。

特殊性能钢：具有特殊物理、化学性能的钢，包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。

（二）按化学成分分类

低合金钢：含合金元素总量≤5%；

中合金钢：含合金元素总量在5%～10%之间；

高合金钢：含合金元素总量≥10%。

（三）按显微组织分类

正火状态下有珠光体类、贝氏体类、马氏体类及奥氏体类4种组织的合金钢。

二、合金钢的编号方法

我国的合金钢是按含碳量及所含合金元素的种类和数量来编号的，即为数字+合金元素+数字，其编号原则如下：

（1）钢号中最前面的数字表示钢中的含碳量。

合金结构钢：数字表示平均含碳量的万分数；

合金工具钢和特殊高合金钢：数字表示平均含碳量的千分数。

（2）合金元素用国际化学元素符号表示，元素后面的数字表示该种元素平均含量的百分数，当平均含量＜1.5%时，钢号中标出合金元素符号而不标明含量。当平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，则在元素符号后面相应地标出2、3、4……例如合金结构钢60Si2Mn，该钢号表示平均含碳量为0.6%，含硅量≥1.5%，含锰量＜1.5%。

（3）某些合金工具钢的含碳量＞1.0%，钢号中表示含碳量的数字不标出，例如低合金工具钢CrWMn，表示含碳量＞1.0%，含铬、钨、锰量均分别小于1.5%。

（4）特殊高合金钢的编号原则基本与工具钢相同，钢号中最前面的数字表示含碳量的千分数。例如不锈钢2Crl3，表示钢中平均含碳量为0.2%，含铬量约为13%。另外，当含碳量≤0.03%或≤0.08%时，在钢号前分别标注“00”和“0” 。例如00Crl8Ni10和0Crl8Ni9等。

（5）特殊用途的专用钢有其专用牌号，如滚动轴承钢，在钢号前面标以“滚”或“G” ，元素符号Cr后面跟数字，表示平均含量的千分数，其他元素符号后面的数字意义与其他合金钢相同。例如GCrl5SiMn，表示平均含铬量为1.5%，含硅、锰分别＜1.5%的滚动轴承钢。

（6）对于高级优质钢则在钢号最后加注“A”字，例如38CrMoAlA表示平均含碳量为0.38%，含铬、钼、铝量分别小于1.5%的高级优质氮化钢。

知识点三　合金结构钢

船舶动力装置中除使用大量碳钢外，还需要大量的各类合金钢，以满足船舶对机件的工作要求。常用的合金结构钢主要有普通低合金钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和滚动轴承钢等。

一、普通低合金钢

简称普低钢，或称低合金高强度钢，是在普通碳钢的基础上加入少量的合金元素制成。

（一）化学成分

普通低合金钢含碳量多数小于0.25%，钢中常加入的合金元素有Mn、Si、Ti、V、Nb和稀土元素，其总量不超过3%。加入合金元素的主要作用是强化铁素体基体，降低脆性转变温度。

（二）性能特点

加入合金元素使普通低合金钢具有较高的强度和韧性、良好的冷变性能以及焊接性能、较高的耐腐蚀性及耐低温特性。与含碳量相同的普通碳素钢相比，在相同受载条件下使用低合金结构钢可使结构的重量减轻20%～30%，耐大气腐蚀的能力提高20%～38%。这类钢的组织一般为铁素体+珠光体，一般不需要进行热处理。

（三）用途

目前我国普通低合金结构钢品种逐渐增多，质量日益提高，主要用于制造船舶、桥梁、钢炉、高压容器、大型焊接结构、车辆、石油化工设备及大型钢结构等。其中16Mn是我国开发最早、使用最多、产量最大的典型钢种，比普通碳素钢Q235的强度高20%～30%。常用的普通低合金钢的牌号、性能和用途如表6-6所示。

表6-6　常用普通低合金结构钢的牌号、性能和用途

二、合金渗碳钢

图6-6　合金渗碳钢制成的传动齿轮

合金渗碳钢是指用于渗碳处理的低碳合金钢，主要用来制造表面具有较高的硬度、耐磨性，心部韧性高、强度高，抗冲击的零件，如柴油机的凸轮、活塞销，汽车的变速齿轮等，如图6-6所示。

（一）化学成分及性能特点

合金渗碳钢的含碳量约为0.1%～0.25%，主加合金元素有Cr、Ni、Mn、B等，可提高淬透性，保证零件淬火后从表面到心部都能被强化，并提高心部的韧性。辅加合金元素有V、W、Mo、Ti等，可形成稳定的合金碳化物，在渗碳加热时可防止晶粒长大，提高渗碳层的硬度和耐磨性。

（二）渗碳钢的热处理

渗碳钢的热处理一般都是渗碳后进行淬火和低温回火，使渗碳钢零件表层获得高硬度、高耐磨性的回火马氏体，而心部则获得低碳回火马氏体或其他组织。由于渗碳钢的成分不同，所以渗碳后的热处理有所不同：低碳低合金渗碳钢（20CrMnTi、20CrNi等）渗碳后冷至要求温度后直接淬火和低温回火，对渗碳容易过热的钢，如20Cr、20Mn2等，则在渗碳后先进行正火处理以消除过热组织，然后再淬火和低温回火；低碳中合金渗碳钢（20Cr2Ni4、18Cr2Ni4等）若渗碳后直接淬火，将在渗碳层中保留大量的残余奥氏体，影响其性能，所以应在渗碳后进行高温回火+淬火+低温回火，或渗碳后淬火+冷处理+低温回火。

（三）用途及牌号

常用的合金渗碳钢有15Cr、20Cr等，可用于比15、20号钢要求更高的柴油机活塞、凸轮、滚轮、齿轮等，属于低淬透性的钢。

20CrMnTi则是中等淬透性的钢，主要用于尺寸较大的、高强度的耐磨零件，可承受较高的冲击载荷，如高速大载荷的齿轮、蜗轮，如图6-7所示。常用渗碳钢的牌号、性能和用途如表6-7所示。

图6-7　20Cr制成的活塞销

表6-7　常用渗碳钢的牌号、性能和用途

三、合金调质钢

合金调质钢是指需要经过调质处理后使用的中碳合金结构钢，主要用于制造机械中受力复杂、对材料的综合性能要求较高的重要结构零件，如柴油机的曲轴、连杆、活塞杆、机床主轴和齿轮等，如图6-8所示。

（一）化学成分

调质钢的含碳量一般为0.3%～0.6%。含碳量过低不易淬硬，回火后达不到所要求的强度、硬度；含碳量过高又不能保证所要求的韧性。通常碳素调质钢含碳量接近上限，而合金调质钢接近下限。合金调质钢的合金元素总量＜5%，主加元素有Cr、Ni、Mn、B等，主要是提高淬透性。辅加元素有Mo、W、V，Ti等，V、Ti主要是为了细化晶粒和提高回火稳定性，而Mo、W可防止第二类回火脆性。

图6-8　合金调质钢制成的几种零件

（二）热处理和组织性能

淬火后高温回火处理获得回火索氏体组织，具有优良的综合机械性能，即较高韧性、塑性及相当高的强度。合金调质钢的淬透性较高，一般多用油淬，并应在回火时快冷以免产生第二类回火脆性。对调质处理后的零件，欲提高零件表面耐磨性和疲劳强度，还可用表面淬火或氮化处理等。

淬火后低温回火处理获得回火马氏体组织，具有较高的强度、硬度及适当的塑性和韧性。采用此种处理的合金调质钢含碳量偏低。

（三）常用的合金调质钢

对于小功率柴油机的曲轴、连杆及蜗杆等可用优质碳素结构钢30、35、40或45号钢制造，而大截面的零件或稍大功率柴油机的调质件则采用合金调质钢。40Cr、45Cr是应用很广的合金调质钢，常用于制造曲轴、连杆、进气阀、重要的螺栓等。30CrMoA、35CrMoA钢的淬透性与调质后的机械性能均较高，并具有较高的疲劳强度和高温强度，还可防止第二类回火脆性，常用于制造高温和繁重条件下工作的大尺寸零件，如曲轴、大型尾轴、活塞头等。35Mn2、40Mn2、45Mn2可代替部分40Cr制造载荷较高的曲轴、蜗杆、水泵轴等。常用调质钢的牌号、性能与用途如表6-8所示。

表6-8　常用调质钢的牌号、性能和用途

四、合金弹簧钢

图6-9　合金弹簧钢制成的汽车板簧

弹簧钢是指用于制造弹簧或弹性组件的钢。弹簧在工作时以其弹性变形来吸收或释放能量，使机械完成规定的动作。因此，弹簧的材料要具有高的弹性极限，保证弹簧有足够的弹性变形能力，当承受大载荷时不发生塑性变形。弹簧在工作时一般承受的是交变载荷，还要求有高的疲劳强度。此外，还应有一定的塑性、韧性。特殊条件下工作的弹簧还应有耐热及耐腐蚀性等。截面小、受力较小的弹簧可采用含碳量为0.6%～0.9%优质碳素钢，而一些重要弹簧则必须采用合金弹簧钢，如汽车板簧，如图6-9所示。

（一）化学成分

合金弹簧钢的含碳量在0.45%～0.70%之间，主要加入的合金元素有Si、Mn、Cr、V、W等，其中Si和Mn主要是提高淬透性和强化铁素体，同时提高屈强比，而且以Si的作用尤为突出，其他元素可以细化晶粒，防止过热、脱碳等。

（二）热处理和组织性能

根据弹簧尺寸的不同，成型与热处理方法也有所不同。

1.热成型弹簧的热处理

制造钢丝直径或板厚大于10mm的螺旋弹簧或板弹簧应采用热成型加工，通常与热处理结合起来。热卷成型后进行淬火+中温回火处理，获得回火屈氏体组织，具有很高的弹性极限与疲劳强度，并有一定的塑性和韧性。

2.冷成型弹簧的热处理

制造钢丝直径小于8～10mm的弹簧一般采用冷拉钢丝冷卷成型。冷拉弹簧钢丝的热处理根据制造工艺不同分为3种：

（1）冷拉钢丝拉前铅浴等温淬火：将钢丝加热至奥氏体化后，在500～550℃铅浴中等温快速冷却，然后冷拉到所要求直径再冷卷成型，最后进行200～300℃的去应力回火，以消除应力和使弹簧定型，如65Mn弹簧钢丝等。

（2）油淬回火钢丝：将钢丝冷拉至要求尺寸后进行淬火（油淬）和回火处理，然后进行冷卷成型和消除应力回火处理。

（3）退火状态钢丝：将钢丝冲拉至要求尺寸后再进行退火处理，然后进行淬火+中温回火，如60Si2Mn和50CrVA等。

（三）常用的弹簧钢

碳素弹簧钢65、70、85钢等具有较高的强度，但韧性较低，淬透性低，只适用于小截面弹簧。截面直径稍大的热成形弹簧多采用55Si2Mn、60Si2Mn等合金弹簧钢，具有更高的强度、更大的淬透性和抗氧化性。50CrVA不仅具有较高的淬透性，而且具有较高的高温强度、韧性等，适用于制造重载大型弹簧，如高温排气阀弹簧，如图6-10所示。常用弹簧钢的牌号、性能及用途如表6-9所示。

图6-1.　高温排气阀弹簧

表6-9　常用弹簧钢的牌号、性能和用途

五、滚动轴承钢

滚动轴承钢是指制造各种滚动轴承的专用钢，包括内外圈及滚动体。滚动轴承工作时，滚动体与内外圈在滚道上均受交变载荷作用，而内外圈与滚动体之间呈点或线接触，接触应力很大，易使轴承工作表面产生接触疲劳破坏与磨损，因此要求滚动轴承钢必须具有足够高的抗压强度和很高的疲劳强度，高的硬度和耐磨性，一定的韧性、耐蚀性和尺寸稳定性等，如图6-11所示。

图6-1.　轴承钢制成的滚动轴承

（一）化学成分

目前最常用的滚动轴承钢是高碳低铬钢，含碳量为0.95%～1.10%，高碳是为了保证轴承钢具有高的硬度与耐磨性。含铬（Cr）量为0.40%～1.65%，Cr能增加钢的淬透性，还能形成细小均匀分布的碳化物，从而提高轴承钢的硬度、耐磨性及耐蚀性。尺寸较大的大型轴承还可采用加锰、硅的高淬透性轴承钢。

（二）滚动轴承钢的热处理

滚动轴承钢的常规热处理为球化退火+淬火+低温回火。

球化退火：为预先热处理，其目的是使钢的硬度降低，便于切削加工和为淬火作准备。组织为细粒珠光体+渗碳体。

淬火+低温回火：目的是提高滚动轴承钢的硬度、耐磨性、韧性及疲劳强度，组织为极细的回火马氏体+细粒碳化物+少量的残余奥氏体。淬火后立即低温回火，对于精密轴承和对尺寸要求极高的零件，为保证尺寸稳定性，可在淬火后进行冷处理，并在低温回火及磨削加工后，在120～130℃下进行5小时～10小时的时效处理，以便进一步稳定尺寸。

