金属材料及热处理2

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2、金属材料与热处理---钢铁热处理

A1以下的某温度保温适当
时间后，置于空气或水中冷却的工艺。

螺杆表面的淬火裂纹
1、回火的目的 ⑴减少或消除淬火内应力,
防止变形或开裂。

⑵获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。

⑶稳定尺寸。淬火M和A’都是非平衡组织，有自发向平衡组
织转变的倾向。回火可使M与A’转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。
● <0.6%C时，组织为F+S；
● 0.6%C时，组织为S 。
正火温度
正火实质上是完全退火的变相形式，只不过把退火炉内缓冷改为空冷而言。正火表示方法为Z。
正火温度

2、正火的目的
⑴ 对于低、中碳钢(≤0.6C%)，目的与退火的相同。 ⑵ 对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。 ⑶ 普通件最终热处理。

下保温，使珠光体中的渗
碳体球化后出炉空冷。

主要用于共析、过共析钢。

球化退火的组织为铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织，称球状珠光体, 用P球表示。

对于有网状二次渗碳体的过共析钢，球化退火前应先进行正火，
以消除网状.
球状珠光体

⑷ 去应力退火将工件缓慢加热（100～150 ℃/小时）到500~600℃ ，经过一段保温后，随炉缓慢冷却到300~200 ℃以下，再出炉空冷。主要目的：1．消除内应力、稳定尺寸、减少加工和使用过程中的变
实际加热或冷却时存在着过冷或过热现象，因此将钢加热时的实际转变温度分别用
Ac1、Ac3、Accm表示;冷却
时的实际转变温度分别用 Ar1、Ar3、Arcm表示。

《金属材料与热处理》课后习题答案

第1章金属的结构与结晶一、填空：1、原子呈无序堆积状态的物体叫，原子呈有序、有规则排列的物体称为。

一般固态金属都属于。

2、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为。

通过两个或两个以上原子中心的直线，可代表晶格空间排列的的直线，称为。

3、常见的金属晶格类型有、和三种。

铬属于晶格，铜属于晶格，锌属于晶格。

4、金属晶体结构的缺陷主要有、、、、、和等。

晶体缺陷的存在都会造成，使增大，从而使金属的提高。

5、金属的结晶是指由原子排列的转变为原子排列的过程。

6、纯金属的冷却曲线是用法测定的。

冷却曲线的纵坐标表示，横坐标表示。

7、与之差称为过冷度。

过冷度的大小与有关，越快，金属的实际结晶温度越，过冷度也就越大。

8、金属的结晶过程是由和两个基本过程组成的。

9、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的及。

10、金属在下，随温度的改变，由转变为的现象称为同素异构转变。

二、判断：1、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。

（）2、非晶体具有各向同性的特点。

（）3、体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心。

（）4、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。

（）5、金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。

（）6、一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。

（）7、多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。

（）8、单晶体具有各向异性的特点。

（）9、在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。

（）10、同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。

（）11、金属发生同素异构转变时要放出热量，转变是在恒温下进行的。

（）三、选择1、α—Fe是具有（）晶格的铁。

A、体心立方B、面心立方C、密排六方2、纯铁在1450℃时为（）晶格，在1000℃时为（）晶格，在600℃时为（）晶格。

A、体心立方B、面心立方C、密排六方3、纯铁在700℃时称为（），在1000℃时称为（），在1500℃时称为（）。

A、α—FeB、γ—FeC、δ—Fe4、γ—Fe转变为α—Fe时，纯铁体积会（）。

金属材料与热处理第2版课件王学武

热处理的应用与效果
提高机械性能
通过改变金属的内部组织结构，提高其硬度、韧性和强度等机械性能。
改善切削加工性
通过改变金属的内部组织结构，改善其切削加工性能，提高生产效率和产品质量。
提高耐腐蚀性
通过改变金属的表面组织结构，提高其耐腐蚀性，延长使用寿命。
消除残余应力
通过热处理消除金属内部的残余应力，提高其稳定性和可靠性。
分类
金属材料按成分可分为纯金属、合金和金属间化合物三大类；按用途可分为结构材料和功能材料；按形态可分为块状、板状、箔状、粉状、丝状和带状等。
金属材料的性能特点
物理性能
01
金属材料的物理性能包括密度、熔点、热膨胀性、导热性、导
电性和磁性等。
化学性能
02
金属材料的化学性能是指其在一定温度和介质条件下抵抗各种
03
金属材料的力学性能
强度与塑性
强度
金属材料抵抗外力作用而不被破坏的能力，通常用抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等指标来衡量。
塑性
金属材料在外力作用下产生不可逆的永久变形而不被破坏的能力，通常用延伸率和断面收缩率等指标来衡量。
硬度与韧性
硬度
金属材料抵抗硬物压入表面的能力，常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
热处理定义
通过加热、保温和冷却的方式改变金属材料的内部组织结构，以达到改善其性能的目的。
热处理分类
根据加热温度、冷却方式和加热介质的不同，热处理可分为多种类型，如退火、正火、淬火和回火等。
热处理的基本原理
相变
金属在加热和冷却过程中会发生相变，即固态、液态和气态之间的转变。相变会影响金属的内部组织结构，进而影响其性能。

