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第五章 钢的热处理

第五章 钢的热处理
第五章 钢的热处理

一、填空题

1.共析钢加热时,其奥氏体化过程由________ 、________ 、________、________ 等4个步骤组成。

2.钢的淬透性越高,则其C曲线的位置越________,临界冷却速度越________。

3.当钢完全奥氏体化后冷却转变为马氏体时,奥氏体中的含碳量越高,则Ms点越________ ,转变后的残余奥氏体量越________。

4.在碳钢中,共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都________。

5.球化退火的主要目的是________、________,它主要适用于________ 钢。

6.亚共析钢的淬火温度为________,过共析钢的淬火温度为________。

7.马氏体的硬度取决于_______ 。

8.用T10钢制造车刀,其工艺路线为:下料→锻造→预备热处理(________ + ________)→机加工→最终热处理(________ + ________)→磨加工。(请在横线上填入相应热处理工艺的名称)

9. 片状珠光体的片间距越小,硬度和强度,塑性。

10. 钢中常见的马氏体形态有和两种,其中的韧性较好。

11. 当钢中存在严重的网状渗碳体时,应先进行处理,再进行退火。

12. 感应加热表面淬火适用于钢,气体渗碳适用于钢。

13. 在光学显微镜下,上贝氏体组织的特征呈状,下贝氏体组织呈状。

14. 珠光体的组织形态有状和状,其中状珠光体的切削加工性能较好。

二、选择题

1.钢在淬火后获得的马氏体组织粗细主要取决于()。

A.奥氏体的起始晶粒度B.奥氏体的实际晶粒度

C.奥氏体的本质晶粒度D.钢的原始组织

2.除Co外,所有溶入奥氏体的合金元素都使C曲线右移,使钢的淬透性()。

A.降低B.提高C.不变D.出现极大值

3.完全退火主要适用于()。

A.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢D.白口铸铁

4.过共析钢正火的目的是()。

A.调整硬度,便于切削加工B.细化晶粒,为最终热处理作组织准备

C.消除网状二次渗碳体D.消除残余内应力,防止发生变形和开裂

5. 马氏体的硬度主要取决于()。

A.过冷奥氏体的冷却速度B.过冷奥氏体的转变温度

C.马氏体的含碳量D.马氏体的亚结构

6. 过共析钢在球化退火前需进行()。

A.调质B.去应力退火C.再结晶退火D.正火

7. 淬硬性好的钢_______ 。

A.具有高的合金元素含量B.具有高的碳含量C.具有低的碳含量

8.钢的渗碳温度范围是()。

A.600~650℃B.800~850℃C.900~950℃D.1000~1050℃9.T12钢正常淬火组织是()。

A.马氏体+残余奥氏体B.马氏体+颗粒状碳化物

C.马氏体+铁素体D.马氏体+残余奥氏体+颗粒状碳化物

10.马氏体与回火马氏体()。

A.形态与组织结构都不相同B.形态相同,组织结构不同

C.形态不同,组织结构相同D.形态与组织结构都相同

11.钢的回火处理是在_______ 。

A .退火后进行B.正火后进行C.淬火后进行

12.钢的淬透性主要取决于_______ 。

A.碳含量B.冷却介质C.合金元素

13. 铁素体是碳溶解在()中所形成的间隙固溶体。

A.α-Fe B.γ-Fe C.δ-Fe D.β-Fe

14. F,P与Fe3C相比较,()的强度最高。

A.F

B. P

C.Fe3C

D.Fe3C + P

15. 对形状复杂,截面变化大的零件进行淬火时,应选用:

A. 高淬透性钢

B. 中淬透性钢

C. 低淬透性钢。

16. 钢经调质处理后获得的组织是( ):

A.回火马氏体;

B. 回火屈氏体;

C. 回火索氏体;

D. 回火贝氏体

17 .两相合金中,以下脆性相的分布形式中_________的危害最大?

