热处理工艺习题集 部分答案
金属学及热处理练习题答案

第一章金属的晶体结构马氏体沉淀硬化不锈钢,它是美国 ARMCO 钢公司在1949年发表的,其特点是强度高,耐蚀性好,易焊接,热处理工艺简单,缺点是延韧性和切削性能差,这种马氏体不锈钢与靠间隙元素碳强化的马氏体钢不同,它除靠马氏体相变外并在它的基体上通过时效处理析出金属间化合物来强化。
正因为如此而获得了强度高的优点,但延韧性却差。
1、试用金属键的结合方式,解释金属具有良好的导电性、正的电阻温度系数、导热性、塑性和金属光泽等基本特性.答:(1)导电性:在外电场的作用下,自由电子沿电场方向作定向运动。
(2)正的电阻温度系数:随着温度升高,正离子振动的振幅要加大,对自由电子通过的阻碍作用也加大,即金属的电阻是随温度的升高而增加的。
(3)导热性:自由电子的运动和正离子的振动可以传递热能。
(4) 延展性:金属键没有饱和性和方向性,经变形不断裂。
(5)金属光泽:自由电子易吸收可见光能量,被激发到较高能量级,当跳回到原位时辐射所吸收能量,从而使金属不透明具有金属光泽。
2、填空:1)金属常见的晶格类型是面心立方、体心立方、密排六方。
2)金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有金属键的结合方式。
3)物质的原子间结合键主要包括金属键、离子键和共价键三种。
4)大部分陶瓷材料的结合键为共价键。
5)高分子材料的结合键是范德瓦尔键。
6)在立方晶系中,某晶面在x轴上的截距为2,在y轴上的截距为1/2;与z轴平行,则该晶面指数为(( 140 )) .7)在立方晶格中,各点坐标为:A (1,0,1),B (0,1,1),C (1,1,1/2),D(1/2,1,1/2),那么AB 晶向指数为(-110),OC晶向指数为(221),OD晶向指数为(121)。
8)铜是(面心)结构的金属,它的最密排面是(111 )。
9) α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的有(α-Fe 、 Cr、V ),属于面心立方晶格的有(γ-Fe、Al、Cu、Ni ),属于密排六方晶格的有( Mg、Zn )。
热处理习题集

热处理习题集————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ一、填空题1)铁素体是以体心立方结构的为溶剂,原子作为间隙式溶质溶于其中所组成的固溶体。
答案:铁、碳2)一般金属发生塑性形变后,进一步塑性形变需要更大的应力,这种现象称为。
答案:加工硬化(冷作硬化)3)将具有马氏体组织的钢加热到共析温度以下改善其性能的热处理操作叫做。
答案:回火4)所谓固溶体是以一种元素作为,另一种或多种元素作为的。
固溶体保持的晶格。
答案:溶剂、溶质、溶剂5)金属学中把奥氏体与Fe3C组成的两相共晶体称为。
答案:莱氏体6)在拉伸实验中,常用的强度指标有和。
答案:屈服强度、抗拉强度7)某些高合金钢(如W18Cr4V)回火后会出现硬度的升高或停止下降,这种现象被称为________。
答案:二次硬化(或二次淬火)8)通常把铁及其合金称为____金属,而把其它所有金属及其合金称为____金属。
答案:黑色、有色9)为获得所要求的组织结构、物理、化学性能和机械性能而特别添加到钢中的化学元素称为_________ 。
答案:合金元素10)由冶炼时所用原材料以及冶炼方法和工艺操作等所带入钢中的化学元素,则称为___。
答案: 杂质11)合金元素影响钢的________,杂质影响钢的____。
答案:组织性能、质量12)__________是材料抵抗变形和断裂的能力。
答案:强度13)钢的热处理工艺一般由________、________、________三个阶段组成。
答案:加热、保温、冷却14)45钢按用途分类属于________ 。
答案:结构钢15)金属材料的性能包括_______性能、______性能、_______性能和_______性能。
答案:力学、物理、化学、工艺16)原子规则排列的物质叫_________________,一般固态金属都属于___________。
热处理习题及答案

第1章钢的热处理一、填空题1.整体热处理分为、、和等。
2.热处理工艺过程由、和三个阶段组成。
3.共析钢在等温转变过程中,其高温转变产物有:、和。
4.贝氏体分和两种。
5.淬火方法有:淬火、淬火、淬火和淬火等。
6.感应加热表面淬火,按电流频率的不同,可分为、和三种。
而且感应加热电流频率越高,淬硬层越。
7.按回火温度范围可将回火分为:回火、回火和回火三种。
8.化学热处理是有、和三个基本过程组成。
9.根据渗碳时介质的物理状态不同,渗碳方法可分为渗碳、渗碳和渗碳三种。
10.除外,其它的合金元素溶入奥氏体中均使C曲线向移动,即使钢的临界冷却速度,淬透性。
11.淬火钢在回火时的组织转变大致包括,,,等四个阶段。
12.碳钢马氏体形态主要有和两种,其中以强韧性较好。
13、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时,原奥氏体中碳含量越高,则Ms点越,转变后的残余奥氏体量就越。
二、选择题1.过冷奥氏体是温度下存在,尚未转变的奥氏体。
A.Ms B.M f C.A12.过共析钢的淬火加热温度应该选择在,亚共析钢则应该选择在。
C CA.Ac1+30~50B.Ac cm以上C.Ac3+30~503.调质处理就是。
A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.淬火+高温回火4.化学热处理与其他热处理方法的基本区别是。
A.加热温度B.组织变化C.改变表面化学成分5.零件渗碳后,一般需经处理,才能达到表面高硬度和耐磨的目的。
A.淬火+低温回火B.正火C.调质6.马氏体的硬度主要取决于马氏体的()A.组织形态B.合金成分C.含碳量7.直径为10mm的40钢其整体淬火温度大约为()A.750℃B.850℃C.920℃8.钢在具体的热处理或热加工条件下实际获得的奥氏体晶粒大小称为()A.起始晶粒度B.实际晶粒度C.理论晶粒度D.本质晶粒度9.钢渗碳的温度通常是()。
A.600~650℃B.700~750℃C.800~850℃D.900~950℃10.贝氏体转变属于()。
金属材料与热处理练习题(含答案)

金属材料与热处理练习题(含答案)一、单选题(共30题,每题1分,共30分)1、面心立方晶格有( )个顶点。
A、6B、10C、8正确答案:C2、45钢的含碳量是()。
A、0.45%B、4.5%C、45%正确答案:A3、铅在常温下的变形属:( ) 。
A、弹性变形B、既有冷变形也有热变形C、冷变形D、热变形正确答案:D4、铁碳合金共晶转变的温度是( )摄氏度。
A、1227B、727C、1148D、1083正确答案:C5、共晶白口铸铁的含碳量为( )%。
A、4.3B、2.11C、6.69正确答案:A6、牌号55的优质碳素用途是哪种( )。
A、轴B、型材C、齿轮D、弹簧正确答案:C7、冷变形时,随着变形量的增加,金属中的位错密度( )。
A、增加B、减小C、无变化D、先增大后减小正确答案:A8、根据材料的主要性能与作用分类,下列复合材料不正确的是( )。
A、功能复合材料B、纤维复合材料C、智能复合材料D、结构复合材料正确答案:B9、常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和( )。
A、铁素体-奥氏体不锈钢B、贝氏体不锈钢C、莱氏体不锈钢D、马氏体-奥氏体不锈钢正确答案:A10、灰铸铁中石墨呈什么状态的存在?( )。
A、球状B、网状C、团絮状D、片状正确答案:D11、原子的最小单元是( )。
A、晶体B、晶胞C、晶格正确答案:B12、实际晶粒度总是( )起始晶粒度。
A、大于B、等于C、小于D、无法确定正确答案:A13、淬火后的钢一般需要进行及时()。
A、退火B、正火C、回火正确答案:A14、按碳的含量分类下列正确的是( )。
A、大碳钢B、超碳钢C、小碳钢D、中碳钢正确答案:D15、合金固溶强化的主要原因是( )。
A、晶格类型发生了变化B、晶格发生了畸变C、晶粒细化D、发生了化学反应正确答案:B16、合金渗碳钢渗碳后需要进行()后才能达到使用要求。
A、淬火+高温回火B、淬火+低温回火C、淬火+中温回火正确答案:B17、球墨铸铁是怎样制作出来的( )。
《钢的热处理》习题与思考题参考答案

