工程材料及其应用课后答案(西交)

第一章材料的性能1—1什么是金属材料的力学性能？金属材料的力学性能包含哪些方面？所谓力学性能,是指材料抵抗外力作用所显示的性能。力学性能包括强度刚度硬度塑性韧性和疲劳强度等1-2什么是强度？在拉伸试验中衡量金属强度的主要指标有哪些？他们在工程应用上有什么意义？属强度的主要指标有屈服强度和抗拉强度。的主要依据之一。抗拉强度的意义在于:抗拉强度是表示材料抵抗大量均匀塑性变形的能力。脆性材料在拉伸过程中,一般不产生颈缩现象，因此,抗拉强度就是材料的断裂强度，它表示材料抵抗断裂的能力.抗拉强度是零件设计时的重要依据之一.1—3什么是塑性？在拉伸试验中衡量塑性的指标有哪些?试验中衡量塑性的指标有延伸率和断面收缩率。1—4什么是硬度？指出测定金属硬度的常用方法和各自的优缺点。法有是压入法，应用较多的布氏硬度洛氏硬度和维氏硬度等试验方法。也比较麻烦；因压痕大，不以测试成品和薄片金属的硬度。洛氏硬度试验法的优点是:,因而广泛用于热处理质量检验。其缺点是：因压痕较小，对组织比较粗没有联系，不能直接进行比较。间满足所规定条件的约束，也不洛氏硬度试验是不同标尺的硬度无法统一的弊端，硬度值较为精确.唯一缺点是硬度值需要通过测量压痕对角线长度后才能进行计算或查表，因此工作效率比洛氏硬度低得多.在下面几种情况下，该用什么方法来测试硬度？写出硬度符号。（2）（3）（4（5）硬质合金刀片；检查锉刀、钻头成品硬度采用洛氏硬度试验来测定，硬度值符号HRC。HBW。（3)检查薄壁工件的硬度或工件表面很薄的硬化层硬度采用洛氏硬度试验来测定,硬度值符号HRC。(4)黄铜轴套硬度采用布氏硬度试验来测定,硬度值符号HBW。（5）硬质合金刀片采用洛氏硬度试验来测定，硬度值符号HRC。什么是冲击韧性？aK指标有什么应用意义?冲击韧性是指金属材料在冲击力作用下,抵抗破坏的能力。冲击韧性aK代表了在指定温度下，材料在缺口和冲击载荷共同作用下脆化的趋势及其程度，是一个对成分、组织、结构极敏感的参数。一般把冲击韧性值aK低的材料称为脆性材料，把冲击韧性值aK高的称为韧性材料.1—7为什么疲劳断裂对机械零件有很大的潜在危险？交变应力与重复应力有什么区别？试举出一些零件在工作中分别存在着两种应力的例子。,危险性。（1）曲对称交变应力，曲轴的扭转交变应力（2）(3）波动应力，如发动机缸盖螺栓的循环应力不对称交变应力,层的变化,其变动应力呈随机变化。第二章材料的结构2-1：1g铁在室温和1000℃时各含有多少个晶胞？(Fe的相对原子质量56）在室温:铁为体心立方结构,21gN==100041gN==22在立方晶格中，画出下列晶向和晶面指数（11，(11（211（—11，［11［11，[11，—111。2-3求面心立方晶体中［112］d=√（a2+（√2/2a）2=√（3/2）a2—4同性？;小的单晶体所组成的，每个晶粒的原子位向是不同的.√抵消平衡，因而表现各向同性。简述实际金属晶体和理想晶体在结构与性能上的主要差异。理想晶体中原子完全为规则排列，实际金属晶体由于许多因素的影响，使这些原子排列受到干扰和破坏，内部总是存在大量缺陷.,随着晶体中缺低金属的抗腐蚀性能。简述间隙固溶体和间隙化合物的异同点。间隙固溶体和间隙化合物都是溶质原子嵌入晶格间隙形成的。组成它的任一组元,它是以分子式来表示其组成.2—7状的,温度一直降低值约—70时才变硬;而另一种是温室时却是硬而韧又不透明的材料。试解释他们在结构上的区别。高聚物在不同温度下有三种力学状态：玻璃态、高弹态、粘流态.前者在室温下是橡胶态，-70℃时变硬，说明其玻璃态转变温度Tg约为-70℃2—8陶瓷的典型组织由哪几部分组成?他们对陶瓷性能各起什么作用？