A. 颗粒分布

B. 网状

C. 薄片层状

D. 球状

18. 主要用于各种弹簧淬火后的处理。

A. 低温回火

B.中温回火

C.高温回火

D.调质

19. 扩散退火的目的是:

A. 消除和改善晶内偏析

B. 消除冷塑性变形后产生的加工硬化

C. 降低硬度以便于加工。

20. 合金元素能使C曲线右移,钢的淬透性将:

A.降低

B.提高

C.不改变

D.只能使共析钢的淬透性提高

21. 合金铁素体比铁素体的强度高,这是由于()造成的。

A.弥散强化B.加工硬化C.细晶强化D.固溶强化

三、综合题

1.有一个45钢制造的变速箱齿轮,其加工工序为:下料→锻造→正火→粗机加工(车)→调质→精机加工(车、插)→高频表面淬火→低温回火→磨加工。说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。

2.指出下列工件的淬火及回火温度,并说出回火后获得的组织。

(1)45 钢小轴(要求综合力学性能好)。

(2)60 钢弹簧。

(3)T12 钢制作的锉刀。

3.甲、乙两厂生产同一种零件,均选用45 钢,硬度要求220 ~250HBS 。甲厂采用正火,乙厂采用调质处理。均能达到硬度要求,试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。

4.指出下列工件正火的主要作用及正火后的组织。

(1)20CrMnTi(低碳钢)制造传动齿轮

(2)T12(含碳量1.2%)钢制造铣刀

5. 某工厂生产一种柴油机的凸轮,其表面要求具有高硬度(>50HRC),而零件心部要求具有良好的韧性(ak>50J/cm2),本来是采用45(含碳量0.45%)钢经调质处理后再在凸轮表面上进行高频淬火,最

后进行低温回火。现因工厂库存的45钢已用完,只剩下15(含碳量0.15%)号钢,试说明以下几个问题。(1)原用45钢各热处理工序的目的。

(2)改用15钢后,仍按45钢的上述工艺路线进行处理,能否满足性能要求?为什么?改用15钢后,应采用怎样的热处理工艺才能满足上述性能要求?试说明各热处理工序的目的以及最终得到的组织。

第五章钢热处理

第五章钢的热处理 本章重点: 热处理工艺主要介绍钢的普通常见的热处理方法, 1.退火 2.正火 3.淬火 4.回火。 难点:各种热处理方法的区别和应用 §5.3 钢的退火和正火 退火和正火是应用最为广泛的热处理工艺。在机械零件和工、模具的制造加工过程中,退火和正火往往是不可缺少的先行工序,具有承前启后的作用。机械零件及工、模具的毛坯退火或正火后,可以消除或减轻铸件、锻件及焊接件的内应力与成分、组织的不均匀性,从而改善钢件的机械性能和工艺性能,为切削加工及最终热处理(淬火)作好组织、性能准备。一些对性能要求不高的机械零件或工程构件,退火和正火亦可作为最终热处理。 一. 退火目的及工艺 退火是钢加热到适当的温度,经过一定时间保温后缓慢冷却,以达到改善组织、提高加工性能的一种热处理工艺。其主要目的是减轻钢的化学成分及组织的不均匀性,细化晶粒,降低硬度,消除内应力,以及为淬火作好组织准备。 退火工艺种类很多,常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火及再结晶退火等。不同退火工艺的加热温度范围如图5.25所示,它们有的加热到临界点以上,有的加热到临界点以下。对于加热温度在临界点以上的退火工艺,其质量主要取决于加热温度、保温时间、冷却速度及等温温度等。对于加热温度在临界点以下的退火工艺,其质量主要取决于加热温度的均匀性。 1. 完全退火 完全退火是将亚共析钢加热到A C3以上20~30℃,保温一定时间后随炉缓慢冷却至500℃左右出炉空冷,以获得接近平衡组织的一种热处理工艺。它主要用于亚共析钢,其主要目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性能。 低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工。过共析钢完全退火,加热温度在A cm以上,会有网状二次渗碳体沿奥氏体晶界析出,造成钢的脆化。