金属材料及热处理(高起专)阶段性作业2

金属材料及热处理(高起专)阶段性作业2总分: 100分考试时间:分钟判断题1. 奥氏体和铁素体都是碳溶于铁的固溶体。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：2. 珠光体是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：3. 共析钢中碳的质量分数为0.77%。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：4. 碳的质量分数小于2.11%的铁碳合金称为钢。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：5. 由于白口铸铁中存在过多的渗碳体，其脆性大，所以较少直接使用。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：6. 接近共晶成分的合金，一般铸造性能较好。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：7. 共晶转变是指一定成分的液态合金，在一定的温度下同时结晶出两种不同固相的转变。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：8. 由一种成分的固溶体，在一恒定的温度下同时析出两个一定成分的新的不同固相的过程，称为共析转变。

(5分)参考答案：正确解题思路：9. 共晶转变虽然是液态金属在恒温下转变成另外两种固相的过程，但和结晶有本质的不同，因此不是一个结晶过程。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：10. 两个单相区之间必定有一个由这两个相所组成的两相区隔开。

两个单相区不仅能相交于一点，而且也可以相交成一条直线。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：11. 相图虽然能够表明合金可能进行热处理的种类，但并不能为制定热处理工艺参数提供参考依据。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：12. 钢中随着碳质量分数由小到大，渗碳体量逐渐增多，铁素体量逐渐减少，铁碳合金的硬度越来越高，而塑性.韧性越来越低。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：13. 由于奥氏体组织具有强度低、塑性好，便于塑性变形加工的特点，因此，钢材轧制（_ ____）(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：14. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。

金属材料与热处理第2版课件第一单元

第一单元金属的力学性能及测试
导读
• 金属材料之所以在现代工业中获得广泛应用，主要是由于其具有加工过程和使用过程中所需要的各种优越性能，金属材料的性能是选择材料的主要依据。
• 掌握各种金属材料的性能及其变化规律，对于正确选择和使用金属材料、充分发挥其性能潜力、保证构件或零件质量是十分重要的。
（一）定义金属材料断裂前发生塑性变形的能力。
（二）衡量指标断后伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比。
断面收缩率：试样拉断后，颈缩处的横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比。
1.断后伸长率（ A ）
l1-l0
A=
×100%
l0
l1——试样拉断后的标距,mm; l0——试样的原始标距,mm。
• 材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。 • 外力去处后能够恢复的变形称为弹性变形。 • 外力去处后不能恢复的变形称为塑性变形。
力学性能
• 材料在力的作用下，诸如不同载荷所造成的弹性变形、塑性变形、断裂（脆性断裂、韧性断裂、疲劳断裂等）以及金属抵抗变形和断裂能力的衡量指标。
• 常用的力学性能有：强度、刚度、弹性、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳极限等。
a）安全，防止产生突然破坏； b）缓和应力集中；
c）金属锻压、轧制、冲压、位拔、冷弯等变形加工。
• 强度与塑性是一对相互矛盾的性能指标。 • 在金属材料的工程应用中，要提高强度，就要牺牲一部分塑性。
反之，要改善塑性，就必须牺牲一部分强度。 • 正所谓“鱼和熊掌二者不能兼得”。但通过细化金属材料的显微
的，有时却是互相矛盾的。 • 例如，一些要求高强度或高硬度或耐高温的材料常常会给压力
加工、机械加工、铸造等工艺带来不少困难，有时甚至会达到否定某些材料的程度。

机械基础复习资料金属材料和热处理含习题答案

第二部分机械基础第四章金属材料和热处理本章重点1．掌握：强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度的含义。