《钢的热处理》习题与思考题参考答案(一)填空题1.板条马氏体具有较高的强度、硬度和一定的塑性和韧性。
2.淬火钢经低温回火后的组织为m硬度、高塑性和韧性零件。
3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。
4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。
5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其c曲线的位置越右移。
6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能,为淬火准备显微组织;主要适用于过共析(高碳钢)钢。
7.淬火钢进行回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。
8.T8钢的低温回火温度一般不超过250℃,回火组织为M循环+碳化物+Ar,硬度不低于58hrc。
(2)判断问题1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。
(×)(×)3.高合金钢具有良好的淬透性和淬透性。
(×)4. 为了提高低碳钢的可加工性,常采用正火工艺代替退火工艺。
(√)(×)6.经加工硬化了的金属材料,为了基本恢复材料的原有性能,常进行再结晶退火处理。
(√)(三)选择题1.淬火和回火处理后的钢组织为B。
a.淬火马氏体b.回火索氏体c.回火屈氏体d.索氏体2.若钢中加入合金元素能使c曲线右移,则将使淬透性a。
a、增加B.减少C.不改变D.小样本增加,大样本减少3。
正火以消除碳素工具钢中的网状渗碳体,其加热温度为a。
a.accm+(30~50)℃b.accm-(30~50)℃c.ac1+(30~50)℃d.ac1-(30~50)℃4.钢丝在冷拉过程中必须经b退火。
a、扩散退火B.消除应力退火C.再结晶退火D.再结晶退火5.工件焊接后应进行b。
a.重结晶退火b.去应力退火c.再结晶退火d.扩散退火回来(+碳化物+ar),其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的结构为T型背,一般用于高温σE)结构构件;高温回火后的组织为s循环,用于要求足够高的强度2.马氏体是碳在a-fe中所形成的过饱和间隙固溶体。
金属材料及热处理王英杰教材习题答案机工中职道

金属材料及热处理王英杰教材习题答案机工中职道《金属材料及热处理》习题集答案主编王英杰 1 1 原版教学配套课件内容简介本习题集及其标准答案是根据机械工业出版社出版的中等职业教育“十一五”规划教材《金属材料及热处理》(王英杰主编)编写的。
全书共9章,习题集内容涉及:金属材料与机械产品制造过程简介、金属材料的性能、金属材料的晶体结构与结晶、铁碳合金相图、非合金钢、钢材热处理、低合金钢与合金钢、铸铁、非铁金属及其合金、金属材料的选择与分析等。
本习题集及其标准答案覆盖各章主要的知识点和基本的教学要求,题型种类多,习题数量合理,没有难题和怪题,便于学生复习和自学考核,也便于教师根据教学要求进行组卷。
本习题集及其标准答案主要面向中等职业学校近机类各专业学生。
此外,还可适合机械类专业的职工培训考核。
2 2 原版教学配套课件第一单元金属材料与机械产品制造过程简介综合训练一、名词解释 1.金属材料金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料构成的,并具有金属特性的工程材料。
2.合金合金是指两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料。
3.钢铁材料以铁或以它为主而非铁金属除钢铁材料以外的其它金属,都称形成的金属材料,称为钢铁材料。
4.为非铁金属。
5.钢铁。
钢铁是铁和碳的合金。
二、填空题 1.金属材料一般可分为钢铁材料材料和非铁金属材料两类。
2.钢铁材料是由 Fe 、 C 及Si、Mn 、S、P等杂质元素组成的金属材料。
3.生铁是由铁矿石原料经高炉冶炼而获得的。
高炉生铁一般分为炼钢生铁和铸造生铁两种。
4.现代炼钢方法主要有氧气转炉电弧炉炼钢法。