（三）常用的滚动轴承钢

目前广泛应用的轴承钢不仅用来制造滚动轴承零件，如滚珠、滚柱、套圈等，而且也可用来制造柴油机的精密偶件和精密量具、模具，还可加入Mo、V等制成无铬轴承钢。常用滚动轴承钢的牌号、性能和用途如表6-10所示。

表6-1.　常用滚动轴承钢的牌号、性能和用途

知识点四　 合金工具钢

合金工具钢比碳素工具钢具有更高的硬度、耐磨性和韧性，特别是有更好的淬透性和热硬性，因而可以制造截面大、形状复杂、性能要求较高的工具。合金工具钢按用途分为刃具钢、模具钢和量具钢。根据专业要求下面主要以刃具钢为主进行介绍。

一、低合金刃具钢

（一）化学成分

低合金刃具钢是在碳素工具钢的基础上加入一定的合金元素形成的。含碳量为0.75%～1.5%，合金元素总量＜5%，主要加入的合金元素有Cr、Mn、Si、W、V等，其中Cr、Mn、Si主要是提高淬透性和强度，W、V加热时形成难溶碳化物而使硬度、耐磨性提高，并防止过热而使晶粒细化，Si还可提高钢的回火稳定性。

（二）热处理和组织性能

低合金刃具钢热处理为球化退火+淬火+低温回火。毛坯锻压后的预先热处理采用球化退火，切削加工后的最终热处理为淬火+低温回火，组织为回火马氏体+粒状碳化物+少量残余奥氏体。用低合金刃具钢制成的工件硬度高，耐磨性好，有一定的热硬性，工作温度可达250～300℃。

（三）常用低合金刃具钢

9SiCr是一种常用的低合金刃具钢，目前也作为冷冲膜具钢使用，在工厂中广泛用来制作低速切削的薄刃具，如铣刀、板牙、丝维等，如图6-12所示。常用低合金刃具钢的牌号、热处理及用途如表6-11所示。

图6-1.　低合金刃具钢制成的几种刃具

二、高速钢

高速钢是红硬性、耐磨性及淬透性较高的高合金工具钢。红硬性可达600℃，切削时能长期保持刃口锋利，故俗称为“锋钢” 。而一般的碳素工具钢和低合金刃具钢的热硬性较低，当切削温度超过200～250℃时，刀具的硬度就会降低。

表6-1.　 常用低合金刃具钢的牌号、热处理和用途

（一）化学成分

高速钢的含碳量在0.70%～1.65%之间，合金元素总量＞10%，主要的合金元素有W、Mo、Cr、V等。含碳量较高是为形成足够的合金碳化物及高硬度的马氏体，以实现高硬度、高耐磨性和热硬性。W主要是提高钢的回火稳定性和热硬性，与碳形成碳化物，可阻止奥氏体晶粒粗大，提高耐磨性。Cr在高速钢中可明显提高淬透性，实现在空气中淬火。V是强碳化物形成元素，能显著提高钢的热硬性、硬度及耐磨性。

（二）高速钢的热处理

高速钢的热处理包括锻造后的球化退火、加工成形后淬火与回火。

1.球化退火

高速钢锻造后进行球化退火，目的是为了消除应力，降低硬度，以便切削加工；同时也为淬火作好组织准备。退火后的组织为粒状索氏体基体上均匀分布着细小碳化物颗粒。

2.淬火和回火

高速钢中含有大量的合金碳化物难以溶于奥氏体中，因此，高速钢淬火时的加热温度非常高，一般高达l 200℃以上。另外，高速钢塑性低，导热性差，为了减少热应力、防止变形和开裂，淬火加热时必须缓慢和分段预热。大型或形状复杂的刃具要在500～600℃与800～850℃进行两次预热。

高速钢一般多采用油淬和分级淬火，淬火后的组织为马氏体+残余奥氏体+粒状碳化物。小型刃具可在空气中冷却而获得高硬度。

由于高速钢淬火组织的回火稳定性高、应力大并含有高达25%以上的残余奥氏体，所以高速钢回火时的回火温度高，回火次数多，淬火组织中的马氏体、残余奥氏体和碳化物都将发生组织转变，回火转变相当复杂。高速钢需在550～570℃进行3次回火。第一次回火后残余奥氏体量仍有10%左右。第二次回火是为了使剩余残余奥氏体继续转变和使已转变的马氏体回火，以消除内应力。第三次回火是为使最后形成的马氏体回火及消除内应力。回火后的组织为回火马氏体和碳化物。

（三）常用高速钢

常用高速钢分为钨系和钨钼系两类，钨系高速钢主要用于制造车刀、钻头和铣刀等，典型的钨系高速钢为W18Cr4V，也是国际通用钢种。钨钼系主要用于制造形状复杂的刀具，如拉刀、铣刀等，如图6-13所示。常用高速钢的牌号、化学成分及热处理如表6-12所示。

图6-1.　高速钢制成的几种刀具

表6-1.　 常用高速钢的牌号、成分、热处理与性能

知识点五　 特殊性能钢

特殊性能钢是指具有特殊的物理性能、化学性能的钢，用来制造具有一定的机械性能及特殊性能的零件。特殊性能钢包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。本节主要介绍船舶动力装置中所用的不锈钢和耐热钢。

一、不锈钢

不锈钢是指抵抗大气腐蚀和化学介质腐蚀的钢，国际上称为不锈耐酸钢。

（一）金属的腐蚀

金属表面在周围介质作用下受到破坏的现象称为腐蚀，如船体钢板的生锈、柴油机排气阀的高温腐蚀、气缸套外圆表面的穴蚀、船舶管子的锈烂等。腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。

1.化学腐蚀

化学腐蚀是指金属与周围介质发生直接化学作用而引起的破坏。金属在干燥气体和非电解质溶液中的腐蚀均属于化学腐蚀。腐蚀产物在零件金属表面上沉积形成一层膜，如果膜稳定、致密和完整，那么可将金属与周围介质隔开，阻止腐蚀的继续进行，对金属起保护作用，这种膜的保护作用称为钝化，这种膜称为钝化膜。如果膜疏松，则介质将穿过膜继续与金属发生化学作用，直至完全腐蚀。可见，金属在介质中耐化学腐蚀的能力取决于金属在此种介质中所形成的膜的结构和性质。