陶瓷材料是多相多晶材料，其结构中同时存在:晶体相（晶相各组成相的结构、数量、形态、大小及分布决定了陶瓷的性能.晶相是陶瓷材料的主要组成相，对陶瓷的性能起决定性作用，晶相的结合键为：离子键、共价键、混合键；且晶体缺陷还可加速陶瓷的烧结扩散过程，影响陶瓷性能；陶瓷晶粒愈细,陶瓷的强度愈高。玻璃相在陶瓷中的作用是：将分散的晶体粘结起来，填充晶体之间的空隙，提高晶体的致密度；降低烧成温度,加快烧结过程;阻止晶体转变,抑制晶体长大并填充气孔间隙;获得一定程度的玻璃特性.但玻璃相对陶瓷的强度、介电性能、耐热耐火性能是不利的。击穿强度下降,绝缘性降低。第三章材料的凝固与结晶3—1为什么金属结晶时必须过冷？由热力学第二定律可知:在等温等压条件下,过程自动进行的方向总是向着系统自由能降低的方向。即ΔG=GS—GL<0；只有当温度低于理论结晶温度3-2为什么金属结晶时常以枝晶方式长大？在不平衡凝固过程中，固相中溶质浓度分布不均匀,凝固结束时，晶体中成分也不均匀,即有成分偏析现象。而当成分过冷很大时，固溶体晶体以树枝状生长33常用的管路焊锡为成分（Pb=5％、w(Sn=50%）的P—Sn合金。若该合金以及慢速度冷却至室温,求合金显微组织中相组成物和组织组成物的相对量。图3—1Pb-Sn合金相图图3-2w（Pb=50%）Pb—Sn合金室温组织由相图（3—1）w(Pb=50％)、w（Sn=50%)Pb—Sn合金()以慢速度冷却至室温时发生的结晶过程为：先进行匀晶转变(L→α),匀晶转变剩余的液相再进行共晶转变。极慢冷却至室温后形成的组织为α和共晶组织ααβII析出（3-2）.相组成：先共晶α相的相对量为：1—（50-19。2)/(61。9—19.2）=72.13％α相占全部合金的相对量（975—61.90)/(95—19。2）＊72.13％=32。82％共晶组织中的β相相对量为1—32。82％=67。18％3-4请根据图3.44分析解答下列问题:1、2的平衡结晶过程，并会出冷却曲线;1、2的相和组织是什么，并计算相和组织的相对含量；5ß(）(：合金的冷却曲线如图3—3所示。TTt0L1L→α2α→β∏3图t0L1L→α2α→β∏3以上，合金处于液相；1～2时,L→α,Lα2毕;α；2～3时，α→βII.α→β室温下，I合金由两个相组成，即α和β相，其相对量为Mα=（0。90-0.20)/（0。90—0.05)*100%=82%Mβ=1—Mα=18％α+βII,其相对量与组成物相同。3—4所示.TTt0LL→β初2，L→t0LL→β初2，L→α+β2α→β∏其结晶过程如下：1以上，合金处于均匀的液相;1～2时，进行匀晶转变L→β ;初。 2时，两相平衡共存，L050==β090。 2~2，时，剩余液相发生共晶反应：。 50==α0.20+β。 2～3时，发生脱溶转变，α→β∏室温下,II合金由两个相组成，即α相和β相，其相对量为：Mα=(0。90—0。80)/(0。90—0。05)＊100%=12％Mβ=1—Mα=88%II合金的组织为:β +（α+β） ；组织组成物的相对量为:初 共晶βm =(0。80—0.50）/（0。90-0.50）*100％=75%β初α+β m =1—m α+β （ ）共晶 初(：设合金的成分为wB=x，由题意知：mβ初=（x—0.50）/（0.90—0。50）＊100％=5%所以x=0.52，即该合金成分为wB=0.52.3—5画出相图，标出相区及各主要点的成分和温度,并回答下列问题:（1）45、60、T12要经过哪些转变？45钢室温平衡组织：铁素体+珠光体PL0。45→。53+δ,。53δ→γ0。γ0.45→α+γ0。77γ0。77→（α+Fe3。60钢室温平衡组织：铁素体+珠光体P冷却过程:L0.60L0。53+δ,。53δγ0。60,同素γ0。60→αγ0。77,γ0.77（α+Fe3C)。T12钢

P+Fe3C冷却过程:过共析钢在液态到室温的冷却过程中，首先进行匀晶转变，形成单相ESγ渗碳体(二次渗碳体Fe3CII，奥氏体γ的成分变到共析点S(0.77％C）;γ0.77α+Fe3C)P。画出纯铁45T12钢的室温平衡组织，并标注其中的组织。图3-345钢的室温平衡组织（铁素体+珠光体图3—4 T12钢的室温平衡组织(珠光体P+渗碳体Fe3C）45T12钢的平衡组织中相组成和组织组成物的相对量。45αPα+γ727ºC.T12Qα=（2.11—1。2）/。0218)=33。9％QP=1-33.9％=66.1％计算鉄碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体最大的相对量。WFe3CⅡ=（2。11—0。77)/（6。69—0。8）*100%=23％WFe3CⅢ=0。02/6。69＊100%=33%二次渗碳体的最大百分含量为22.6％,三次渗碳体的最大百分含量为0.33％应用相图解释下列现象：①钢柳丁一般用低碳钢合成；钢柳丁一般要求具有良好的塑性和韧性，所以钢柳丁一般要求用低碳钢合成。②绑扎物件一般用铁丝镀锌低碳钢丝，而起重机吊重物时却用钢丝绳65钢70刚等组成）;亚共析钢(00218%~077％)低碳钢丝（00218％～0.25％）,所以低碳钢丝塑性、韧性好,绑扎物件时,60钢、65钢、70钢等组织中珠光体的量多，所以强度，适于作起重机吊重物用的钢丝绳。③T8钢的强度高于T12钢的强度.强度＞T120.9%次渗碳体呈网状分布,将珠光体分割开，因此强度下降。3-62592%8％,两种合金各属于哪一类合金？其含碳量各为多少？答:第一种是亚共析钢，含碳量为0.0218％到0。77%之间,后面一种是过共析钢碳含量为0。77%到2。11％.3—7现有形状尺寸完全相同的4块平衡状态的鉄碳合金,他们的含碳量分别为w(C）=0。2%、w（C)=0。4％、w(C)=1.2%、w（C）=3。5％。根据你所学的知识，可用那些办法来区别他们？答：第一种:w（C）=0.2%αw（C）=0。4α相和珠光体相组成；而含碳量分别为2金金相由珠光体（P)相和二次渗碳体组成;而含碳量分别为w（C）=3。5%碳合金金相主要由变态莱氏体(Ld')相和一次渗碳体相组成。第二种：随着含碳量的增加，铁碳合金的硬度随之增加，分别测试其硬度,按照其硬度大小可得其含碳量的大小.3—8粒的方法.晶粒大小对金属力学性能和工艺性能有很大影响。在一般情况下，晶粒愈细小，金属的强度、塑性、韧性及抗疲劳能力愈好，所以，细化晶粒是强化金属材料的最重要途径之一。为了细化铸件晶粒以改善其性能，常采用以下方法:增加过冷度；进行变质处理（孕育处理)；振动和搅拌.3—9说明金属实际凝固时,铸锭的3种宏观组织的形成机制。个部分.互接触，便形成了表层细晶区。第四章金属的塑性变形及再结晶为什么室温下金属的晶粒越细，强度硬度越高，塑性与韧性也越好？被折断，试解释该过程演变的原因.不断来回折的过程使铁丝产生了塑性变形，开始时发生的是可恢复的弹性变形,后来发生的是永久变形，故铁丝会发生断裂，这个过程中铁丝发生了形变强化,当变形量很大时,金属出现各向异性；第二，不断折的过程中产生了位错塞积,使铁丝的屈服强度增大.什么是加工硬化？其产生的原因是什么？加工硬化在工程上带来哪些利弊？,降低的现象称为应变硬化，或加工硬化.原因：(1）（2)（吸收、存储部分变形能,有残余应力存在。会越轧越硬,以致最后轧不动。另一方面人们可以利用加工硬化现象，来提高金模孔的部分，这样钢丝才可以继续通过模孔而成形。4—4冷变形对金属组织和性能有何影响？①晶粒沿变形方向拉长,性能趋于各向异性，如纵向的强度和塑性远大于横向等；②晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化,即随着变形量的增加,强度和硬度显著提高,而塑性和韧性下降；③织构现象的产生，即随着变形的发生，不④冷压力加工过程中由于材料各部分的变形不均匀或晶粒内各部分和各晶粒间引起零件尺寸不稳定.4—5金属在冷塑性变形过程中产生哪几种残余应力?残余应力对材料产生哪些影响？金属在冷塑性变形过程中会产生残余压应力和残余拉应力。残余应力会导致之。4-6用冷拔铜丝做导线，冷拔后应如何处理？为什么?应进行退火处理，由于温度升高原子的能动性增加，即原子的扩散能力提高，,大部分应变能仍然存在,变形的晶粒仍未恢复原状.所以，随着保温时间加长，新的晶粒核心便开始的升高，再结晶部分愈来愈多,直到原来的晶粒全部被新的小晶粒所代替.保温或升温,新晶粒尺寸开始增大，这就是晶粒长大现象。4—7组织，为什么？,的时间越短。变形程度:,..结晶温度升高.原始晶粒尺寸：原始晶粒越细或者退火时间增长都会降低在结晶温度。碍再结晶.4—8热变形对金属组织和性能有何影响?钢材在热加工(如锻造时加工硬化现象？金属与合金在再结晶温度以上进行的塑性变形,称为热变形或热加工。改善铸造组织缺陷：铸造组织往往含有缩松、气孔等缺陷，热变形时被压合消除；铸态组织（晶粒）态组织中的成分偏析,提高成分均匀性。以上这些都对提高力学性能有利.因此,材料经热变形后，虽然没有应变硬化,但力学性能明显提高。形成纤维组织,出现各向异性:,纤维组织使材料呈现各向异性。(3)带状组织的形成：带状组织也使材料具有各向异性，并且破坏材料的切削性能，应避免和消除。（4）热变形后的晶粒变化：终止热变形时的温度、总变形量和热变形后的冷却速度，决定了热变形后晶粒的大小.合理控制这些因素，就可以得到细小的晶粒,快的冷却速度，可以得到细小的晶粒。金属的热变形可看成是两个过程的组合:一方面它像冷加工那样发生晶粒的,了加工硬化.4-9在室温下对铅板进行弯折，越弯越硬。随后如果在室温放置一段时间后再进行弯折，铅板又像最初一样柔软，这是什么原因？（已知铅的熔点为328℃)小于再结晶温度的加工称为冷加工；大于再结晶温度的加工称为热加工。,再结晶而使材料软化,即消除了加工硬化现象，故热加工最终结果，材料并不存在加工硬化。经计算：T铅再＝－33℃所以，室温下弯折属于热加工，消除了加工硬化.第五章钢的热处理5—1说明亚共析钢、共析钢、过共析钢奥氏体化的过程。

Ac3

Accm表示，而冷却时的临界温、 、、 度用Ar1Ar3Arcm、 （1）(2）奥氏体Fe、C原子的扩散，同时向铁素体和渗碳体两个(3）素体首先消失,残余的渗碳体随着加热和保温时间的延长,不断溶入奥氏体，直到（4)奥氏体成分的均匀化。刚形成的奥氏体其中碳浓度是不均匀的，CC的质量分数较低，只有在继续加热和保温过程中,CC的质量分数趋于均匀，形成成分较为均匀的奥氏体.亚共析钢和过共析钢的奥氏体化过程与共析钢的相似，不同的是,在室温下它们的平衡组织中除珠光体外，还有先共析相存在,Ac1首先是其中的珠光体转变为奥氏体（这一过程与共析钢相同）,而此时还有先共析相(铁素体或渗碳体)存在，要得到单一的奥氏体，必须提高加热温度，对亚共析钢来说，加热温度超过Ac3后，先共析铁素体才逐渐转变为奥氏体；对共析钢来说，加热温度超过Arcm后,先共析渗碳体才会全部溶解到奥氏体中去.5-2以共析钢为例，说明将其奥氏体化后立即随炉冷却、空气中冷却、油中冷却和水中冷却,各得到什么组织？力学性能有何差异？(如图:温度上限为MS线,冷速下限为Vk)①当冷却速度V＜时，冷却曲线与珠光体转变开始线相交便发生，与终了线相交时，转变便告结束，形成全部的珠光体。②当冷速＜V＜时，冷却曲线只与珠光体转变开始线相交，而不再与转变终了线相交,但会与中止线相交，这时奥氏体只有一部分转变为珠光体。冷却曲线一旦与中止线相交就不再发生转变 ,只有一直冷却到Ms线以下发生马氏体转变。并且随着冷速 V的增大，珠光体转变量越来越少，而马氏体量越来越多.③当冷速V＞时，冷却曲线不再与珠光体转变开始线相交,即不发生，而全部过冷到马氏体区，只发生马氏体转变。此后再增大冷速,转变情况不再变化.由上面分析可见，是保证奥氏体在连续冷却过程中不发生分解而全部过冷到马氏体区的最小冷速，称为“上临界冷速”，通常也叫做“淬火临界冷速”.则是保证奥氏体在连续冷却过程中全部分解而不发生马氏体转变的最大冷速，称为“下临界冷速”。④共析碳钢的连续冷却转变只发生珠光体转变和马氏体转变,不发生贝氏体转变，也就是说，共析碳钢在连续冷却时得不到贝氏体组织。但有些钢在连续冷却时会发生贝氏体转变，得到贝氏体组织 .5—3过冷奥氏体在不同温度等温转变时，可得到哪些转变产物？试列表比较他们的组织和性能。根据等温温度不同,其转变产物有珠光体型和贝氏体型两种。高温转变Ac1～650℃珠光体P粗片状铁素体与渗碳体混合物 HRC〈25;650～600℃索氏体S600 倍光学金相显微镜下才能分辨的细片状珠光体HRC25~35;600～550℃托氏体T在光学金相显微镜下已无法分辨的极细片状珠光体HRC35～40；中温转变550～350℃上贝氏体B上羽毛状组织HRC40～45；350℃～Ms 下贝氏体B下黑色针状或称竹叶状组织 HRC45~55;5—4什么是Vk？其主要影响因素有哪些？Vk:增加,C,Vk的增加，C,VkCoAl(〉2.5％）以外的所有合金元素,C曲线右移Vk减小。5—5点？马氏体最初是在钢（中、高碳钢）中发现的：将钢加热到一定温度（成奥氏体）后经迅速冷却(淬火），织。其组织形态和性能取决于材料和淬火速率。马氏体相变属于一种广义的位移型无扩散相变，以切变位移为其特征，新旧相成分不变.相变特征是：①新相与母相之间有一定的位向关系。例如Fe—C合金的体心四方马氏体（M）与面心立方奥氏体（γ）──碳在γ—Fe中的固溶体──间有,。②相界面是确定的晶面,称为惯习面。例如含碳量为0.5～1。4CFe-C金的惯习面是.惯习面在相变过程中不畸变不转动(即所谓不变平面）.③转变区由于形成马氏体发生切变，所以在平的样品表面上会出现浮凸.④马氏体形态呈片状或条状，内有亚结构，往往是孪晶.⑤是一级相变，具有成核成长过程.⑥晶体长大速率接近声速变温转变,,b.或孕育期）“C动力学曲线。变温转变可视为很快的阶梯式的等温转变;而等温转变如仅考虑转变后期马氏体的极限量则同样满足变温转变的动力学方程。⑧转变的不完全性.Mf(马氏体转变结束的温度点)在室温以下,(，随碳含量的增加,ArAr5—6下列说法是否正确？为什么？（错,马氏体是硬的相,渗碳体才是脆的相)Vk（马氏体硬度取决于含碳量,与冷却速度无关）本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细;(粒钢小,但不代表本身比本质粗晶粒钢的晶粒细）件的淬透性好;(,介质无关)马氏体中的碳含量等于钢中的碳含量;低碳钢和高碳钢零件为了切削方便,可预先进行球化退火处理.（采用正火）5—7生产中常把加热到淬火温度的钳工扁铲的刃部款入水中急冷片刻后,出水停留一段时间,在整体投入水中冷却。说明两次水冷的作用及水冷后的组织.分级淬火的目的是使工件内部温度趋于一致，减少在后续冷却过程中的内应力及变形和开裂倾向.淬火后产生马氏体组织。5—845钢零件进行热处理时，不慎将淬火件和调质件弄混,简单的方法将他们区分开？为什么?综合力学性能,,微观组织也更细化;所以可以测硬度、进行冲击试验、观察微观组织来进行区分，调质工件的硬度更大，韧性更好，微观晶粒更细化。5—912780860温,试问:哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大？860氏体晶粒较粗大.哪个温度淬火后参与奥氏体多？860AccmMsMf点,淬火后残余奥氏体增多。哪个温度淬火后未溶碳化物量多？860Accm,加热淬火后未溶碳化物较少.?780℃加热淬火后合适.1.2%A1（30～50℃，而780℃在这个温度范围内,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。5—10什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？淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层的能力。淬硬性:是指钢以大于临界冷却速度冷却时，获得的马氏体组织所能达到的最高硬度.5—11回火的目的是什么？为什么淬火工件务必要及时回火？回火是工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺.回火的目的有一下几方面：,如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。2．获得工件所要求的机械性能，工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度，减小脆性，得到所需要的韧性，塑性。稳定工件尺寸，保证精度;对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火 )后常采用高温回火使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。淬火工件务必要及时回火是为了降低脆性,防止开裂。+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+温回火？.弹性零件的材质要求要有高的弹性模量，而用淬火+中温回火热处理可以得到高弹性模量的回火屈氏体,而淬火+温回火的热处理可以得到综合力学性能良好的回火索氏体。力学性能？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.5—14T12(碳素工具钢钢制造的丝锥，其成品硬度要求为>60HRC艺过程为轧制1—机加工—机加工。写出个热处理工序的名称及作用；热处理1：第一次热处理是去应力退火,因为轧制的过程产生加工硬化，同时有应力存在,为了免去后面加工过程中因为应力释放导致产品变形或者应力集中断裂。2硬度。回火是降低脆性还有释放淬火产生的应力制订最终热处理的工艺规范（加热温度冷却介质).第一次热处理是去应力退火：升温到500℃—650℃，保温后随炉冷却。第二次热处理是刃部的低温淬火和低温回火：温度升高到300—500℃，用油或熔融的碱或盐做为淬火介质.然后在150～250°C保温1—3小时。5—15用20钢进行表面淬火和45钢进行渗碳处理是否合适？为什么？20钢不适合行行表面淬火.表面淬火的具体方法是将工件表面快速加热到奥氏体区，在热量尚未达到心部时立即迅速冷却,使表面得到一定深度的淬硬层，而心部仍保持原始组织的一种局部淬火方法;其目的为提高表面硬度，保持心部良好的塑韧性。使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限;而心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有足够的塑性和韧性。即表硬里韧。适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。0。4—0.5%C面硬度、耐磨性下降，若含碳量过高，心部韧性下降。45钢不适合进行渗碳处理.渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%）。渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。5—16现有20钢和45钢制造的齿轮各一个，为了提高齿轮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？答：20钢（低碳钢：渗碳后淬火低温回火,耐磨性提高。45钢(中碳钢）实现自回火，可以不用专门进行低温回火,表面的硬度提高,内部的性能和组织不发生变化。第六章钢铁材料具钢的耐磨性、热硬性比碳钢高?合金元素加入后并经适当的热处理，可使钢的力学性能提高或得意改善。合金元素（Co外）加入后使钢的淬透性增加,,金工具钢的耐磨性、热硬性比碳钢高。低合金高强度钢中合金元素主要通过哪些途径起强化作用？这类钢经常用于哪些场合？VNbAl等强碳(氮)(尤其是韧化)作用。这类钢经常用于制作大型构件.现有40Cr钢制造的机床主轴，心部要求良好的强韧性200~300HB颈处要求硬而耐磨（54~58HRC)，试问:应进行那种预备热处理和最终热处理？预备热处理：淬火+高温回火;最终热处理：轴颈表面淬火热处理后各获得什么组织？预备热处理后获得回火索氏体;最终热处理后获得表面回火马氏体、心部回火索氏体。?6—4现有20CrMnTi钢制造的汽车齿轮，要求齿面硬化层，齿面硬度为58~62HRC35～40HRC表层与心部组织.⑴齿轮生产工艺路线：下料→锻造→正火→加工齿形→渗碳→预冷淬火→低温回火→喷丸→精磨⑵2040；降低硬度，改善切削加工性能。℃ （

84090min温回火:获得表层的高硬度;心部的高强度和高韧性.温 油喷丸：消除表面氧化,提高表面质量;使冷面230残余压应力，提高疲强度. 90min 空冷⑷表层：高碳回火马氏体＋渗碳体或碳化物; 时间20CrMnTi齿轮最终热处理工艺曲线心部：低碳回火马氏体＋屈氏体。6—5弹簧为什么要进行淬火，中温回火？弹簧的表面质量对其使用寿命有何影响？可采用哪些措施提高弹簧使用寿命？为了提高弹簧的疲劳寿命，对淬火加回火处理后的弹簧采用喷丸处理,经喷丸处理后弹簧表层处于压应力状态,形成一层极薄变形层,可使疲劳寿命成倍提高。6-6具？举例说明.可以，高碳铬轴承钢也可用于制造精密量具,冷冲模,机床丝杠等耐磨件.Cr少量溶于铁素体，主要溶于渗碳体形成（FeCr）3C、等合金渗碳体。20CrHRC60;Cr少量溶于铁素体，主要溶于渗碳体形成（FeCr）3C、等合金渗碳体。20CrHRC60;℃渗碳，预冷至略高至Ar3(850-880℃）150-230℃、1-2h低温回火。主要用作小齿轮、小轴、活塞销等。40Cr是调质钢,调质钢调质后具有良好的综合力学性能，热处理为：850℃左右淬火，在进行500—650℃高温回火。常用做轴类零件、齿轮、连杆；GCr9是高碳的轴承钢，有较高的淬透性、屈服强度、弹性极限、高的接触疲劳强度、足够的韧性和良好的尺寸稳定性.热处理：830-850150-1602-3h的回火.20mm的滚珠；50CrV热处理:950℃420-500℃进行中温回火。用作弹簧.为什么高速工具钢中，含碳量有普遍提高的趋势?钢中加入较多的碳,起作用是既保证它的淬硬性，又保证淬火后有足够多的碳化物相;钨元素是提高钢红硬性的主要元素；C