5.根据钢水的脱氧程度不同,钢可分为沸腾钢、半炼钢法和镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。
6.机械产品的制造过程一般分为设计、制造和使用三个阶段。
7.钢锭经过轧制最终会形成板材、管材、型材、线材和其他材料等产品。
三、判断题 1.钢和生铁都是以铁碳为主的合金。
热工练习题及答案解析

热工练习题及答案解析(一)一:选择题1.(C)以下几项力学性能指标中,可通过金属拉伸试验测得的是。
A.HRCB. σC. E2.(A)亚共析钢经过常规神火+低温回火后的组织为。
A.回火马氏体:B.回火马氏体一铁素体;C.回火马氏体+二次渗碳体。
3.(B)下列热处理方法中,常用于预备热处理的工艺是。
A.淬火+低温回火,B.正火;C.淬火+中温回火。
4.(C)按钢中合金元素含量分类,下列牌号的合金钢中属于高合金钢的是A. GCr15B. 4Cr5MoSiV1;C.Cr12MoV。
5.(B)随着含碳量的增加,亚共析钢的室温平衡组织中的 _____量增多。
A.铁素体:B.珠光体:C.二次渗碳体。
6.(B)过共析钢在A1至Acm之间温度范围内的平衡组织是·A. A+P;B. A+Fe3CⅡ;C. F+A+Fe3CⅡ7.(A)防止钢产生第一类回火脆性的方法是:A.避开产生回火脆性的回火温度B.回火后快冷C.延长回火时间8.(C)汽车发动机连杆要求具有良好的综合力学性能,其加工路线A.正火,B.淬火十中温回火;C.调质9.(A)片状珠光体组织与球状珠光体组织相比,加热时奥氏体形成的速度A. 较快B. 慢; C基本相同。
10.(C)45钢适用于制造:A.电冰箱壳体B.切剧刀具;C轴类零件。
11.(C)制造高速内燃机滚动轴承宜选用下列材料中的。
A. 3A21;B. ZSnSb11Cu6;C. GCr15.12.(B)5CrNiMo智制造热锻模常用的最终热处理工艺是:A.正火;B. 淬火+中温回火, C 渗碳+淬火。
13.(C)35CrMo钢中合金元素Mo的主要作用是A.固溶强化;B. 细化晶粒;C. 防止回火脆性。
14.(C)过共折钢加热时其组织完全奥氏体化的温度为。
A.大于Ac1B. 大于Ac1C.大于Acm。
15.(A)影响钢的淬透性的因素之一是。
A.奥氏体化温度B.淬火介质的冷却能力C.淬火冷却时间二:判断题(×)1.固溶体的晶格类型与其溶剂或溶质组元的晶格类型均不同。
金属学与热处理课后习题答案

金属学与热处理课后习题答案Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#第七章金属及合金的回复和再结晶7-1 用冷拔铜丝线制作导线,冷拔之后应如何如理,为什么答:应采取回复退火(去应力退火)处理:即将冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度,并保温足够时间,然后缓慢冷却到室温的热处理工艺。
原因:铜丝冷拔属于再结晶温度以下的冷变形加工,冷塑性变形会使铜丝产生加工硬化和残留内应力,该残留内应力的存在容易导致铜丝在使用过程中断裂。
因此,应当采用去应力退火使冷拔铜丝在基本上保持加工硬化的条件下降低其内应力(主要是第一类内应力),改善其塑性和韧性,提高其在使用过程的安全性。
7-2 一块厚纯金属板经冷弯并再结晶退火后,试画出截面上的显微组织示意图。
答:解答此题就是画出金属冷变形后晶粒回复、再结晶和晶粒长大过程示意图(可参考教材P195,图7-1)7-3 已知W、Fe、Cu的熔点分别为3399℃、1538℃和1083℃,试估算其再结晶温度。
答:再结晶温度:通常把经过严重冷变形(变形度在70%以上)的金属,在约1h的保温时间内能够完成超过95%再结晶转变量的温度作为再结晶温度。
≈δTm,对于工业纯1、金属的最低再结晶温度与其熔点之间存在一经验关系式:T再金属来说:δ值为,取计算。
2、应当指出,为了消除冷塑性变形加工硬化现象,再结晶退火温度通常要比其最低再结晶温度高出100-200℃。
=,可得:如上所述取T再W=3399×=℃再=1538×=℃Fe再Cu=1083×=℃再7-4 说明以下概念的本质区别:1、一次再结晶和二次在结晶。
2、再结晶时晶核长大和再结晶后的晶粒长大。
答:1、一次再结晶和二次在结晶。