2.电化学腐蚀

电化学腐蚀是指金属在电解质溶液（酸、碱、盐溶液）中发生电化学作用而引起的腐蚀，大部分金属的腐蚀是属于电化学腐蚀。当两种电极电位不同的金属互相接触，而且有电解质溶液存在时，电极电位较低的金属成为阳极并不断被腐蚀，电极电位较高的金属为阴极而不被腐蚀，原理如同微观电池。同一合金中也有可能产生电化学腐蚀，例如钢组织中，珠光体是由铁素体和渗碳体两相组成的，铁素体的电极电位比渗碳体低，当有电解质溶液存在时，铁素体成为阳极而被腐蚀。

3. 防止金属腐蚀的方法

（1）涂敷保护层：用金属的镀层或非金属的涂层将金属表面与腐蚀性介质隔离。

（2）装置保护物：在船体尾部及轮机某些设备中设置锌板来提高钢的电极电位。

（3） 氧化法：人为地使金属表面形成比较坚固而致密的保护氧化膜，如发蓝、磷化。

（4）合金化：在钢中加入合金元素，提高钢基体的电极电位，使其由阳极变为阴极，从而提高抗电化学腐蚀的能力，如加入Cr、Ni等使金属表面形成致密的钝化膜，阻止钢与外界进一步接触，或加入Cr₂O₃、Al₂O₃使钢在室温下能形成单相组织，以阻止形成微电池。

（二）不锈钢的成分特点

不锈钢的含碳量在0.03%～1.0%之间，合金元素的总量＞10%。主要的合金元素有Cr、Ni、Mo、Cu、Mn、Ti、Nb等，主要作用是使钢呈单相均匀的组织，提高电极电位及在钢的表面形成钝化膜。

铬是决定不锈钢耐蚀性的主要元素，主要作用为在氧化介质中使钢的表面生成Cr₂O₃保护膜，防止钢表面腐蚀，提高钢的电极电位。随着钢中含铬量的增加，电极电位不断增加，当含铬量达到12.5%时，钢的电极位出现一次突变，所以许多不锈钢的含铬量为13%，可使钢获得单相基体组织。

镍是不锈钢中另一重要合金元素，它是奥氏体的稳定剂，是获得奥氏体不锈钢中奥氏体单一稳定相的主要合金元素组织，而且含镍的不锈钢还具有良好的塑性和焊接性能。

钼可提高钢的抗晶间腐蚀的能力，铜可显著提高钢的耐酸腐蚀性。

（三）常用不锈钢

1.马氏体型不锈钢

这类钢的含碳量为0.1%～1.0%，含铬量为13%～18%，因淬透性很高，淬火后空冷即能得到马氏体组织，故称为马氏体型不锈钢。马氏体型不锈钢随着含碳量的增加，强度、硬度和耐磨性提高，但耐蚀性降低。其中lCrl3、2Crl3类似于普通调质钢，用于制造机械性能高、耐蚀性能好的汽轮机叶片、不锈钢结构件等，热处理采用淬火+高温回火，获得回火索氏体组织；3Crl3、4Crl3类似于工具钢，用来制造手术刀、量具、弹簧等，热处理采用淬火+低温回火，获得回火马氏体组织。

常见的不锈钢的牌号、化学成分、热处理、机械性能及用途如表6-13所示。

2.奥氏体型不锈钢

这类钢的含碳量较低，大多在0.1%左右，含铬≥18%，含镍≥8%。利用铬镍的配合在室温下能获得单相奥氏体，具有较高的耐蚀性、塑性，良好的韧性及焊接性，一定的耐热性，无磁性，但强度、硬度较低。一般适宜冷作成型，船舶航海仪器中的无磁零件必须使用这种钢。常用的奥氏体不锈钢有0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0Crl8Ni9Ti等。奥氏体型不锈钢一般采用固溶处理以获得单相奥氏体组织，即在1 100℃左右使碳化物溶于奥氏体内，然后空冷，大截面零件则采用水冷。

3.铁素体型不锈钢

这类钢的含碳量＜0.15%，含铬量为12%～27%，并加入Mo、Ti、Si、Nb等。这类钢从高温到低温组织无显著变化，始终保持单相铁素体组织。不仅耐酸能力强，且抗氧化性好，特别是抗应力腐蚀性能好，塑性也高，但机械性能和工艺性能较差。多用于受力不大的耐酸结构或作为抗氧化钢使用。0Crl3、0Crl3Al等常作耐热钢使用，如制造排气阀等。1Crl7、1Cr17Ti等可耐大气、淡水、稀硝酸等介质腐蚀，lCr25Ti、lCr28等可耐强腐蚀介质。通常铁素体型不锈钢经退火处理，退火后采用空冷或水冷。

二、耐热钢

耐热钢是指在高温下具有抗氧化性和热强性的特殊钢。工程中有些零件是在高温下工作的，如船用柴油机的排气阀工作温度可达600℃左。而金属材料在高温下工作与在室温下工作是完全不同的。这就要求制造排气阀类零件的钢材有较好的耐热性。

（一）耐热性

金属材料的耐热性是包含高温抗氧化性和高温强度的一个综合性概念。抗氧化性是指金属在高温下迅速氧化形成一层致密的氧化膜，使钢不再继续氧化，如在钢中加入足够的Cr、Si、Al等元素，生成结构致密的高熔点氧化膜，严密地覆盖住金属表面，使金属与外界的高温氧化性气体隔绝，从而避免进一步氧化。金属的高温强度就是金属抗蠕变的能力，钢中加入W、Mo、V等元素能增加钢的蠕变强度。

（二）常用的耐热钢

耐热钢包括抗氧化钢和热强钢。

1.抗氧化钢

在高温下具有较好的抗氧化性和一定的高温强度，又称不起皮钢；主要用于制造锅炉零件、燃气轮机燃烧室零件等。抗氧化钢具有致密、稳定的氧化膜，从而提高了抗氧化性。常用的抗氧化钢有1Cr18Si2、3Cr18Ni25Si2。

2.热强钢

在高温下具有一定抗氧化能力和较高强度及良好组织稳定性的钢，主要用于燃气轮机的转子和叶片，柴油机的进、排气阀，锅炉过热器及高温下工作的螺栓、弹簧等，如图6-14所示。