2．了解：工艺性能的含义。

3．了解：热处理的概念及目的。

4．熟悉：退火、正火、淬火、回火，表面热处理的方法。

5．掌握：碳素钢的概念、分类、牌号的表示方法及性能。

6．掌握：合金钢的牌号及表示方法。

7．熟悉：铸铁分类牌号及用途。

本章内容提要一．金属材料的性能1．物理、化学性能物理性能是指金属材料的密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等具有物理特征的一些性能。

化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能。

如：耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性。

2．金属材料的机械性能金属材料在外力作用下所表现出来的性能就是力学性能。

主要有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。

（1）强度强度是材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。

可分为抗拉强度、抗压强度、抗剪强度和抗扭强度。

常用的强度是抗拉强度。

工程上常用的强度指标是屈服点和抗拉强度。

（2）塑性塑性是金属材料在静载荷作用下产生永久变形的能力。

常用塑性指标是伸长率和断面收缩率。

伸长率：是指试样拉断后的伸长与原始标距的百分比。

式中，L 0表示试样原长度（mm ），L 1表示试样拉断时的长度（mm ）。

断面收缩率：是指试样拉断后，缩颈处横截面积（A 1）的最大缩减量与原始横截面积（A 0）的百分比。

（3）硬度硬度是金属材料表面抵抗比它更硬的物体压入时所引起的塑性变形能力；是金属表面局部体积内抵抗塑性变形和破裂的能力。

目前最常用的硬度是布氏硬度（HB ）、洛氏硬度（HRC 、HRB 、HRA ）和维氏硬度（HV ）。

（4）韧性1o o 100%L L L -=⨯δ010A A 100%A -=⨯ψ韧性是脆性的反意，指金属材料抵抗冲击载荷的能力。

工程技术上常用一次冲击弯曲试验来测定金属抵抗冲击载荷的能力。

（5）疲劳强度疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用下不发生断裂的最大应力。

一般规定，钢铁材料的应力循环次数取108，有色金属取107。

金属材料与热处理-2v

授人以鱼不如授人以渔
单晶体与多晶体对于单晶体，由于各个方向上原子排列不同，导致各个方向上的性能不同，朱明工作室 zhubob@ 即“各向异性”的特点；而多晶体对每个小晶粒具有“各向异性”的特点，而就多晶体的整体，由于各小晶粒的位向不同，表现的是各小晶粒的平均性能，不具备“各向异性” 的特点。单晶体多晶体
2.面心立方晶格—晶胞也是一个正立方体，其金属有γ –Fe、铝、镍、铜、铅等。一般来讲，这类金属材料的强度较低而塑性很好。下面是面心立方的原子模型、晶格和晶胞。
授人以鱼不如授人以渔
朱明工作室 3.密排六方晶格—晶胞是一个六方柱体，其金属有铍、镁、钛、锌等。一般来讲，这类金属材料的强度和塑性均较差。下面是密排六方的原子模型、晶格和晶胞。
朱明工作室
zhubob@
授人以鱼不如授人以渔
模块三
铁碳合金相图
朱明工作室
zhubob@
相图是合金的成分、温度和组织之间关系的一个简明图表。合金在液态时一般呈均匀的溶液，在结晶、冷却以后既可以是单相固溶体，亦可以是化合物，更常见的是固溶体、固溶体与化合物、几种固溶体与化合物组成的多相组织，也称混合物。了解相图可以回答生产上的很多问题：比如合金系随着成分的变化，它的组织和性能会发生样的变化？随着温度的变化它的组织和性能又如何变化？等等。十分有用。
（三）固溶强化在固溶体中，当溶质含量极少时，固溶体的性能与溶剂金属基本相同。随朱明工作室着溶质含量的提高，通常都会是固溶体的强度、硬度升高，塑性、韧性下降， zhubob@ 称之为“固溶强化”，其影响因素有： 1.溶质原子不同，浓度不同，强化效果不同。 2.溶质原子与基体金属原子尺寸差越大，强化作用越大。 3.间隙溶质原子比置换溶质原子强化作用大。 4.溶质与基体价电子数差越大，强化作用越强。

《金属材料及热处理》课程教学大纲

《金属材料及热处理》课程教学大纲课程编号：081095211课程名称：金属材料及热处理英文名称：Metal Materials and heat treatment课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：48/3（讲课学时：44 实验学时：4 ）适用专业：材料成型及控制工程一、课程性质与任务金属材料及热处理是材料成形及控制工程专业的一门重要必修课,也是理论性和实践性较强的专业课。