定义一次再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度,保温足够时间后,在原来的变形组织中产生了无畸变的新的等轴晶粒,位错密度显着下降,性能发生显着变化恢复到冷变形前的水平,称为(一次)再结晶。
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12.将?5mm的t8钢加热至760℃并保温足够时间,问采用什么样的冷却工艺可得到如下组织:珠光体,索氏体,屈氏体,上贝氏体,下贝氏体,屈氏体+马氏体,马氏体+少量残余奥氏体;在c曲线上描出工艺曲线示意图。
答:(1)珠光体:冷却至线~550℃范围内等温停留一段时间,再冷却下来得到珠光体组织。
索氏体:冷却至650~600℃温度范围内等温停留一段时间,再冷却下来得到索光体组织。
屈氏体:冷却至600~550℃温度范围内等温停留一段时间,再冷却下来得到屈氏体组织。
上贝氏体:冷却至600~350℃温度范围内等温停留一段时间,再冷却下来得到上贝氏体组织。
下贝氏体:冷却至350℃~ms温度范围内等温停留一段时间,再冷却下来得到下贝氏体组织。
屈氏体+马氏体:以大于获得马氏体组织的最小冷却速度并小于获得珠光体组织的最大冷却速度连续冷却,获得屈氏体+马氏体。
马氏体+少量残余奥氏体:以大于获得马氏体组织的最小冷却速度冷却获得马氏体+少量残余奥氏体。
(2)13.退火的主要目的是什么?生产上常用的退火操作有哪几种?指出退火操作的应用范围。
答:(1)均匀钢的化学成分及组织,细化晶粒,调整硬度,并消除内应力和加工硬化,改善钢的切削加工性能并为随后的淬火作好组织准备。
(2)生产上常用的退火操作有完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。
(3)完全退火和等温退火用于亚共析钢成分的碳钢和合金钢的铸件、锻件及热轧型材。
有时也用于焊接结构。
球化退火主要用于共析或过共析成分的碳钢及合金钢。
去应力退火主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件(或冷拔件)及机加工的残余内应力。
14.何谓球化退火?为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火?答:(1)将钢件加热到ac1以上30~50℃,保温一定时间后随炉缓慢冷却至600℃后出炉空冷。
(2)过共析钢组织若为层状渗碳体和网状二次渗碳体时,不仅硬度高,难以切削加工,而且增大钢的脆性,容易产生淬火变形及开裂。
通过球化退火,使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体,以降低硬度,均匀组织、改善切削加工性。
15.确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的及退火后的组织:1)经冷轧后的15钢钢板,要求降低硬度;答:再结晶退火。
目的:使变形晶粒重新转变为等轴晶粒,以消除加工硬化现象,降低了硬度,消除内应力。
细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低硬度以消除加工硬化现象。
组织:等轴晶的大量铁素体和少量珠光体。
2)zg35的铸造齿轮答:完全退火。
经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象,且存在残余内应力。
因此退火目的:细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低硬度,改善切削加工性。
组织:晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。
3)锻造过热后的60钢锻坯;答:完全退火。
由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀,且存在残余内应力。
因此退火目的:细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低硬度,改善切削加工性。
