工程材料及热处理 第5章作业题答案 下载本文

室温后,组织:回火索氏体。

750℃点:高于A1线,相当于重新加热,部分奥氏体化,缓冷到室温后,组织:珠光体+铁素体。

840℃点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:奥氏体。缓冷到室温后,组织:珠光体+铁素体。

950℃点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:粗大奥氏体。缓冷到室温后,组织:珠光体+铁素体。

(3)150℃点:低于160℃,水冷到室温后,组织不变,回火马氏体。

550℃点:高于160℃,低于A1线,相当于高温回火,水冷到室温后,组织:回火索氏体。

750℃点:高于A1线,相当于重新加热,部分奥氏体化,水冷到室温后,组织:马氏体+铁素体。

840℃点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:奥氏体。水冷到室温后,组织:马氏体

950℃点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:粗大奥氏体。水冷到室温后,组织:粗大马氏体。

14. 现有20钢和40钢制造的齿轮各一个,为了提高轮齿齿面的硬度

和耐磨性,宜采用何种热处理工艺?热处理后的组织和性能有何不同?

20#钢:渗碳淬火,采用淬火加低温回火的工艺。渗碳淬火后表面硬度可达HRC56-62,齿面接触强度高,耐磨性好,芯部也有较高的韧性。表面组织是高碳回火马氏体,心部组织是铁素体和

珠光体。

40#钢:表面淬火加低温回火,淬火后表面硬度可达HRC45-50,齿面接触强度高,耐磨性好,芯部较软,有较高的韧性。表面组织是回火马氏体,心部组织组织是铁素体和珠光体。

15.什么是钢的淬透性和淬硬性?它们对于钢材的使用各有何意义?

淬透性是指钢件淬火时获得马氏体的能力,淬透性与C曲线的位置有关,主要取决于合金元素的含量与种类。而淬硬性是指钢在正常淬火条件下,以超过VK的速度冷却所形成的马氏体组织所能达到的最高硬度,淬硬性与含碳量有关,含碳量越高,得到的马氏体的硬度越高。

淬透性对钢件热处理后的力学性能有很大影响。若钢件被淬透,经回火后整个截面上的性能均匀一致;若淬透性差,钢件未被淬透,经回火后钢件表里性能不一,心部强度和韧性均较低。因此,钢的淬透性是一项重要的热处理工艺性能,对于合理选用钢材和正确制定热处理工艺具有重要意义。淬硬性主要代表钢的淬火后能达到的最高硬度,淬硬性越大则淬火后的最高硬度越大。

16.回火的目的是什么?为什么淬火工件务必要及时回火?

回火的目的:

①、减少内应力和降低脆性,淬火件存在着很大的应力和脆性,如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。

②、调整工件的机械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,为了满足各种工件不同的性能要求,可以通过回火来调整,硬度,强度,塑性和韧性。

③、稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋于稳定,以保证在以后的使用过程中不再发生变形。 ④、改善某些合金钢的切削性能。

淬火件存在着很大的应力和脆性,如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。工件淬火后,硬度高,脆性大,为了满足各种工件不同的性能要求,可以通过回火来调整,硬度,强度,塑性和韧性。

17.为什么生产中对刃具、冷作模具、量具、滚动轴承等热处理常采

用淬火+低温回火,对弹性零件则采用淬火+中温回火,而对轴、连杆等零件却采用淬火+高温回火?

低温回火组织为回火马氏体,基本上保持淬火钢的高硬度和高耐磨性,淬火内应力有所降低,所以生产中对刃具、冷作模具、量具、滚动轴承等热处理常采用淬火+低温回火。

中温回火后组织为回火屈氏体。具有高的屈强比,高的弹性极限和一定的韧性,淬火内应力基本消除,中温回火常用于弹性零件。 高温回火后组织为回火索氏体,具有强度、硬度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。高温回火广泛用于汽车、拖拉机、机床等承受较大载荷的结构零件的热处理,如连杆、齿轮、轴类、高强

度螺栓等。

18.在硬度相同的条件下,为什么经调质处理的工件比正火后的工件

具有较好的力学性能?

因为正火得到的索氏体中的渗碳体是片状的,而调质处理得到的索氏体中的渗碳体是粒状的,粒状渗碳体阻止断裂过程的发展比片状渗碳体有利,塑性韧性好。因此,回火索氏体比索氏体组织综合力学性能好。

19.用T12钢制造的丝锥,其成品硬度要求为>60HRC,加工工艺过

程为:轧制—→热处理1—→机加工—→热处理2—→机加工。 (1)写出各热处理工序的名称及作用:

(2)制订最终热处理的工艺规范(加热温度、冷却介质)。 (1)热处理1:

正火:细化晶粒,去除锻造应力,为下步热处理做组织准备。珠光体+渗碳体(一般呈网状分布)。

球化退火:降低正火硬度、改善切削加工性能,消除网状渗碳体,为后续淬火作组织准备。球状渗碳体+珠光体。

热处理2:淬火:提高硬度和耐磨性,满足使用所需。马氏体+残余奥氏体。低温回火:减少淬火应力,稳定尺寸,还有减少残余奥氏体量、进一步提高硬度和耐磨性的作用。回火马氏体+碳化物。

(2)第二次热处理工艺规范: