《金属工艺学》_邓文英版 第三章 第四章 习题

1、P29 第三章第三章 钢的热处理钢的热处理 复习题复习题 （1）.什么是退火？什么是正火？各自的特点和用 途 正火正火是将钢加热到是将钢加热到Ac3以上以上30-50C(亚共析钢亚共析钢)或或 Accm以上以上30-50C（过共析钢），保温后在空气中冷却的（过共析钢），保温后在空气中冷却的 热处理工艺。热处理工艺。 答：答：退火退火是将钢加热，保温，然后随炉或或埋入灰中使其是将钢加热，保温，然后随炉或或埋入灰中使其 缓慢冷却的热处理工艺。缓慢冷却的热处理工艺。 分为（分为（1）完全退火，（）完全退火，（2） 球化退火，（球化退火，（3）去应力退火。）去应力退火。 正火和完全退火的作用相似，也是

2、将钢加热到奥氏体区，使钢正火和完全退火的作用相似，也是将钢加热到奥氏体区，使钢 进行重结晶，从而解决铸钢件，锻件的粗大晶粒和组织不均问进行重结晶，从而解决铸钢件，锻件的粗大晶粒和组织不均问 题。但正火比退火的冷却速度稍快，形成了索氏体组织。索氏题。但正火比退火的冷却速度稍快，形成了索氏体组织。索氏 提比珠光体的强度，硬度稍高，但韧性并未下降。提比珠光体的强度，硬度稍高，但韧性并未下降。 正火主要用于：（正火主要用于：（1）取代部分完全退火。）取代部分完全退火。(2) 用于普通用于普通 结构件的最终热处理。（结构件的最终热处理。（3）用于过共析钢，以减少或消除二）用于过共析钢，以减少或消除二 次

3、渗碳体呈网状析出。次渗碳体呈网状析出。 (2)(2)亚共析钢的淬火温度如何选择？温度过亚共析钢的淬火温度如何选择？温度过 高过低的弊端？高过低的弊端？ P29 第三章第三章 钢的热处理钢的热处理 复习题复习题 答：加热到Ac3以上3050摄氏度，并保 温！ . 温度过低，因未能完全形成奥氏体，致使淬 火的组织中除马氏体外，还残存少量的铁素 体，使钢的硬度不足；若加热温度过高，因 奥氏体晶粒长大，淬火后的马氏体组织也粗 大，增加了钢的脆性，致使钢件裂纹和变形 的倾向加大 (3).(3).碳钢在油中淬火，后果如何？为什么碳钢在油中淬火，后果如何？为什么 合金钢通常不在水中淬火？合金钢通常不在水中淬

4、火？ (4)(4)、碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合、碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合 金钢通常不在水中淬火？金钢通常不在水中淬火？ P29 第三章第三章 钢的热处理钢的热处理 复习题复习题 答：后果是获得的碳钢中含有过冷奥氏体，这样就导 致碳钢硬度不够。因为合金钢淬透性较好，以在油中 淬火为宜，这样获得的钢硬度和韧性都较好。 答：由于碳钢的淬透性较差，因此在油中淬火时， 心部冷却速度较慢，可能得不到马氏体组织，降低 了材料的力学性能。对于合金钢，其淬透性较好， 若在水中淬火，其整个截面将全部变成马氏体，内 应力较大，容易产生变形及开裂。 (5(5）、钢锉、汽车大弹簧、车床主轴。）、钢锉、

5、汽车大弹簧、车床主轴。 发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同？发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同？ P29 第三章第三章 钢的热处理钢的热处理 复习题复习题 发动机缸盖螺钉为渗碳+淬火+低温回火，表层组织为 回火马氏体组织，表面具有较高的硬度和耐磨性，而 心部为索氏体组织，具有较高的综合机械性能，达到 “面硬心软”的使用目的。 车床主轴为淬火+高温回火，组织为回火索氏体，具有较高的 综合机械性能。 汽车大弹簧为淬火+中温回火，组织为回火屈氏体，保持材 料的高弹性。 答：钢锉的最终热处理为淬火+低温回火，其组织为 低温回火马氏体，主要提高表面的硬度及耐磨性。 P35 P35 第四章第四章 工业用钢工业

