热处理题及答案

热处理题及答案热处理题及答案热处理题及答案资料仅供参考文件编号：2022年4月热处理题及答案版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：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）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%的两个试件，分别加热到760℃和900（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℃，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℃20钢和60钢都属于亚共析钢，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℃4、指出Ф10mm的45钢经下列温度加热并水冷后获得的组织700℃760℃700℃760℃加热，在A1—860℃5、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%，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，HRC40(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℃该钢经淬火和低温回火后硬度57HRC，若再进行高温回火，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℃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℃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，16045钢棒，先经860℃淬火，160（1）各点的组织是什么150℃点：低于160℃550℃点：高于160750℃840℃950℃（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160550℃点：高于160750℃点：高于A1线，相当840℃950℃（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160550℃点：高于160750℃点：高于A1线，相当于重新加热，部分奥氏体化，水冷到室温840℃950℃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%,20CrMnTi钢含碳量%，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→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HRC50—55，其余部分硬度为HRC20—25，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）制订最终热处理的工艺规范（加热温度、冷却介质），并指出最终热处理的显微组织和大致硬度。T12钢制造锉刀：锻造——球化退火——机