第五章钢铁热处理

第五章钢铁热处理 将钢在固态下,加热到一定温度,经过保温,适当的冷却速度冷却,以改变其内部组织,从而获得所需性能的工艺方法。 调整钢的化学成分或对其实施改性处理是改善钢的使用性能和工艺性能的主要途径。利用加热、保温、冷却的方法,改变材料的组织与结构,达到改变材料性能的工艺过程称为热处理。 意义:合适的热处理是让材料达到希望的性能,有时是为了便于进行加工,有时让材料满足工作条件的要求。它是合理使用材料、充分发挥材料潜力必不可少方法。热处理过程中材料处于固态下,但内部都有不同程度的固态转变发生。 根据加热和冷却及应用特点的不同,常用的热处理方法的大致分类有: 第一节钢在加热时的组织转变 一、转变温度相变点

二、奥氏体的形成过程及影响因素 1、奥氏体形成的基本过程 (1)奥氏体晶核的形成 (2)奥氏体晶核的长大 (3)剩余渗碳体的溶解 (4)奥氏体晶核的均匀化 1.奥氏体是同时消耗两相来长大; 2.实际上总是铁素体先消失,随后残余渗碳体的溶解; 3.奥氏体的均匀化,各处的碳浓度都达到平均成分,随后所含其它合金元素经扩散达到成分均匀; 4.在铁素体和渗碳体的交界处形成奥氏体的核心; 5.亚(过)共析钢中过剩相的溶解(温度达到AC3或Accm以上)。 2、影响奥氏体转变的因素

(1)加热温度; (2)加热速度; (3)化学成分; (4)原始组织。 (二)影响奥氏体晶粒长大的因素 1、加热温度 2、化学成分 1)保温温度愈高,保温时间长,奥氏体长大速度快,长大的时间多,晶粒变粗; 2)原始组织,固相转变组织的遗传性,珠光体细小,奥氏体的晶粒也细小;片状比球状细小,非平衡组织往往也可得到细小的奥氏体晶粒。 3)合金元素(成分)①含碳量增加,奥氏体转变加快,生长时间多,奥氏体晶粒的长大倾向增加; ②碳化物形成元素(Ti、V、Ta、Nb、Zr、W、Mo、Cr)和碳结合力强,阻碍碳的扩散可阻碍奥氏体晶粒生长;③不和碳作用而溶入基体元素(Si、Ni、Cu)对奥氏体晶粒生长无明显的影响;④Co、P、Mn对奥氏体晶粒的长大有加速作用。 4)加热速度速度快用的时间少,转变在较高温度,形核率高,最终晶粒尺寸较细小。 第二节钢在冷却时的组织转变一、过冷奥氏体的等温冷却转变 过冷奥氏体:钢奥氏体化后,从高温冷却到A1以下,此时奥氏体并不立即转变,而处于热力学不稳定状态,把这种存在于A1温度以下暂未发生转变的不稳定奥氏体称为过冷奥氏体。 等温冷却:将钢迅速过冷到临界点(Ar1)以下某一温度,使奥氏体保持在该温度下进行转变。连续冷却:将钢以某一固定速度不停顿地冷却(到室温),使奥氏体在连续降温的过程种转变。(一)共析钢过冷奥氏体等温转变图的建立 等温转变曲线;C曲线TTT曲线 Temperature Time Transformation 孕育期

第五章钢的热处理(含答案)

