1.高锰钢平衡态、铸态、热处理态和使用态各是什么组织？为何具有抗磨性？
为什么空冷可得到大量马氏体，水冷得到全部奥氏体？
平衡态：奥氏体；铸态：奥氏体加碳化物（碳化锰）；热处理态：奥氏体、铁素体和碳化物；使用态：心部奥氏体组织，外部为马氏体。
原因：在冲击载荷作用下，表面形变诱发马氏体转变，表面硬度提高，而心部仍为韧性的奥氏体组织，因此具有高的抗磨性。
高锰钢平衡态为奥氏体，通过水韧处理，将钢加热到热处理范围使碳化物充分溶入奥氏体中，然后水冷防止碳化物的析出，且由于锰元素对奥氏体区的稳定，保证获得单相的奥氏体组织。且由于锰元素的存在，降低Ms点故马氏体转变延迟而慢冷提高Ms点，促进马氏体转变。故空冷得到马氏体，又因为马氏体转变的不完全性，故得到大量马氏体。水冷得到全部奥氏体。
2.提高钢热强性的途径有哪些？并说明其具体措施？
提高合金基体的原子间结合力，强化基体。（熔点提高，金属原子间结合力提高；对一定的基体，通过合金化提高固溶体原子相结合力）
晶界强化（耐热钢要适当“粗化晶粒”，减少晶界数量，从而提高蠕变抗力，同时采用合适的合金化措施）
第二相强化（要提高热强性，弥散相应具备高温强度，高温稳定性；高温下不易聚集长大；不易和金属基体做合金元素交换等特性）
3.W18Cr4V钢制作盘型铣刀，其Ac1在800℃左右，但淬火加热温度在1280℃，
淬火加热温度为什么这么高？560℃三次回火，为什么？能否用一次长时间回火代替三次回火？使用状态下的显微组织是什么？
该钢要求很高的红硬性，而红硬性取决于固溶于马氏体中的合金元素。尤其是强K形成元素，所以应提高淬火温度以提高红硬性，但温度高于1300℃晶粒容易粗大，所以在不过热的条件下，尽量提高淬火温度以保证奥氏体中固溶多的合金元素，以保证高的红硬性。
560℃为二次硬化峰值温度，560℃回火可达到最佳的二次硬化效果，为降低线条A量，两次回火可使其降到5%以下，第三次回火是消除二次淬火的应力。使用状态下显微组织主要为回火马氏体加碳化物加残余奥氏体。
4.在实际生产中，用灰口铸铁制成的薄壁铸件上，常有一层硬度高的表面层（白
口），致使机械加工困难，分析形成高硬层的原因并指出改善方法？
为提高灰铸铁力学性能，配料时有意降低碳、硅含量或稍增大铸件的冷却速度，有利于碳化物的析出，造成铸件表面和薄壁处产生白口组织。可采用退火或正火消除。退火工艺为加热到850~950℃，保温2-5小时，随炉冷至500~550℃，再
出炉空冷。
5.分析铸造铝合金的变质机理及铝合金的强化机制？
变质处理即通过在金属液中加入变质剂，增加形核核心，以细化晶粒和改善组织。铝合金无固态相变，不能通过热处理方式进行强化，可通过固溶加时效处理进行强化和通过退火处理改善加工性能。通过固溶处理形成过饱和固溶体组织，为后续时效处理做准备，时效即固溶后静置一段时间铝合金强度升高的现象。
6.分析钛合金、铝合金、钢的热处理强化的异同点？
答：铝合金无固态相变，钢和钛合金均具有相变，钛合金固溶过饱和时立即发生相变，而钢过饱和时不发生固态相变。钛合金的强化热处理兼有钢和铝合金的特点，但又有一定的区别，其主要异同点有：钢和钛合金淬火都可以得到马氏体，但钢的马氏体硬度高，强化效果大（间隙固溶体）回火使钢软化，而钛的马氏体硬度不高，强化效果不大（置换式固溶体）时效使合金弥散强化。成分一定的钢或铝合金，只有一个强化机理，而成分一定的（α+β）钛合金却视淬火温度不同，有两种不完全相同的强化机制，当加热温度较高时，β相中所含的β相稳定元素小于临界浓度，淬火转变为马氏体，时效时马氏体分解为弥散相使合金强化，若加热温度较低，β相中所含β稳定元素大于临界浓度，则淬火得到β相，时效时βm分解为弥散相使合金强化。
7.选择适宜材料并说明常用的热处理方法及组织。
