Mo:（W类似于Mo）

①是铁素体形成元素，固溶强化效果显著；（强度增加，韧性减小）

②是较强碳化物形成元素，所以能细化晶粒，改善碳化物的均匀性，大大提高钢的回火稳定性；

③阻止奥氏体晶粒长大，细化A晶粒，同时增大了钢的强度和韧性； ④能提高钢的淬透性，使工件得到均匀而良好的力学性能。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。

⑤能有效地抑制有害元素的偏聚，是消除或减轻钢第二类回火脆性的有效元素。 V:（Ti、Nb类似于V）

①是铁素体形成元素，固溶强化效果显著；（强度增加，韧性减小）

②是强碳化物形成元素，形成的VC质点稳定性好，弥散分布，能有效提高钢的热强性和回火稳定性；

③阻止A晶粒长大的作用显著，细化A晶粒，同时增大了钢的强度和韧性； ④提高钢的淬透性，消除回火脆性。 Ni:

①是奥氏体形成元素，促进晶粒长大，增大钢的过热敏感性；（强度增加，韧性增加）

②是非碳化物形成元素，增大钢中的碳活度，所以含Ni钢的脱C倾向和石墨化倾向较大；

③对A晶粒长大的影响不大；

④能提高钢的淬透性，使工件得到均匀而良好的力学性能。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。

⑤提高回火稳定性，使相同回火温度下的合金钢的硬度高于碳钢； ⑥促进钢中有害元素的偏聚，增大钢的回火脆性。 总结：

F的力学 性能 K形成倾向 A晶粒长大倾向 淬透性 回火稳定性 Si 增加强度，减小韧性 Mn 增加强度、韧性 Cr 同上 Mo 增加强度，减小韧性 中强K形成元素 阻碍作用中等 增加 提高 大大降低 W 同上 V 同上 Ni 增加强度、韧性 非K形成元素 影响不大 增加 影响不大 促进 非K形弱K形中强K成元素 成元素 形成元素 细化 增加 促进 增加 阻碍作用中等 增加 提高 促进 中强K形成元素 阻碍作用中等 增加 提高 降低 强K形成元素 大大阻碍 增加 提高 降低 提高低提高 温回火 促进 温回脆，促进高温回脆 回火脆性 推迟低11.根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能：40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo 答：①淬透性：40CrNiMo>40CrMn >40CrNi >40Cr

（因为在结构钢中，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，而合金元素的复合作用更大。） ②回火稳定性：40CrNiMo>40CrMn >40CrNi >40Cr

③奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn>40Cr >40CrNi >40CrNiMo ④韧性：40CrNiMo>40CrNi>40CrMn>40Cr（Ni能够改善基体的韧度） ⑤回火脆性：40CrNi>40CrMn>40Cr>40CrNiMo（Mo降低回火脆性）

12.为什么W、Mo、V等元素对珠光体转变阻止作用大，而对贝氏体转变影响不

大？

答：对于珠光体转变，不仅需要C的扩散和重新分布，而且还需要W、Mo、V等K形成元素的扩散，而间隙原子碳在A中的扩散激活能远小于W、Mo、V等置换原子的扩散激活能，所以W、Mo、V等K形成元素扩散是珠光体转变时碳化物形核的控制因素。

V主要是通过推迟碳化物形核与长大来提高过冷奥氏体的稳定性

W、Mo除了推迟碳化物形核与长大外，还增大了固溶体原子间的结合力、铁的自扩散激活能，减缓了C的扩散。

贝氏体转变是一种半扩散型相变，除了间隙原子碳能作长距离扩散外，W、Mo、V等置换原子都不能显著地扩散。W、Mo、V增加了C在y相中的扩散激活能，降低了扩散系数，推迟了贝氏体转变，但作用比Cr、Mn、Ni小。

13.为什么钢的合金化基本原则是“复合加入”？试举两例说明合金元素复合作用的机理。

答：因为合金元素能对某些方面起积极的作用，但许多情况下还有不希望的副作用，因此材料的合金化设计都存在不可避免的矛盾。合金元素有共性的问题，但也有不同的个性。不同元素的复合，其作用是不同的，一般都不是简单的线性关系，而是相互补充，相互加强。所以通过合金元素的复合能够趋利避害，使钢获得优秀的综合性能。

例子：①Nb-V复合合金化：由于Nb的化合物稳定性好，其完全溶解的温度可达1325-1360℃。所以在轧制或锻造温度下仍有未溶的Nb，能有效地阻止高温加热时A晶粒的长大，而V的作用主要是沉淀析出强化。

②Mn-V复合：Mn有过热倾向，而V是减弱了Mn的作用；Mn能降低碳活度，使

稳定性很好的VC溶点降低，从而在淬火温度下VC也能溶解许多，使钢获得较好的淬透性和回火稳定性。

14.合金元素V在某些情况下能起到降低淬透性的作用，为什么？而对于40Mn2和42Mn2V，后者的淬透性稍大，为什么？

答：钒和碳、氨、氧有极强的亲和力，与之形成相应的稳定化合物。钒在钢中主要以碳化物的形式存在。其主要作用是细化钢的组织和晶粒，降低钢的强度和韧性。当在高温溶入固溶体时，增加淬透性；反之，如以碳化物形式存在时，降低淬透性。

15.怎样理解“合金钢与碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。并且合金元素的良好作用，只有在进行适当的热处理条件下才能表现出来”？ 16.合金元素提高钢的韧度主要有哪些途径？ 答：①细化奥氏体晶粒-----如Ti、V、Mo ②提高钢的回火稳定性-----如强K形成元素 ③改善基体韧度-----------Ni

④细化碳化物-------------适量的Cr、V ⑤降低或消除钢的回火脆性—W、Mo

⑥在保证强度水平下，适当降低含碳量，提高冶金质量 ⑦通过合金化形成一定量的残余奥氏体

17.40Cr、40CrNi、40CrNiMo钢，其油淬临界淬透直径Dc分别为25-30mm、40-60mm、60-100mm，试解释淬透性成倍增大的现象。

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、