第五章钢的热处理(含答案) 一、填空题(在空白处填上正确的内容) 1、将钢加热到________,保温一定时间,随后在________中冷却下来的热处理工艺叫正火。 答案:Ac 3或Ac cm 以上50℃、空气 2、钢的热处理是通过钢在固态下________、________和________的操作来改变其内部________,从而获得所需性能的一种工艺。 答案:加热、保温、冷却、组织 3、钢淬火时获得淬硬层深度的能力叫________,钢淬火时获得淬硬层硬度的能力叫 ________。 答案:淬透性、淬硬性 4、将________后的钢加热到________以下某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温,这种热处理方法叫回火。 答案:淬火、Ac 1 5、钢在一定条件下淬火时形成________的能力称为钢的淬透性。淬透层深度通常以工件________到________的距离来表示。淬透层越深,表示钢的________越好。 答案:马氏体(M)、表面、半马氏体区、淬透性 6、热处理之所以能使钢的性能发生变化,其根本原因是由于铁具有________转变,从而使钢在加热和冷却过程中,其内部________发生变化的结果。 答案:同素异构、组织 7、将钢加热到________,保温一定时间,随后在________中冷却下来的热处理工艺叫正火。 答案:Ac 3或Ac cm 以上30℃~50℃、空气 8、钢的渗碳是将零件置于________介质中加热和保温,使活性________渗入钢的表面,以提高钢的表面________的化学热处理工艺。 答案:渗碳、碳原子、碳含量 9、共析钢加热到Ac 1 以上时,珠光体开始向________转变,________通常产生于铁素体和渗碳体的________。 答案:奥氏体(A)、奥氏体晶核、相界面处 10、将工件放在一定的活性介质中________,使某些元素渗入工件表面,以改变化学成分和________,从而改善表面性能的热处理工艺叫化学热处理。 答案:加热和保温、组织 11、退火是将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度,保温一定时间,然后________冷却,以获得接近________组织的热处理工艺。 答案:缓慢(随炉)、平衡状态 12、将钢加热到________温度,保温一定时间,然后 ________冷却到室温,这一热处理工艺叫退火。 答案:适当、缓慢(随炉) 13、V 临 是获得________的最小冷却速度,影响临界冷却速度的主要因素是________。

第五章 钢的热处理

一、名词解释 1.过冷:结晶只有在理论结晶温度以下才能发生,这种现象称为过冷。 2.枝晶偏析:在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内不均匀的现象叫做枝晶偏析。 3.二次相:由已有固相析出的新固相称为二次相或次生相。 4.铁素体:碳在α—Fe中的固溶体称为铁素体。 5.奥氏体:碳在γ—Fe中的固溶体称为奥氏体。 6.莱氏体:转变产物为奥氏体和渗碳体的机械混合物,称为莱氏体。 7.珠光体:转变产物为铁素体和渗碳体的机械混合物,称为珠光体。 8.变质处理:又称为孕育处理,是一种有意向液态金属中加入非自发形核物质从而细化晶粒的方法。 9.共晶转变:在一定温度下,由一定成分的液相同时结晶出两个成分和结构都不相同的新固相的转变过程。 10.包晶转变:在一定温度下,由一定成分的液相包着一定成分的固相,发生反应后生成另一一定成分新固相的反应。 二、填空题 1、金属的结晶过程由晶核形成和晶核长大两个基本过程组成。 2、金属结晶过程中,细化结晶晶粒的主要方法有控制过冷度、变质处理和振动、搅拌 3、当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时,先结晶出来的枝晶轴含有较多的高熔点 组元。 4、在实际生产中,若要进行热锻或热轧时,必须把钢加热到奥氏体相区。 5、在缓慢冷却条件下,含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度低强度低。 三、选择题 1.铸造条件下,冷却速度越大,则(A.过冷度越大,晶粒越小) 2.金属在结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度(B.越低) 3.如果其他条件相同,下列各组铸造条件下,哪种铸锭晶粒细?(A.金属模铸造 B.低温铸造A.铸成薄片A.浇注时振动) 4.同素异构体转变伴随着体积的变化,其主要原因是(致密度发生变化) 5.实际金属结晶时,可通过控制形核N和长大速度G的比值来控制晶粒大小,要获得细晶粒,应采用(A.增大N/G值) 6.二元合金在发生共晶转变时,各相组成是(D.三相共存) 7.二元合金在发生共析转变时,各相的(B.质量固定,成分发生变化) 10.产生枝晶偏析的原因是由于(D.液、固相线间距大,冷却速度也大) 11.二元合金中,铸造性能最好的是(B.共晶合金) 14.在下列方法中,可使晶粒细化的方法是(D.变质处理) 四、判断题 1。凡是液体凝固为固体的过程是结晶过程。( x ) 2.评定晶粒度的方法 :在相同放大倍数的条件下,将晶粒组织图像或显微照片与标准晶粒评级图进行比较。晶粒度级别数越高,晶粒越细。(√) 3。在铁碳合金中,凡具有E点与F点之间成分的合金换冷到1148C时都将发生共晶转变。(√) 4。纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。(√) 5。Pb-Sn合金结晶时析出的一次相、二次相和共晶相均具有相同的晶体结构,但忽悠不同组织形态。(√) 6。杠杆定律只适用于两相区。(√)