常用的热强钢可按正火状态下组织的不同分为珠光体钢、马氏体钢、铁素体钢和奥氏体钢。常见牌号、热处理工艺、使用温度和用途如表6-14所示。

图6-1.　柴油机气阀叶轮

表6-14　常用耐热钢的牌号、热处理工艺、使用温度及用途

（1）珠光体钢常用的钢号有15CrMo、12CrMoV等，是低碳低合金钢，工作温度在600℃以下，主要用作锅炉用钢和管道材料等。

（2）马氏体钢分为铬钢和铬硅钢。含铬量为10%～13%的铬钢用来制造工作温度在580℃以下的涡轮叶片，如lCrl3、2Crl3、1CrllMoV等。铬硅钢属于中碳高合金钢，主要用于制造工作温度＜750℃的柴油机排气阀，所以又称为气阀钢，如4Cr9Si2，4Crl0Si2Mo等。

（3）奥氏体钢是含有大量铬和镍的高合金钢，其中1Crl8Ni9Ti、lCrl8Ni12Ti主要用于制造工作温度在600～700℃的涡轮叶片。4Crll4Ni14W2Mo用于制造工作温度≤750℃的柴油机排气阀。

思考与训练

复习本教学情境的基本知识，思考选择正确答案。

一、合金钢基础

（一）合金钢的分类

1.低合金钢所含合金元素总量是＿＿。

A.≤4%　　　B.≤5% 　　　C.5%～10% 　　　D.≤6%

2.中合金钢所含合金元素总量是＿＿。

A.4%～8% 　　　　B.4%～10% 　　　　C.5%～10%　　　 D.6%～12%

3.高合金钢所含合金元素总量是＿＿。

A.≥15%　　　 B.＞8% 　　　　C.＞12% 　　　　D.≥10%

4.下列属于合金结构钢的是＿＿。

Ⅰ. 合金渗碳钢；Ⅱ. 合金弹簧钢；Ⅲ. 滚动轴承钢；Ⅳ. 高速钢；Ⅴ. 量具钢；Ⅵ. 不锈钢；Ⅶ. 耐热钢。

A.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ 　　　B.Ⅰ+Ⅲ+Ⅵ 　　　C.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅵ　　　 D.Ⅰ+Ⅱ

5.下列属于合金工具钢的是＿＿。

Ⅰ. 合金渗碳钢；Ⅱ. 合金弹簧钢；Ⅲ. 滚动轴承钢；Ⅳ. 高速钢；Ⅴ. 量具钢；Ⅵ. 不锈钢；Ⅶ. 耐热钢。

A.Ⅲ+Ⅳ+Ⅳ　　 B.Ⅳ+Ⅵ 　　　C.Ⅲ+Ⅶ 　　　D.Ⅳ+Ⅴ

6.下列属于特殊性能钢的是＿＿。

Ⅰ. 合金渗碳钢；Ⅱ. 合金弹簧钢；Ⅲ. 滚动轴承钢；Ⅳ. 高速钢；Ⅴ. 量具钢；Ⅵ. 不锈钢；Ⅶ. 耐热钢。

A.Ⅲ+Ⅴ+Ⅵ 　　B.Ⅳ+Ⅵ 　　C.Ⅵ+Ⅶ　　 D.Ⅳ+Ⅴ

（二）合金钢的牌号

1.钢号中第一位数字表示钢中的平均含碳量，若为合金结构钢，第一位数字表示平均含碳量的＿＿。

A.十分数 　　　B.百分数 　　　C.千分数 　　　D.万分数

2.钢号中第一位数字表示钢中的平均含碳量，若为合金工具钢和特殊高合金钢，第一位数字表示平均含碳量的＿＿。

A.十分数 　　　B.分数 　　　C.千分数 　　　D.万分数

3.钢中主要化学成分用国际化学元素符号表示，元素符号后面的数字表示该元素平均含量的＿＿。

A.十分数　　　 B.百分数　　　 C.千分数　　　　 D.万分数

4.特殊性能钢的钢号第一位数字为"0"或"00"时，分别表示钢中的平均含碳量＿＿。

A.≤0.08%或≤0.03.　　　　B.≤0.01%或≤0.03%

C.≤0.03%或≤0.08.　　　　D.≤0.08%或≤0.01%

5.下列合金中，铬元素含量最少的是＿＿。

A.GCr15 　　　B.CrL12 　　　C.1Cr13 　　　D.1Cr18Ni9Ti

6.下列合金中，含碳量最少的钢是＿＿。

A.GCr15 　　　B.Cr12MoV 　　　C.1Cr13 　　　D.1Cr18Ni9Ti

（三）合金钢的性能特点

1.合金钢除有较高的强度、热硬性和特殊的理化性能外，还有较高的＿＿。

A.淬硬性 　　　B.淬透性 　　　C.回火脆性 　　　D.变形抗力

2.合金钢中加入合金元素后不仅可以提高钢的机械性能，而且可以改善钢的＿＿。

A.物理性能 　　　B.化学性能 　　　C.工艺性能 　　　D.表面性能

3.下列属于合金钢性能特点的是＿＿。

Ⅰ. 较高的淬透性；Ⅱ. 较高的强度和屈强比；Ⅲ. 有较高的高温强度和回火抗力；Ⅳ. 特殊的物理、化学性能。

A.Ⅰ+Ⅱ 　　　B.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ 　　　C.Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ 　　　D.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ

4.钢中细化晶粒的主要合金元素是＿＿。

A.Cr、Al、Si 　　　B.V、Ti、Nb 　　　C.W、Mo、Re 　　　D.P、Cu、Mn

二、合金结构钢

（一）普通低合金钢

1.大型桥梁和船舶的钢结构宜选用＿＿材料。

A.16Mn 　　　　　B.20Gr 　　　　C.Q235　　　 D.45

2.桥梁等钢结构应用的材料是＿＿。

A.优质碳素结构钢　　　 B.普通低合金钢　　 C.合金调质钢 　　　D.高合金钢

3.低合金结构钢使用状态下的显微组织一般为＿＿。

A.铁素体 　　　　 B.索氏体

C.珠光体 　　　　D.铁素体+索氏体

4.下列属于普通低合金钢的是＿＿。

A.16Mn 　　　　　　B.20Gr

C.15MnVN 　　　　　 D.15MnVN和16Mn

5.15MnVN是具有中等强度级别的钢种，钢种加入V、N的目的是＿＿。

A.晶粒细化 　　　　　　B.提高强度

C.晶粒细化和强化 　　　 D.提高淬透性

（二）合金渗碳钢

1.合金渗碳钢零件表面渗碳后可使零件表面形成＿＿组织。

A.F 　　　B.F+P　　　 C.P 　　　D.P+Fe3C

2.下列牌号中为合金渗碳钢的是＿＿。

A.16Mn　　　 B.16Si 　　　C.20Cr　　　 D.40Cr

3.活塞销宜选用＿＿材料。

A.16Mn　　　　 B.20Cr 　　　C.Q235　　　 D.45

4.如有一个较大尺寸、承受较高冲击载荷的高速齿轮，宜选用＿＿材料。

A.16Mn 　　　　B.20Cr 　　C.20CrMnTi 　　　D.40Cr

5.合金渗碳钢的热处理一般都是＿＿。

A.渗碳后直接淬火和低温回火 　　　　B.淬火和低温回火

C.渗碳后直接淬火和中温回火 　　　　D.淬火和中温回火

6.热处理后的合金渗碳钢零件表面渗碳层组织为＿＿。

A.回火马氏体

B.回火马氏体+少量残余奥氏体

C.回火马氏体+合金碳化物

D.回火马氏体+合金碳化物+少量残余奥氏体

7.热处理后的合金渗碳钢零件心部获得的组织是＿＿。

A.屈氏体+少量回火马氏体+少量铁素体

B.低碳回火马氏体+少量回火马氏体+少量铁素体

C.屈氏体+少量铁素体

D.低碳回火马氏体或屈氏体+少量回火马氏体+少量铁素体

8.＿＿适用于承受较高冲击载荷、尺寸较大的耐磨零件，如高速大载荷的齿轮、蜗轮等。

A.20Cr 　　B.20CrMnTi　　 C.18Cr2Ni4WA 　　D.20

9.＿＿用于尺寸大、载荷高的重要耐磨零件。

A.20Cr　　 B.20CrMnTi 　　C.18Cr2Ni4WA　　 D.20

10.＿＿适用于承受较小冲击载荷的小尺寸零件，如活塞销、凸轮、齿轮等。

A.20Cr 　　B.20CrMnTi 　　C.18Cr2Ni4WA 　　D.20

11.＿＿用于尺寸小、载荷低、主要承受磨损的零件，如活塞销、小轴等。

A.20Cr 　　B.20CrMnTi 　　　C.18Cr2Ni4WA　　 D.20

12.20CrMnTi钢中Ti元素主要作用是＿＿。

A.提高强度 　　B.提高回火抗力 　　C.细化晶粒 　　D.提高硬度

（三）合金调质钢

1.合金调质钢经调质处理后具有良好的＿＿。

A.综合机械性能 　　B.综合工艺性能 　　C.综合理化性能 　　D.综合性能

2.合金调质钢常选用的材料是＿＿。

A.20Cr 　　B.40Cr　　 C.4Cr9Si2　　 D.4Cr13

3.较重要的轴宜选用＿＿材料。

A.16Mn 　　B.20Cr 　　C.Q235 　　D.40Cr

4.如有一个较大尺寸、承受较高载荷的曲轴，宜选用＿＿材料。

A.45 　　B.20Cr 　　C.35CrMo 　　D.40

5.调质钢的最终热处理是＿＿。

A.淬火+低温回火 　　　　　　　　　　 B.淬火+中温回火

C.淬火+低温回火或淬火+高温回火　　　 D.淬火+高温回火

6.根据要求，一些调质钢零件最终热处理是＿＿。

A.淬火+低温回火 　　　　　　　　　B.淬火+中温回火

C.淬火+低温回火或淬火+高温回火　　 D.淬火+高温回火

7.合金调质钢含的合金元素总量小于＿＿。

A.3%　　　 B.5% 　　　　C.8% 　　　　D.10%

8.40Cr是一种常用的低淬透性的合金调质钢，油淬最大临界直径为＿＿。

A.30～40mm 　　　B.40～60mm 　　　C.60～100mm 　　　D.100～150mm

9.35CrMo是中淬透性合金调质钢，油淬最大临界直径为＿＿。

A.30～40mm 　　　B.40～60mm 　　　C.60～100mm 　　　D.100～150mm

10.37CrNi3和40CrNiMo是高淬透性的合金调质钢，油淬最大临界直径为＿＿。

A.30～40mm 　　　B.40～60mm 　　　C.60～100mm 　　　D.100～150mm

11.＿＿用于制造一般尺寸的重要零件，如曲轴、连杆、重要螺栓等。

A.40Cr 　　B.35CrMo 　　C.40CrNiMo 　　D.20Cr

12.＿＿用于高温（500℃以下）和繁重工作条件下的大尺寸零件，如曲轴、大型尾轴、活塞头和汽轮机转子轴等。

A.40Cr 　　　B.35CrMo 　　　C.40CrNiMo 　　　D.20Cr

13.＿＿具有优良的综合机械性能，是国内外制造曲轴、中间轴、汽轮机转子轴和舵轴常用的重要材料。

A.40Cr 　　　B.35CrMo　　 C.40CrNiMo　　　 D.20Cr

14.40CrNiMo钢中Cr、Ni元素的主要作用是＿＿。

A.提高强度 　　　　　B.强化铁素体提高淬透性

C.细化晶粒 　　　　　 D.提高硬度

（四）合金弹簧钢

1.合金弹簧钢常用的材料有＿＿。

A.20CrMnTi　　 B.60Si2Mn　　 C.40Cr 　　D.16Mn

2.下列牌号中为合金弹簧钢的是＿＿。

A.40Cr 　　B.55Si2Mn　　 C.9SiCr 　　D.35CrMo

3.为了保证弹簧钢具有高强度，碳素弹簧钢的含碳量在＿＿之间。

A.0.60%～0.90% 　　　B.0.45%～0.70%

C.0.45%～0.90% 　　　D.0.60%～1.20%