通过本课程的学习,使学生掌握钢的退火、正火、淬火和回火等热处理工艺的基本理论,基本知识和实验技能,并能应用于实践，了解工程用钢、铸铁和有色金属的分类和特性。

本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本工艺方法的讲解；在培养实践能力方面着重培养学生不同材质的工件在不同应用场合的选择，不同材料性能的热处理工艺的选择。

培养学生的工程观念和规范意识，要善于观察、思考，勤于实践，培养学生应用理论联系实际的方法去解决工程实际问题，具有合理地选择材料并确定热处理工艺的能力。

二、课程与其他课程的联系学生应在先学完《大学物理》、《材料科学基础》、《物理化学》等课程，并经过金属工艺的生产实训，对材料及热处理方面有一定的感性认识后，再学习本课程，通过本课程的学习，为《材料的力学性能》、《铸造合金熔炼》等专业课奠定基础，也为学生从事铸造、焊接、锻造、热处理专业方面工作打下坚实的基础。

三、课程教学目标1.掌握固态相变的基本理论，了解钢在加热与冷却时组织的转变规律，理解材料成分-组织-性能之间的关系；（支撑毕业能力要求1.2，1.3）2.掌握钢的退火、正火、淬火与回火的应用及工艺参数的制定，从而对材料及其热处理具有一定的分析和研究能力，对于实际工件能够给出较合理的热处理工艺；（支撑毕业能力要求2.1，2.3）3.对于已有热处理工艺造成的工程问题，能够分析存在问题的原因，优化热处理工艺；（支撑毕业能力要求4.2）4.了解特殊热处理工艺特征和应用；（支撑毕业能力要求1.2）5.了解常用金属材料（工程用钢、铸铁和有色合金）的特性，能够根据使用环境和性能要求选择合适的金属材料。

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本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共15道小题)1. 二元合金在发生共晶转变时，其相组成是（）。

(D) 三相共存2. 实际金属结晶时，通过控制晶核形成率N和成长率G的比值来控制晶粒的大小，在下列（）情况下获得粗大的晶粒：(B) N/G很小时3. 常温铁素体是碳溶解在（）中所形成的间隙固溶体。

(A) α-Fe4. （）属于冶金缺陷。

(D) 缩孔5. 铁素体的机械性能特点是（）(C) 高塑性、低强度6. 共晶成分的铁碳合金发生共晶反应时，其反应式为( )。

(A) 莱氏体8. 在Fe-Fe3C相图中，Acm线也称为（）。

(D) 固溶度线9. 下列铁碳合金在室温平衡状态，（）成分的强度最高。

(B) 0.8％10. 铸铁的含碳量一般为（）。

(A) 0.0218～2.11%12. 脆性相以（）析出的危害最大。

(A) 网状13. 热处理能使钢的性能发生变化，其根本原因是（）。

(A) 铁有同素异构转变14. 比较以下（）的强度最高。

(D) S15. 钢经调质处理后获得的组织是( )。

[不选全或者选错，不算完成](A) 铁素体(B) 奥氏体18. 马氏体组织有（）形态。

[不选全或者选错，不算完成](C) 板条状(D) 针状19. 铸铁的力学性能可取决于（）。

[不选全或者选错，不算完成](A) 基体组织(B) 石墨的形态(C) 变质处理(D) 石墨化程度20. 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有（）。

[不选全或者选错，不算完成](B) Ti(D) V21. 含有合金元素（）较多的钢可能是本质粗晶钢。

[不选全或者选错，不算完成](A) Mn(C) P22. 钢中常含有的有益元素主要有（）。

[不选全或者选错，不算完成](A) Mn(D) Si23. 钢经调质处理后的机械性能（）[不选全或者选错，不算完成](B) 强度比正火高(C) 塑性比正火更好(D) 韧性比正火更好24. 齿轮类零件的主要失效形式有（）。

[不选全或者选错，不算完成](B) 疲劳断裂(C) 过载断裂(D) 表面损伤25. 选材的主要原则有（）。

[不选全或者选错，不算完成](A) 使用性能原则(B) 工艺性能原则(C) 经济性原则(D) 环境与资源原则三、判断题(判断正误，共10道小题)26.凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。

