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文档简介
1、1、 判断下列说法是否正确:(1) 钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。 错误,钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。(2) 低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工,可预先进行球化退火。 错误,低碳钢工件为了便于切削加工,预先进行热处理应进行正火(提高硬度)或完全退火。而高碳钢工件则应进行球化退火(若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火),其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消
2、除网状渗碳体。(3) 钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。 错误,钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。(4) 过冷奥氏体冷却速度快,钢冷却后的硬度越高 错误,钢的硬度主要取决于含碳量。(5) 钢中合金元素越多,钢淬火后的硬度越高 错误,钢的硬度主要取决于含碳量。(6) 同一钢种在相同加热条件下,水淬
3、比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。 正确。同一钢种,其C曲线是一定的,因此,冷速快或工件小容易淬成马氏体。(7) 钢经过淬火后是处于硬脆状态。 基本正确,低碳马氏体韧性要好些,而高碳马氏体硬而脆。(8) 冷却速度越快,马氏体的转变点Ms和Mf越低。正确。(9) 淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。 错误,淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。(10)
4、160; 钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量 错误,钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量,要看加热温度。完全奥氏体化时,钢的含碳量等于奥氏体含碳量,淬火后即为马氏体含碳量。如果是部分奥氏体化,钢的含碳量一部分溶入奥氏体,一部分是未溶碳化物,从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性,也能细化晶粒,此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。2、将含碳量为1.2%的两个试件,分别加热到760和900,保温时间相同,达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。问: (1)哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。900粗大,处于完全奥氏体化区,对于过共析钢易造成晶粒粗大。(2)哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。900,
5、处于完全奥氏体化区。(3)哪个温度的试件淬火后马氏体的含碳量较多。900,处于完全奥氏体化区,奥氏体的含碳量即为马氏体含碳量。(4)哪个温度的试件淬火后残余奥氏体量多。900,奥氏体的含碳量越高,Ms和Mf就越低,残余奥氏体量就越多。(5)哪个试件的淬火温度较为合理,为什么?760,处于部分奥氏体化区,加热组织为奥氏体+未溶碳化物(阻碍晶粒长大),晶粒细小。同时控制了奥氏体含碳量,也就控制了马氏体含碳量,降低了马氏体脆性。淬火组织:马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体,保证了强度、硬度。3、 将20钢和60钢同时加热到860,并保温相同的时间,问那种钢奥氏体晶粒粗大些? 20钢和60钢都
6、属于亚共析钢,一般加热时要求完全奥氏体化,加热温度应在A3以上。依据铁碳相图,20钢含碳量低,A3点高,60钢,含碳量高,A3点低,因此,同样加热到860,并保温相同的时间,60钢过热度大,晶粒容易粗大。4、 指出10mm的45钢经下列温度加热并水冷后获得的组织 700 760 860700加热,在A1以下,没有相变,水冷仍为F+P760加热,在A1A3之间,加热组织:F+A,水冷,F+M860加热,在A3以上,加热组织A,水冷,M5、 指出下列钢件正火的主要目的: 20钢齿轮, 45钢小轴, T12钢锉刀20钢齿轮:20钢,含碳量低,硬度低,通过正火(空冷)使得珠光体