4.为了保证弹簧钢具有高强度，合金弹簧钢的含碳量在＿＿之间。

A.0.60%～0.90% 　　　　 B.0.45%～0.70%

C.0.45%～0.90% 　　　　D.0.60%～1.20%

5.弹簧钢属于＿＿，均为优质或高级优质钢。

A.高碳钢 　　　　B.中碳钢

C.低碳钢 　　　　 D.高级优质高碳钢

6.合金弹簧钢中加入Si、Mn、Cr、V、W等合金元素，其中加入Si、Mn的主要作用是。

A.细化晶粒 B.防止第二类回火脆性

C.提高淬透性和强化铁素体 D.提高强度

7.＿＿具有较高的强度，但韧性较低，淬透性低，只适用于小截面弹簧。

A.60钢 　　　B.50CrVA 　　　C.55Si2Mn 　　　　D.9SiCr

8.＿＿具有更高的强度、更大的淬透性和抗氧化性，用于制造截面具有直径稍大的热成形弹簧。

A.60钢 　　　B.50CrVA 　　　C.55Si2Mn 　　　D.9SiCr

9.＿＿不仅具有较高的淬透性，而且具有较高的高温强度、韧性等，适用于制造重载大型弹簧，如高温排气阀弹簧。

A.60钢 　　　B.50CrVA 　　　C.55Si2Mn 　　　　D.9SiCr

（五）滚动轴承钢

1.滚动轴承钢的含碳量一般为＿＿。

A.＜0.6%　　　 B.＞0.6%　　　 C.＜2.0% 　　　D.1.0%左右

2.滚动轴承钢中主要加入的合金元素是＿＿。

A.Mn 　　　B.Cr 　　　C.Si 　　　D.V

3.GCr15、GCr9除适用于制造滚动轴承外，还可制造＿＿。

A.气缸套　　　 B.曲柄销轴承　　　 C.针阀—针阀体偶件 　　D.弹簧

4.GCr15中Cr的含量为＿＿。

A.15% 　　B.0.15% 　　C.1.5% 　　D.0.015%

5.滚动轴承钢的常规热处理为＿＿。

A.球化退火+淬火+低温回火　　　　 B.球化退火+淬火+高温回火

C.淬火+低温回火 　　　　　　　D.淬火+高温回火

三、合金工具钢

（一）低合金刃具钢

1.常用的低合金刃具钢是＿＿。

A.T8　　　　 B.9SiCr　　　　　 C.W18Cr4V　　　　 D.GCr15

2.常用低合金刃具钢的牌号是＿＿。

A.CrWMn　　　　 B.CrW5　　　　 C.W18Cr4V　　　　 D.GCr15

3.＿＿是典型的钢种，广泛用于制造低速切削刃具和薄刃刀具，如锉刀、板牙、丝锥等。

A.T8 　　　B.9SiCr 　　　C.W18Cr4V　　　 D.GCr15

4.低合金刃具钢的热处理为＿＿。

A.球化退火+淬火+低温回火　　　　 B.球化退火+淬火+高温回火

C.淬火+低温回火 　　　　　　　　 D.淬火+高温回火

（二）高速钢

1.常用的高速钢是牌号是＿＿。

A.CrWMn 　　　B.9SiCr 　　　　C.W18Cr4V　　　 D.T13

2.高速钢适于制作＿＿℃下用于高速切削的刃具，如钻头、车刀。

A.300 　　　　B.400 　　　C.500 　　　D.600

3.高速钢的热处理为＿＿。

A.淬火+中温回火 　　　　　　　 B.淬火+低温回火

C.球化退火+淬火+中温回火 　　　D.球化退火+淬火+低温回火

4.高速钢的主加合金元素是＿＿。

A.W 　　　B.Mo 　　　C.Cr 　　　　D.V

5.高速钢一般多采用油淬和分级淬火，淬火组织为＿＿。

A.马氏体+大量残余奥氏体

B.马氏体+粒状碳化物+大量残余奥氏体

C.马氏体

D.马氏体+粒状碳化物

6.高速钢在550～570℃下进行3次回火，回火后的组织为＿＿。

A.回火马氏体+细粒碳化物+少量的残余奥氏体

B.回火马氏体+细粒碳化物

C.回火马氏体+少量的残余奥氏体

D.回火马氏体

7.几乎所有的高速钢中均含有的＿＿铬，不仅提高了钢的淬透性，而且提高钢的抗氧化脱碳的能力。

A.3% 　　　　B.4% 　　　C.5%　　　 D.6%

8.由于淬火组织的回火稳定性高、应力大和含有高达25%以上的残余奥氏体，所以高速钢在＿＿下进行3次回火。

A.500～600℃　　　 B.550～570℃　　　 C.600～800℃ 　　　D.800～850℃

9.切削加工刀具的性能主要应达到（高速切削）＿＿。

A.高硬度、高耐磨性及热硬性 　　　　B.高强度，高韧性

C.硬度与强度的适当配合 　　　　D.高的弹性模量及刚度

10.高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是＿＿。

A.消除残余奥氏体，使碳化物入基体

B.消除残余奥氏体，使碳化物先后析出

C.使马氏体分解，提高其韧性

D.消除应力，减少工件变形

四、特殊性能合金钢

（一）不锈钢

1.不锈钢中主要加入的合金元素是＿＿。

A.Mn 　　　B.Si 　　　C.Cr 　　　D.V

2.关于Cr在不锈钢中的作用，不正确的叙述是＿＿。

A.生成Cr₂O₃ 　　　　B.提高铁素体的电极电位

C.防止晶间腐蚀 　　　　　　　　　　　　　D.有助于形成单相奥氏体组织

3.下列关于不锈钢的抗腐蚀性能基本途径的描述，不正确的是＿＿。

A.通过提高金属的电极电位的方法来提高不锈钢的抗腐蚀性能

B.加入合金元素使金属在室温下呈单项组织

C.加入合金元素使金属表面形成钝化膜

D.利用去极化机理提高不锈钢的抗腐蚀性能

4.零件金属表面电化学不均匀性是由于金属表面的＿＿不均匀性引起。

A.内部 　　　　B.宏观 　　　C.微观　　　　 D.结构

5.金属表面的＿＿不均匀性可以构成微观电池。

A.物理性质或状态　　　 B.结构 　　C.强度　　 D.硬度

6.金属表面的＿＿不均匀性可以构成微观电池。

A.表面膜　　　 B.结构　　　 C.强度　　　 D.硬度

7.金属表面的＿＿不均匀性可以构成微观电池。

A.化学成分 　　B.结构 　　C.强度　　 D.硬度

8.金属表面的＿＿不均匀性可以构成微观电池。

A.金相组织 　　B.晶体结构　　 C.晶体缺陷 　　D.强度

9.镍是提高不锈钢抗腐蚀性的重要元素，当钢中含铬量在＿＿，含镍量大于＿＿时可以获得单相奥氏体不锈钢。

A.18%～27%；5.　　　　　B.13%～18%；8%