组织:晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体。
4)具有片状渗碳体的t12钢坯;答:球化退火。
由于t12钢坯里的渗碳体呈片状,因此不仅硬度高,难以切削加工,而且增大钢的脆性,容易产生淬火变形及开裂。
通过球化退火,使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体,以降低硬度,均匀组织、改善切削加工性。
组织:粒状珠光体和球状渗碳体。
16.正火与退火的主要区别是什么?生产中应如何选择正火及退火?答:与退火的区别是①加热温度不同,对于过共析钢退火加热温度在ac1以上30~50℃而正火加热温度在accm以上30~50℃。
②冷速快,组织细,强度和硬度有所提高。
当钢件尺寸较小时,正火后组织:s,而退火后组织:p。
选择:(1)从切削加工性上考虑切削加工性又包括硬度,切削脆性,表面粗糙度及对刀具的磨损等。
一般金属的硬度在hb170~230范围内,切削性能较好。
高于它过硬,难以加工,且刀具磨损快;过低则切屑不易断,造成刀具发热和磨损,加工后的零件表面粗糙度很大。
对于低、中碳结构钢以正火作为预先热处理比较合适,高碳结构钢和工具钢则以退火为宜。
至于合金钢,由于合金元素的加入,使钢的硬度有所提高,故中碳以上的合金钢一般都采用退火以改善切削性。
(2)从使用性能上考虑如工件性能要求不太高,随后不再进行淬火和回火,那么往往用正火来提高其机械性能,但若零件的形状比较复杂,正火的冷却速度有形成裂纹的危险,应采用退火。
(3)从经济上考虑正火比退火的生产周期短,耗能少,且操作简便,故在可能的条件下,应优先考虑以正火代替退火。
17.指出下列零件的锻造毛坯进行正火的主要目的及正火后的显微组织:(1)20钢齿轮(2)45钢小轴(3)t12钢锉刀答:(1)目的:细化晶粒,均匀组织,消除内应力,提高硬度,改善切削加工性。
组织:晶粒均匀细小的大量铁素体和少量索氏体。
(2)目的:细化晶粒,均匀组织,消除内应力。
组织:晶粒均匀细小的铁素体和索氏体。
(3)目的:细化晶粒,均匀组织,消除网状fe3cⅱ,为球化退火做组织准备,消除内应力。
组织:索氏体和球状渗碳体。
18.一批45钢试样(尺寸φ15*10mm),因其组织、晶粒大小不均匀,需采用退火处理。
拟采用以下几种退火工艺;(1)缓慢加热至700℃,保温足够时间,随炉冷却至室温;(2)缓慢加热至840℃,保温足够时间,随炉冷却至室温;(3)缓慢加热至1100℃,保温足够时间,随炉冷却至室温;问上述三种工艺各得到何种组织?若要得到大小均匀的细小晶粒,选何种工艺最合适?答:(1)因其未达到退火温度,加热时没有经过完全奥氏体化,故冷却后依然得到组织、晶粒大小不均匀的铁素体和珠光体。
(2)因其在退火温度范围内,加热时全部转化为晶粒细小的奥氏体,故冷却后得到组织、晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。
(3)因其加热温度过高,加热时奥氏体晶粒剧烈长大,故冷却后得到晶粒粗大的铁素体和珠光体。
要得到大小均匀的细小晶粒,选第二种工艺最合适。
19. 淬火的目的是什么?亚共析碳钢及过共析碳钢淬火加热温度应如何选择?试从获得的组织及性能等方面加以说明。
答:淬火的目的是使奥氏体化后的工件获得尽量多的马氏体并配以不同温度回火获得各种需要的性能。
亚共析碳钢淬火加热温度ac3+(30~50℃),淬火后的组织为均匀而细小的马氏体。
因为如果亚共析碳钢加热温度在ac1~ac3之间,淬火组织中除马氏体外,还保留一部分铁素体,使钢的强度、硬度降低。
但温度不能超过ac3点过高,以防奥氏体晶粒粗化,淬火后获得粗大马氏体。
过共析碳钢淬火加热温度ac1+(30~50℃),淬火后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体及残余奥氏体的混合组织。
如果加热温度超过accm,渗碳体溶解过多,奥氏体晶粒粗大,会使淬火组织中马氏体针变粗,渗碳体量减少,残余奥氏体量增多,从而降低钢的硬度和耐磨性。
淬火温度过高,淬火后易得到含有显微裂纹的粗片状马氏体,使钢的脆性增加。
20.常用的淬火方法有哪几种?说明它们的主要特点及其应用范围。