工程材料及热处理 第5章作业题答案

1.奥氏体晶粒大小与哪些因素有关?为什么说奥氏体晶粒大小直接 影响冷却后钢的组织和性能? 奥氏体晶粒大小是影响使用性能的重要指标,主要有下列因素影响奥氏体晶粒大小。(1)加热温度和保温时间。加热温度越高,保温时间越长,奥氏体晶粒越粗大。(2)加热速度。加热速度越快,过热度越大,奥氏体的实际形成温度越高,形核率和长大速度的比值增大,则奥氏体的起始晶粒越细小,但快速加热时,保温时间不能过长,否则晶粒反而更加粗大。(3)钢的化学成分。 在一定含碳量范围内,随着奥氏体中含碳量的增加,碳在奥氏体中的扩散速度及铁的自扩散速度增大,晶粒长大倾向增加,但当含碳量超过一定限度后,碳能以未溶碳化物的形式存在,阻碍奥氏体晶粒长大,使奥氏体晶粒长大倾向减小。(4)钢的原始组织。 钢的原始组织越细,碳化物弥散速度越大,奥氏体的起始晶粒越细小,相同的加热条件下奥氏体晶粒越细小。 传统多晶金属材料的强度与晶粒尺寸的关系符合Hall-Petch关系,即σs=σ0+kd-1/2,其中σ0和k是细晶强化常数,σs是屈服强度,d是平均晶粒直径。显然,晶粒尺寸与强度成反比关系,晶粒越细小,强度越高。然而常温下金属材料的晶粒是和奥氏体晶粒度相关的,通俗地说常温下的晶粒度遗传了奥氏体晶粒度。 所以奥氏体晶粒度大小对钢冷却后的组织和性能有很大影响。奥氏体晶粒度越细小,冷却后的组织转变产物的也越细小,其强度也越高,此外塑性,韧性也较好。

2.过冷奥氏体在不同的温度等温转变时,可得到哪些转变产物?试列表比较它们的组织和性能。 3.共析钢过冷奥氏体在不同温度的等温过程中,为什么550℃的孕育期最短,转变速度最快? 因为过冷奥氏体的稳定性同时由两个因素控制:一个是旧与新相之间的自由能差ΔG;另一个是原子的扩散系数D。等温温度越低,过冷度越大,自由能差ΔG也越大,则加快过冷奥氏体的转变速度;但原子扩散系数却随等温温度降低而减小,从而减慢过冷奥氏体的转变速度。高温时,自由能差ΔG起主导作用;低温时,原子扩散系数起主导作用。处于“鼻尖”温度时,两个因素综合作用的结果,使转变孕育期最短,转变速度最大。

工程材料05(钢的热处理)

热处理概述 热处理——在固态下,通过对材料进行加热、保温和冷却,改变材料的组织结构,以获得所需性能的一种工艺方法。 主要特点:热处理是在固态下进行,只改变工件的组织和性能,而尺寸和形状基本不变。——区别于铸、锻、焊、切削等加工工艺 基本原理:平衡组织加热、保温 A 不同冷速各种非平衡组织(不同性能)热处理工艺曲线:热处理的基本过程分为加热、保温和冷却三个阶段,对应的主要参数分别为加热温度、保温时间和冷却速度。

热处理的作用: 1、改善金属材料的使用性能,提高产品的质量和寿命。→最终热处理 2、改善材料的加工性能,使材料便于加工。 →预备热处理 例如,对T8钢材料采用: 淬火+低温回火(HRC58-62),用于制作工具,具有良好的耐磨性。 球化退火(HRC18-23),适合于进行切削加工。 热处理的分类: 渗碳 渗氮 碳氮共渗 热处 理 普通热处理 表面热处理 退火 正火 淬火 回火 表面淬火 化学热处理 感应加热淬火 火焰加热淬火 激光加热淬火