（）正确答案：说法错误27.非晶体是各向同性的。

（）正确答案：说法正确28.单晶体和多晶体都表现为各向异性。

（）正确答案：说法错误29.合金中凡成分相同、结构相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分称为组织。

（）正确答案：说法错误30.固溶体的强度和硬度，比组成固溶体的溶剂金属的强度和硬度高。

（）正确答案：说法正确31.在平衡结晶条件下，由于匀晶转变在整个结晶过程中，固相的成分沿着固相线变化，因此，结晶完成后，得到固体的成分是不均匀的。

（）正确答案：说法正确32.无限固溶体一定是置换固溶体。

（）正确答案：说法正确33. Fe3CI与Fe3CⅡ的形态和晶体结构均不相同。

（）正确答案：说法错误34.在Fe－Fe3C相图中，含碳量大于2.11%的成分在结晶过程中均会发生共晶反应。

（）正确答案：说法正确35.只有共析成分的铁碳合金才能发生共析反应。

（）正确答案：说法错误四、主观题(共20道小题)36.现有形状、尺寸完全相同的四块平衡状态的铁碳合金，它们的碳含量分别为0.2%，0.4%，1.2%，3. 5%的合金。

根据你所学的知识，可有哪些方法区别它们？参考答案：答：测量四块合金的硬度，其硬度随含碳量增加而升高。

观察四块合金的金相，0.2%和0.4%的合金均为亚共析钢，其组织为珠光体+铁素体，珠光体的量随含碳量增加而增加；1.2%的合金为过共析钢，其组织为珠光体+二次渗碳体；3.5%的合金为亚共晶白口铁，其组织为珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体。

观察四块合金与砂轮磨出的火花，随着含碳量的增加，流线数量和爆花数量都急剧增多，碳含量超过0.8%以后，增多的趋势逐渐缓和。

37.根据铁碳相图解释下列现象：含碳量1.0%的钢比含碳量0.5%的钢硬度高；在室温平衡状态下，含碳量为0.8%的钢比含碳量为1.2%的钢强度高；室温下莱氏体比珠光体塑性差。

参考答案：1)含碳量1.0%的钢比含碳量0.5%的钢硬度高；钢由较软的铁素体和较硬的渗碳体组成，随着含碳量的提高，钢中渗碳体的量提高，因此硬度提高。

2)在室温平衡状态下，含碳量为0.8%的钢比含碳量为1.2%的钢强度高；钢的强度是典型的对组织敏感的性能指标，细密相间的两相组织珠光体具有较高的强度，因此提高珠光体的比例可改善钢的强度，而连续分布在原奥氏体晶界上的二次渗碳体将降低钢的强度。

0.8%的钢中珠光体的比例高于1.2%的钢，同时1.2%的钢含有更多的二次渗碳体，故0.8%的钢比1.2%的钢强度高。

3)室温下莱氏体比珠光体塑性差；室温下莱氏体Fe3C+P，即珠光体分布渗碳体相的基底上，而渗碳体基底的脆性极大，莱氏体表现为脆性的，几乎不能塑性变形。

38.将含碳量分别为0.2%和0.6%的碳钢加热到860℃，保温相同时间，使奥氏体均匀化，问哪一种钢奥氏体晶粒易粗大？为什么？参考答案：0.2%和0.6%的碳钢加热到860℃，均为完全奥氏体化，其奥氏体中的含碳量分别为0.2%和0.6%，由于奥氏体中C%↑→晶粒长大↑，故含碳量为0.6%的碳钢奥氏体晶粒易粗大。

39.试比较S和S’、M和M’在形成条件、金相形态与性能上的主要区别。

参考答案：答：形成条件金相形态性能特点S正火铁素体和渗碳体相间分布呈细层S’的强度、硬度、片状韧性、塑性均高于SS ’淬火+高温回火细小弥散的渗碳体粒分布在铁素体基体（等轴晶）上M淬火低碳M 呈板条状，高碳M 呈针状（竹叶状）M ’保持了M 的高硬度，同时降低了M 的脆性及残余应力。