7、片间距减小即形成索氏体或屈氏体,以提高硬度(HB200左右),满足切削加工的要求。45钢小轴:45钢,含碳量适中,综合机械性能好,因此利用正火,即可作为最终热处理,满足小轴的使用要求。T12钢锉刀:含碳量1.2%,若采用退火会产生网状渗碳体,一般采用正火,利用快冷(空冷),使得渗碳体网析出不完整,再配合球化退火,以彻底消除网状渗碳体。6、 指出下列工件淬火及回火温度,并说明回火组织和硬度:(1) 45钢小轴(要求综合机械性能)淬火A3以上(860),回火600(高温回火)。回火组织:s回,HRC25(2)65钢弹簧淬火A3以上(840),回火400(中温回火)。回火组织:T回,HR
8、C40(3)T8钢锉刀淬火A1以上(780),回火200(低温回火)。回火组织:M回+未溶碳化物+少量残余奥氏体,HRC60。7、解释索氏体和回火索氏体,马氏体和回火马氏体的主要区别。正火组织:索氏体S:属于细珠光体,其中渗碳体呈片状。回火组织,淬火后高温回火,碳化物从过饱和F中析出,称为回火索氏体S回,呈粒状渗碳体,塑、韧性更好淬火组织:马氏体:过饱和F回火组织:淬火后低温回火,碳化物开始从M中析出,成为M回。保持高硬度,消除内应力,改善脆性。 8、45钢调质后的硬度为240HBS,若再进行200回火,硬度能否提高? 为什么?该钢经淬火和低温回火后硬度57HRC,若再进行高温回火,
9、其硬度可否降低,为什么? 45钢调质后的硬度为240HBS,若再进行200回火,不能提高硬度。因为,回火温度越高,硬度下降越多,而调质工艺就是淬火+高温回火,碳化物已经析出,铁素体回复,硬度已经下降了,不能再升高。 该钢经淬火和低温回火后硬度57HRC,若再进行高温回火,硬度可以。因为,回火温度越高,硬度下降越多。该钢经低温回火,组织是回火马氏体,碳化物还未析出,存在过饱和,因此,可继续提高回火温度,使得硬度降低。这也是为何经低温回火处理的碳素工具钢,不能使用很高的切削速度的原因。高速切削,摩擦生热,切削温度高于低于回火温度后,就相当于继续回火。9、T12钢经760加热后,按照图3-26所示的
10、冷却方式进行冷却。问它们各获得何种组织?并比较它们的硬度。(图3-26:庞国星教材P70)冷速1:相当于水冷,组织:马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体,硬度:HRC60冷速2:相当于油冷,组织:索氏体+未溶碳化物+马氏体+残余奥氏体,硬度:不均匀。冷速3:相当于炉冷,组织:索氏体+未溶碳化物(二次渗碳体)硬度:HRC20-30冷速4:同冷速3。已经通过转变完成线,保温时间的延长,不影响组织,但可能晶粒粗大。10、一根直径为6mm的45钢棒,先经860淬火,160低温回火后的硬度55HRC,然后从一端加热,使钢棒各点达到如图3-27,所示温度,问:(图3-27:庞国星教材P70)45钢棒,先经860
11、淬火,160低温回火后的硬度55HRC,组织:回火马氏体(1)各点的组织是什么?150点:低于160,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,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,组织:奥氏体+铁素体。840点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:奥氏体。950点:高于A3线,完全奥氏体化,组织:粗大奥氏体。(2)从各点的图示温度缓冷到室温后的组织是什么?150点:低于160,缓冷到室温后,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,缓冷到室温后,组织:回火索氏体。750点:高于A1线,相当于重新加热,部分奥氏
12、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)从各点的图示温度水冷到室温后的组织是什么?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
13、体化,组织:粗大奥氏体。水冷到室温后,组织:粗大马氏体11、解释T12和20CrMnTi钢的淬硬性和淬透性之区别。钢的淬硬性取决于钢的含碳量(马氏体含碳量),T12:含碳量1.2%,20CrMnTi钢含碳量0.2%,所以,T12钢的淬硬性高,即淬火后获得马氏体的最高硬度高。钢的淬透性取决于C曲线的位置(过冷奥氏体区的大小,C越靠右侧越好),20CrMnTi是合金钢,合金元素使得C曲线显著右移,因此易于淬成马氏体,淬透性好。12、选择下列零件的热处理方法,并编写简明的工艺路线(各零件均选用锻造毛坯,且钢材具有足够淬透性)(1)某汽车变速齿轮,要求齿面耐磨,心部强韧,材料选用20钢。锻造正火机加工
14、渗碳,淬火,低温回火精加工(2)某机床变速齿轮,要求齿面耐磨,心部强韧要求不高,选用45钢锻造完全退火机加工整体调质(淬火+高温回火)齿面高频表面淬火,低温回火精加工(磨齿)(3)某车床主轴,要求良好的综合机械性能,轴颈部分要求耐磨其硬度HRC5055,其余部分硬度为HRC2025,请选材,并选择热处理方法,简明的工艺路线。选择45钢,锻造完全退火机加工轴整体调质轴颈局部高频表面淬火,低温回火精加工(磨削)13、用T12钢制造锉刀和用45钢制造较重要的螺栓,工艺路线均为:锻造热处理机加工热处理精加工。对两工件:(1) 说明预备的工艺方法和作用(2)
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