答:常用的淬火方法有单液淬火法、双液淬火法、等温淬火法和分级淬火法。
单液淬火法:这种方法操作简单,容易实现机械化,自动化,如碳钢在水中淬火,合金钢在油中淬火。
但其缺点是不符合理想淬火冷却速度的要求,水淬容易产生变形和裂纹,油淬容易产生硬度不足或硬度不均匀等现象。
适合于小尺寸且形状简单的工件。
双液淬火法:采用先水冷再油冷的操作。
充分利用了水在高温区冷速快和油在低温区冷速慢的优点,既可以保证工件得到马氏体组织,又可以降低工件在马氏体区的冷速,减少组织应力,从而防止工件变形或开裂。
适合于尺寸较大、形状复杂的工件。
等温淬火法:它是将加热的工件放入温度稍高于ms的硝盐浴或碱浴中,保温足够长的时间使其完成b转变。
等温淬火后获得b下组织。
下贝氏体与回火马氏体相比,在碳量相近,硬度相当的情况下,前者比后者具有较高的塑性与韧性,适用于尺寸较小,形状复杂,要求变形小,具有高硬度和强韧性的工具,模具等。
分级淬火法:它是将加热的工件先放入温度稍高于ms的硝盐浴或碱浴中,保温2~5min,使零件内外的温度均匀后,立即取出在空气中冷却。
这种方法可以减少工件内外的温差和减慢马氏体转变时的冷却速度,从而有效地减少内应力,防止产生变形核开裂。
但由于硝盐浴或碱浴的冷却能力低,只能适用于零件尺寸较小,要求变形小,尺寸精度高的工件,如模具、刀具等。
21.说明45钢试样(φ10mm)经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织:700℃,760℃,840℃,1100℃。
答:700℃:因为它没有达到相变温度,因此没有发生相变,组织为铁素体和珠光体。
760℃:它的加热温度在ac1~ac3之间,因此组织为铁素体、马氏体和少量残余奥氏体。
840℃:它的加热温度在ac3以上,加热时全部转变为奥氏体,冷却后的组织为马氏体和少量残余奥氏体。
1100℃:因它的加热温度过高,加热时奥氏体晶粒粗化,淬火后得到粗片状马氏体和少量残余奥氏体。
22.有两个含碳量为1.2%的碳钢薄试样,分别加热到780℃和860℃并保温相同时间,使之达到平衡状态,然后以大于vk的冷却速度至室温。
试问:(1)哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大?答;因为860℃加热温度高,加热时形成的奥氏体晶粒粗大,冷却后得到的马氏体晶粒较粗大。
(2)哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多?答;因为加热温度860℃已经超过了accm,此时碳化物全部溶于奥氏体中,奥氏体中含碳量增加,而奥氏体向马氏体转变是非扩散型转变,所以冷却后马氏体含碳量较多。
(3)哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多?答:因为加热温度860℃已经超过了accm,此时碳化物全部溶于奥氏体中,使奥氏体中含碳量增加,降低钢的ms和mf点,淬火后残余奥氏体增多。
(4)哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少?答:因为加热温度860℃已经超过了accm,此时碳化物全部溶于奥氏体中,因此加热淬火后未溶碳化物较少(5)你认为哪个温度加热淬火后合适?为什么?答:780℃加热淬火后合适。
因为含碳量为1.2%的碳钢属于过共析钢,过共析碳钢淬火加热温度ac1+(30~50℃),而780℃在这个温度范围内,这时淬火后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体及残余奥氏体的混合组织,使钢具有高的强度、硬度和耐磨性,而且也具有较好的韧性。
23.指出下列工件的淬火及回火温度,并说明其回火后获得的组织和大致的硬度:(1)45钢小轴(要求综合机械性能);(2)60钢弹簧;(3)t12钢锉刀。
答:(1)45钢小轴(要求综合机械性能),工件的淬火温度为850℃左右,回火温度为500℃~650℃左右,其回火后获得的组织为回火索氏体,大致的硬度25~35hrc。
(2)60钢弹簧,工件的淬火温度为850℃左右,回火温度为350℃~500℃左右,其回火后获得的组织为回火屈氏体,大致的硬度40~48hrc。