第一节钢在加热时的转变 钢材在热处理时,首先需要进行加热和保温,使钢材组织中的F和Fe3C 转变为A,该过程称为“奥氏体化”。 铁碳相图中的A1、A3、A cm是平衡转变点,而在实际生产中,加热和冷却的速度较快,因此加热时的相变点要高于平衡点,用A c1、A c3、A ccm表示,冷却时的相变点要低于平衡点,用A r1、A r3、A rcm表示,并且加热/冷却速 度越快,温度差异越大。

一、钢的奥氏体过程 共析钢在加热和保温时,组织由P(F+Fe3C)转变为A。 奥氏体化过程包括以下四个阶段: (a)A晶核的形成(b)A晶核的长大 (c)残余Fe3C的溶解(d)A体的均匀化

机械制造基础第五章碳素钢与钢的热处理习题解答

第五章碳素钢与钢的热处理 习题解答 5-1 在平衡条件下,45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度、塑性、韧性哪个大、哪个小? 变化规律是什么? 原因何在? 答:平衡条件下,硬度大小为:45钢T8钢>T12钢。 变化规律为:随着碳含量的增加钢的硬度提高,塑性和韧性则下降,因为随着含量的增加组织中硬而脆的渗碳体的量也在增加;随碳含量增加,强度也会增加,但当碳含量到了0.9%后,强度则会随碳含量的增加而下降,因为碳含量超过0.9%后,钢的平衡组织中出现了脆而硬的网状二次渗碳体,导致了强度的下降。 5-2 为什么说碳钢中的锰和硅是有益元素? 硫和磷是有害元素? 答:锰的脱氧能力较好,能清除钢中的FeO,降低钢的脆性;锰还能与硫形成MnS,以减轻硫的有害作用。硅的脱氧能力比锰强,在室温下硅能溶人铁素体,提高钢的强度和硬度。 硫在钢中与铁形成化合物FeS,FeS与铁则形成低熔点(985℃) 的共晶体分布在奥氏体晶界上。当钢材加热到1100~1200℃进行锻压加工时,晶界上的共晶体己熔化,造成钢材在锻压加工过程中开裂,这种现象称为“热脆”。磷可全部溶于铁素体,产生强烈的固溶强化,使钢的强度、硬度增加,但塑性、韧性显著降低。这种脆化现象在低温时更为严重,故称为“冷脆”。磷在结晶时还容易偏析,从而在局

部发生冷脆。 5-3 说明Q235A、10、45、65Mn、T8、T12A各属什么钢? 分析其碳含量及性能特点,并分别举一个应用实例。 答:Q235A属于碳素结构钢中的低碳钢;10钢属于优质碳素结构钢中的低碳钢;45钢属于优质碳素结构钢中的中碳钢;65Mn属于优质碳素结构钢中的高碳钢且含锰量较高;T8属于优质碳素工具钢;T12A属于高级优质碳素工具钢。 Q235A的w C =0.14% ~ 0.22%,其强度、塑性等性能在碳素结构钢中居中,工艺性能良好,故应用较为广泛,如用于制造机器中受力不大的螺栓。 10钢的w C =0.07% ~ 0.14%,其强度、硬度较低,塑性、韧性良好,用作焊接件、冲压件和锻件时的工艺性能良好,可用于制造机器中的垫圈、销钉等零件。 45钢的w C =0.42% ~ 0.50%,其力学性能在优质碳素结构钢中居中,具有良好的综合力学性能,应用广泛,如可用于制造内燃机的曲轴等零件。 T8钢的w C =0.75% ~ 0.84%,其强度、硬度和耐磨性较高,塑性、韧性较低,可用于制造承受冲击的冲头等零件。 T12A钢的w C =1.15% ~ 1.24%,其强度、硬度和耐磨性较高,塑性、韧性比T8钢低,可用于制造不受冲击的铰刀或丝锥等工具。 5-4 什么是热处理? 它由哪几个阶段组成? 热处理的目的是什么?

第五章热处理作业 (2)

1. 亚共析钢热处理时,快速加热可显著提高σs和A k是何道理? 2. 共析钢加热到奥氏体化以后, 以如下图中所示的四种方式冷却。 冷却后的组织为 a) ; b) ; c) ; d) 。 3. 共析钢加热到A化以后,以各种速度连续冷却能否得到B,采取 什么方法才能获得B? 4. 以下几种说法是否正确?为什么? (1)过冷A的冷却速度越快,则淬火后钢的硬度越高 (2)钢中合金元素越多,则淬火后钢的硬度越高 (3)钢经淬火后处于硬、脆状态 (4)本质细晶粒钢加热后实际晶粒一定比本质粗晶粒钢细 (5)同一刚才在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好5. 现制造一汽车传动错齿轮,要求表面具有高的硬度、耐磨性和接 触疲劳极限,心部具有良好的韧性,应采用如下那种工艺及材 料? A T10钢经淬火+低温回火 B 45钢经调质处理 C 用低碳合金钢20CrMnTi经渗碳+淬火+低温回火 6. 某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮表面有高的硬度,而心部具有 良好的韧性。原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬 火,最后低温回火。现因工厂库存的45钢用完只剩下15钢,拟用15 钢代替。试说明: 1)原45钢各热处理工序的作用(调质,高频淬火,低温回火) 2)改用15 钢后仍按原热处理工序进行能否满足性能要

求?为什么? 改用15钢后,为达到所要求的性能,在心部强度足够的前提下应采用何种热处理工艺? 7. 现用T10钢制造形状简单的车刀,其工艺路线为: 下料—锻造— 热处理 1— 机加工— 热处理2— 磨削 1) 试指出热处理1和热处理2的工艺名称;2) 说明热处理1和热处理2 的作用 8. T12钢的淬火温度选为Ac1+30~50℃,而不是Accm+30~50℃, 为什么? 9. 确定下列钢件的退火工艺,并指出退火目的及退火后的组织 1)经冷轧后的15钢板要求降低硬度 2)ZG35铸造齿轮 3)锻造过热的60钢锻坯 4)具有片状Fe3C的T12钢坯

钢铁热处理

钢铁材料的一般热处理 名称热处理过程热处理目的 1.退火 将钢件加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却到室 温①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工 ②细化晶粒,均匀钢的组织,改善钢的性能及为以后的热处理作准备 ③消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂 退火类别(1)完全退火 将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同,一般是7 10-750℃,个别合金钢的临界温度可达800—900oC)以上3 0—50oC,保温一定时间,然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷 却) 细化晶粒,均匀组织,降低硬度,充 分消除内应力完全退火适用于含碳 量(质量分数)在O.8%以下的锻件或 铸钢件 (2)球化退火 将钢件加热到临界温度以上20~30oC,经过保温以后,缓慢 冷却至500℃以下再出炉空冷 降低钢的硬度,改善切削性能,并为 以后淬火作好准备,以减少淬火后变 形和开裂,球化退火适用于含碳量(质 量分数)大于O.8%的碳素钢和合金 工具钢 (3)去应力退火 将钢件加热到500~650oC,保温一定时间,然后缓慢冷却(一 般采用随炉冷却) 消除钢件焊接和冷校直时产生的内 应力,消除精密零件切削加工时产生 的内应力,以防止以后加工和用过程 中发生变形 去应力退火适用于各种铸件、锻件、 焊接件和冷挤压件等 2.正火 将钢件加热到临界温度以上40~60oC,保温一定时间,然后 在空气中冷却①改善组织结构和切削加工性能 ②对机械性能要求不高的零件,常用正火作为最终热处理 ③消除内应力 3.淬火 将钢件加热到淬火温度,保温一段时间,然后在水、盐水或 油(个别材料在空气中)中急速冷却①使钢件获得较高的硬度和耐磨性 ②使钢件在回火以后得到某种特殊

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