【正确答案】(1)思路根据合金元素对钢中基本相的影响、对热处理加热转变、冷却转变和回火转变等方面的影响来分析。
(2)解答合金元素能溶入α或γ基体起固溶强化作用,只要加入适量并不降低韧性。合金元素溶入渗碳体中,形成合金渗碳体或形成硬度、稳定性更高的合金碳化物、特殊碳化物等,产生弥散强化的效果,提高钢的强度和硬度。除少数元素外,大多数合金元素能细化晶粒,提高强度,改善韧性。除了Co、Al以外的大多数合金元素溶入奥氏体中提高钢的淬透性和淬透层深度,从而提高整个零件的强度;若淬透,可使零件的力学性能在整个截面上均匀一致。合金元素都能不同程度地提高钢的回火稳定性,在相同温度下回火,合金钢具有较高的硬度和强度;若要达到相同硬度和强度,需提高合金钢的回火温度,回火温度的提高能更充分地降低应力,使钢的韧性得到改善。综上所述,可以看出合金结构钢的综合力学性能比碳钢好。
合金工具钢中,合金元素与碳形成了比渗碳体稳定性更高的合金渗碳体、合金碳化物或特殊碳化物,这些碳化物比渗碳体硬度高,不易聚集长大,分布细密,因而合金工具钢的硬度、耐磨性比碳素工具钢高。合金工具钢的红硬性比碳素工具钢高,其主要原因:一方面是合金元素提高了钢的回火稳定性,另一方面是钢中形成了比渗碳体稳定性更高的合金渗碳体、合金碳化物或特殊碳化物,这些碳化物比渗碳体硬度高,不易聚集长大,在较高的回火温度下仍保持弥散强化效果,使钢的硬度不明显下降。
(3)常见错误剖析错误一:只分析了合金元素对钢中基本相的影响和淬透性的影响,而忽略了合金元素细化晶粒的作用和提高回火稳定性的作用。错误二:只分析了合金元素对钢强度、硬度的影响,而忽略了合金元素改善韧性的作用。
【答案解析】