C.13%～18%；5.　　　　　D.≥18%；≥8%

10.当不锈钢中加入铬时可使钢获得单相基体组织。当含铬量小于＿＿时，随含碳量增加可获单相马氏体不锈钢。

A.12.7% 　　　　B.11%　　　 C.17% 　　　D.27%

11.当不锈钢中加入铬时可使钢获得单相基体组织。当含铬量大于＿＿、含碳量较低时，可获单相铁素体不锈钢。

A.9.7% 　　　B.10%　　　 C.17% 　　　D.28%

（二）常用不锈钢

1.下列＿牌号中为奥氏体不锈钢＿＿。

A.1Cr13 　　B.0Cr13 　　C.1Cr18Ni9Ti 　　D.4Cr13

2.用于制作有耐酸要求、抗氧化要求、抗应力腐蚀要求和塑性要求好的不锈钢，一般是＿＿。

A.马氏体型不锈钢 　　　　 B.铁素体型不锈钢

C.奥氏体型不锈钢 　　　　D.都可以

3.下列牌号中为马氏体不锈钢的是＿＿。

A.1Cr17 　　B.0Cr13　　 C.1Cr18Ni9Ti 　　D.4Cr13

4.下列牌号中为铁素体不锈钢的是＿＿。

A.1Cr17 　　B.1Cr13 　　C.1Cr18Ni9Ti 　　D.4Cr13

5.可以用于制造涡轮叶片、不锈结构件等的材料是＿＿。

A.1Cr13 　　B.0Cr13 　　C.1Cr17 　　D.4Cr13

6.可以用于制造医疗器械、手术刀、量具等的材料是＿＿。

A.1Cr13　　　 B.0Cr13 　　　　C.1Cr17 　　　D.4Cr13

7.可以广泛用于航空发动机零件和化工设备、船舶航海仪器中的无磁零件等的材料是＿＿。

A.1Cr17 　　　B.0Cr13 　　　C.1Cr18Ni9Ti 　　　D.4Cr13

8.为了使奥氏体不锈钢中碳化物充分溶解，一般采用＿＿获得单相奥氏体组织。

A.冷处理 　　　　　B.淬火+高温回火

C.时效处理 　　　　D.固溶处理

9.下列牌号中为马氏体不锈钢＿＿。

Ⅰ. 0Cr13；Ⅱ. 1Cr13；Ⅲ. 2Cr13；Ⅳ. 3Cr13；Ⅴ. 1Cr18Ni9；Ⅵ. 1Cr17。

A.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ 　　B.Ⅰ+Ⅲ+Ⅵ 　　C.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅵ 　　D.Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ

10.下列牌号中为奥氏体不锈钢＿＿。

Ⅰ. 0Cr13；Ⅱ. 1Cr13；Ⅲ. 2Cr13；Ⅳ. 3Cr13；Ⅴ. 1Cr18Ni9；Ⅵ. 1Cr17。

A.Ⅱ+Ⅲ 　　B.Ⅲ+Ⅵ 　　C.Ⅳ 　　D.Ⅲ+Ⅳ

11.下列牌号中为铁素体不锈钢＿＿。

Ⅰ. 0Cr13；Ⅱ. 1Cr13；Ⅲ. 2Cr13；Ⅳ. 3Cr13；Ⅴ. 1Cr18Ni9；Ⅵ. 1Cr17。

A.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ 　　　B.Ⅰ+Ⅲ+Ⅵ 　　　C.Ⅰ+Ⅵ　　　 D.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ

12.1Cr18Ni9Ti钢中Ni元素的主要作用是＿＿。

A.细化晶粒 　　　　　　　　 B.提高淬透性

C.获得单相奥氏体组织 　　　 D.提高强度

13.下列合金钢中，耐蚀性最好的是＿＿。

A.20CrMnTi　　　 B.40Cr 　　　C.W18Cr4V 　　　　D.1Cr18Ni9Ti

14.对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是＿＿。

A.强化基体 　　　　 B.提高其韧性

C.消除应力 　　　　D.消除碳化物

（三）耐热钢

1.耐热钢包括抗氧化钢和＿＿。

A.热强钢 　　　　 B.不锈钢

C.高速钢 　　　　 D.锅炉钢

2.对4Cr9Si2这种金属材料，下列说法不正确的是＿＿。

A.属于马氏体不锈钢 　　　　　　 B.属于热强钢

C.可以制作增压器涡轮叶片　　　　 D.可以制作进气阀

3.下列属于珠光体耐热钢的有＿＿。

Ⅰ. 15CrMo；Ⅱ. 12CrMoV；Ⅲ. 4Cr9Si2；Ⅳ. 4Cr10Si2Mo；Ⅴ. 1Cr18Ni9Ti；Ⅵ. 4Cr14Ni14W2Mo。

A.Ⅰ+Ⅱ+Ⅵ　　　 B.Ⅰ+Ⅲ+Ⅵ　　　 C.Ⅰ+Ⅵ　　　 D.Ⅰ+Ⅱ

4.下列属于马氏体耐热钢的有＿＿。

Ⅰ. 15CrMo；Ⅱ. 12CrMoV；Ⅲ. 4Cr9Si2；Ⅳ. 4Cr10Si2Mo；Ⅴ. 1Cr18Ni9Ti；Ⅵ. 4Cr14Ni14W2Mo。

A.Ⅲ+Ⅵ 　　　B.Ⅰ+Ⅲ+Ⅳ 　　　C.Ⅲ+Ⅵ　　　 D.Ⅳ+Ⅴ

5.下列属于奥氏体耐热钢的有＿＿。

Ⅰ. 15CrMo；Ⅱ. 12CrMoV；Ⅲ. 4Cr9Si2；Ⅳ. 4Cr10Si2Mo；Ⅴ. 1Cr18Ni9Ti；Ⅵ. 4Cr14Ni14W2Mo。

A.Ⅲ+Ⅵ　　　 B.Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ　　　 C.Ⅴ+Ⅵ 　　　D.Ⅳ+Ⅴ

6.下列属于珠光体耐热钢的有＿＿。

A.15CrMo 　　　B.4Cr9Si2 　　C.1Cr18Ni9Ti 　　　D.W18Cr4V

7.下列属于马氏体耐热钢的有＿＿。

A.15CrMo 　　　B.4Cr9Si2 　　　C.1Cr18Ni9Ti　　　 D.W18Cr4V

8.下列属于奥氏体耐热钢的有＿＿。

A.15CrMo 　　　B.4Cr9Si2　　 C.1Cr18Ni9Ti　　 D.W18Cr4V

9.主要用于制造柴油机排气阀的材料是＿＿。

A.15CrMo 　　　B.4Cr9Si2 　　　C.1Cr18Ni9Ti　　　 D.W18Cr4V

10.主要用于制造柴油机进气阀的材料是＿＿。

A.15CrMo　　　 B.4Cr9Si2　　　 C.1Cr18Ni9Ti 　　　D.W18Cr4V

11.下列材料中耐热性最好的是＿＿。

A.GCr15 　　　　B.W18Cr4V 　　　C.1Cr18Ni9Ti 　　　D.9SiCr