6、用钢 复习题复习题 (1)下列牌号钢各属于哪类钢？试说明牌号中数字和符号的含义。其中哪下列牌号钢各属于哪类钢？试说明牌号中数字和符号的含义。其中哪 些牌号的焊接性能好？些牌号的焊接性能好？ 15 40 Q195 Q345 CrWMn 40Cr 60Si2Mn 答：（答：（1）碳素结构钢：）碳素结构钢： 15 40 ；普通碳素结构钢：；普通碳素结构钢： Q195；低合金高强；低合金高强 钢：钢： Q345；合金工具钢：；合金工具钢： CrWMn；合金结构钢：；合金结构钢： 40Cr 60Si2Mn。 （2）15，40钢含义：含碳量分别为钢含义：含碳量分别为0.15%，0.4%的碳素结构钢。的碳素

7、结构钢。 Q195：屈服强度为：屈服强度为195MPa的普通碳素结构钢。的普通碳素结构钢。 Q345：屈服强度等级为：屈服强度等级为395MPa的低合金高强钢。的低合金高强钢。 CrWMn：含碳量大于：含碳量大于1%，而含，而含Cr、W、Mn合金元素均不足合金元素均不足1.5%的合的合 金工具钢。金工具钢。 40Cr：含碳量：含碳量0.4%左右，而左右，而Cr合金元素含量不足合金元素含量不足1.5%的结构钢。的结构钢。 60Si2Mn：含碳量：含碳量0.6%左右，左右，Si含量为含量为2%，Mn含量小于含量小于1.5%结构钢。结构钢。 （3）含碳量越低，含合金元素量越低焊接性能越好，因此）含碳

8、量越低，含合金元素量越低焊接性能越好，因此15，Q195， Q395钢的焊接性能好。钢的焊接性能好。 （2 2）比较碳素工具钢和合金工具钢，他们的适合场合有）比较碳素工具钢和合金工具钢，他们的适合场合有 何不同？何不同？ P35 P35 第四章第四章 工业用钢工业用钢 复习题复习题 答答:碳素工具钢常用于制造锻工、钳工工具和小型碳素工具钢常用于制造锻工、钳工工具和小型 模具，且零件不宜过大和复杂。模具，且零件不宜过大和复杂。 合金工具钢主要用于刀具、量具、模具等，适合金工具钢主要用于刀具、量具、模具等，适 合制造形状复杂、尺寸较大、切削速度较高或是合制造形状复杂、尺寸较大、切削速度较高或是 工

9、作温度较高的工具和模具工作温度较高的工具和模具。 （4 4）、仓库中混存三种相同规格的）、仓库中混存三种相同规格的2020 钢、钢、4545钢和钢和T10T10圆钢，请提出一种最为简便圆钢，请提出一种最为简便 的区分方法的区分方法 P35 P35 第四章第四章 工业用钢工业用钢 复习题复习题 答：（1）由于此三种钢碳含量差别较大，一般情况 下，碳含量越高，硬度越高，因此根据三者硬度差 别可以区分，20钢硬度最低，45钢次之，T10钢最 高。 测量硬度的方法具体有：利用仪器测量，钢锯锯， 更硬金属划擦等。一般情况下手感即可判断出硬度。 （2）利用火花检测法，一般情况下，含碳量越高， 其火花的分叉越少。 （3）采用金相检测，碳含量越低，铁素体含量越高。 （5 5）、现拟制造如下产品，请选出适用的钢号）、现拟制造如下产品，请选出适用的钢号。 P35 P35 第四章第四章 工业用钢工业用钢 复习题复习题 答：六角螺钉：Q215,Q235。 车床主轴：45，40Cr，40MnVB。 钳工的錾子：T10，T8。 液化石油气罐：16Mn，Q295-Q420。 活扳手：9CrSi，T8。 脸盆：Q195，Q215。 自行车弹簧：60Si2Mn。 门窗合页：Q215，20钢 （6 6）. .下列