M ’ 淬火+低温回火亚稳定的ε-Fe 2.4C 碳化物分布于过饱和的α’（板条或针状）上40. 试说明淬火钢回火的必要性。

参考答案：答：必要性——淬火组织的问题：a. 消除淬火应力，降低脆性b. 稳定工件尺寸，由于M ，残余A 不稳定c. 获得要求的强度、硬度、塑性、韧性。

41. 为什么钢淬火后回火是钢最有效的强化手段？参考答案：答：①淬火形成Ｍ：固溶强化：过饱和C 和Me ，位错强化：高密度位错细晶强化：极细小、不同取向的马氏体束 ②回火第二相强化：析出细小碳化物粒子基本保持了淬火态的细小晶粒、高密度位错及一定的固溶强化作用。

42. 确定下列钢件的退火方法及退火后的组织1) 经冷轧后的15钢钢板。

要求降低硬度 2) 65钢切削加工前3) 改善T12钢的切削加工性能4) ZG35的铸造齿轮铸造后存在枝晶偏析参考答案：答：1）再结晶退火，退火后的组织——F+P2）完全退火，退火后的组织——F+P3）球化退火，退火后的组织——球状渗碳体分布于铁素体基体上4）扩散退火，退火后的组织——F+P43.指出下列工件的回火温度，并说明回火后的组织1)45钢轴2)60钢弹簧3)T12钢锉刀参考答案：答：1）560~600℃，回火后的组织——S’2）350-500℃，回火后的组织——T’3）150-250℃，回火后的组织——M’44.写出下列零件的最终热处理方式及其组织：(1)60Si2Mn弹簧；(2)高速钢车刀。

参考答案：答：60Si2Mn弹簧高速钢车刀最终热处理方式（各3分）淬火+中温回火淬火+550-570（600）℃回火三次最终组织（各2分）T’M’+K45.试说明表面淬火、渗碳、氮化处理在适用钢种、性能、应用等方面的差别。

参考答案：答：适用钢种性能特点应用表面淬火——通过快速加热，使刚件表面很快到淬火的温度，在热量来不及穿到中碳钢、合金调质钢获得高硬度，高耐磨性的表面，而心部仍然保持的良好韧性。

机床主轴，齿轮，发动机的曲轴等工件心部就立即冷却，实现局部淬火。

渗碳处理——使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。

低碳钢、合金渗碳钢更高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。

飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。

氮化处理——指在一定温度（一般在AC1）以下，使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺。

氮化温度低、变形小。

中碳钢、合金调质钢优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温。

钻头、螺丝攻、挤压模、压铸模、鍜压机用鍜造模、螺杆、连杆、曲轴、吸气及排气活门及齿轮凸轮等46.钢的回火脆性有哪几类？其发生是否可逆？如何避免？参考答案：答：回火脆性是指淬火钢回火后出现韧性下降的现象。

回火脆性可分为第一类回火脆性（250~400℃）和第二类回火脆性（450~650℃）。

第一类回火脆性与碳化物片沿M晶界析出有关，具有不可逆性，与回火后的冷却速度无关。

因此只能避免在此温度回火。

第二类回火脆性与P等元素在原A晶界偏聚有关，具有可逆性，与回火后的冷却速度有关，回火保温后，缓冷出现，快冷不出现，出现脆化后可重新加热后快冷消除。

因此可提高钢材的纯度（↓P等杂质元素含量）；加入适量的Mo、W等有益的合金元素；采用回火后快冷的方法。

47.为什么过共析钢的淬火温度不选择在ACCM以上？答：如过共析钢的淬火温度选择在A CCM以上，（1）淬火温度过高→A粗大→M粗大，从而→①力学性能↓，→②淬火应力↑→变形，开裂↑；（2）A中C%↑→M中C%↑→残余A↑→M脆性↑、HRC↓、耐磨性↓。

因此过共析钢的淬火温度不选择在A CCM以上。

48.试分析金属的主要强化机制。

参考答案：答：（1）固溶强化：溶质原子→晶格畸度→与位错相互作用→阻碍位错运动→强化。

（2）细晶强化：晶界→阻碍位错运动→强化（3）位错强化：位错→增殖并相互作用→阻碍位错运动→强化（4）第二相强化：第二相粒子→阻碍位错运动→强化49.合金元素对钢的等温转变“C”曲线有哪些影响？又是如何影响淬透性的？参考答案：答：①“C”曲线位置：除Co以外的合金元素均使“C”曲线右移，因此提高淬透性。

②“C”曲线形状：碳化物形成元素(Mn,Cr,Mo,W,V,Nb,Zr,Ti)使“C”曲线上下分离成两个C形③Ｍ转变临界温度：除Co、Al以外的合金元素均使Ｍ转变临界温度下降。