材料0801
17、为获得好的切削加工性能。低C 钢，中C钢和高C钢各应经过什么样的热处理，得到是什么样的金相组织？ 低： 中： 高：
18、对低淬钢来说，从成分上如何保证获得低淬性？
1）限制提高淬透性的元素
2）加Ti（先形成碳化物，降低固溶体中的碳量）
19、说明合金渗C钢中，常用合金元素Cr、Mn、Ti、Ni、Mo等
对渗C钢的工艺性能和机械性能的作用。
Mn,Cr,Ni—提高渗碳钢的淬透性，以使较大尺寸的零件在淬火时心部能获得大量的板条马氏体组织。还可改善渗碳层性能。 Ti,V,W,Mo—阻止奥氏体晶粒在高温渗碳时长大，细化晶粒。
20、说明20Cr、20CrMnTi、18Cr2Ni4WA钢的主要性能特点及用途。
1）20Cr：有较高的强度及淬透性，但韧性较差，渗碳后需二次淬火以提高零件心部韧性，无回火脆性；冷应变塑性高；可切削性在高温正火或调质状态下良好，但退火后较差；焊接性较好。
﹀多用于制造渗碳零件，如：机床变速箱齿轮、齿轮轴、凸轮等；对热处理变形小和高耐磨性的零件，如模数小于3的齿轮、轴、花键轴等。
2）20CrMnTi：是性能良好的渗碳钢，淬透性较高，良好的加工性,加工变形微小,抗疲劳性能相当好。
﹀用于齿轮,轴类,活塞类零配件等.用于汽车,飞机各种特殊零件部位。
3）18Cr2Ni4WA：是常用的合金渗碳钢,强度,韧性高,淬透性良好,也可在不渗碳而调质的情况下使用。
﹀一般用做截面较大,载荷较高且韧性良好,缺口敏感性低的重要零件。
21、说明38CrMoAlA钢中各合金元素的作用。
Cr、Mo元素，主要是提高钢的淬透性。Mo元素兼有细化晶粒、消除回火脆性作用。加入Al元素，有两方面作用：一是Al元素与钢中极少的N元素形成氮化物AlN，起细化晶粒作用；二是Al元素与氮化时表面渗入的N元素在钢的表面形成氮化物AlN，提高钢表面的疲劳强度、表面硬度、耐磨性、耐蚀性、耐热性以及抗咬合性。
22、生产上某些机器零件选用工模具钢制造，可获得良好的使用
性能。试举例讨论哪些机器零件选用工模具钢制造可得到满意的效果，并分析其原因和实质。
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23、分别简述普低钢、渗C钢、低C马氏体钢、不锈钢等钢类的含C量都较低的原因。
1）低合金高强度钢：C含量过高，P量增多，P为片状组织，会使钢的脆 性增加；C含量增加，会使C当量增大，当C当量>0.47时，会使钢的可焊性变差， 不利于工程结构钢的使用。
2）渗碳钢：保证淬火时得到强韧性好的板条状M组织。（含碳量低，以保证心部有足够的塑性和韧性，碳高则心部韧性下降。） 3）低C马氏体钢：保证淬火后获得板条M组织。 4）不锈钢：碳会降低耐腐蚀性能。
第5章 工具用钢
1、说明碳素工具钢的优缺点、用途及淬火方法。
1）优点：成本低，加工性能好，热处理简单。
2）缺点：淬透性低，必须用盐水或碱水淬火，适合于制造断面尺寸<15mm的工具，变形开裂倾向大，工作温度应低于200℃，组织稳定性差且无热硬性，综合性能欠佳。
3）用途：制作低速切削的刃具和简单的冷冲模。 4）不完全淬火+低温回火。
2、试用合金化原理分析说明9SiCr、CrWMn钢的优缺点。 1）① Si / Cr↑淬透性；
② Si/ Cr↑回稳性，经250℃回火，硬度仍>60HRC； ③ K细小、分布均匀→不容易崩刃；
④ 分级淬火或等温淬火处理，变形较小；
⑤ Si使钢的脱碳倾向较大，切削加工性能相对差些。
2）① Cr、W、Mn复合，↑淬透性。 ② AR在18~20%，淬火后变形小；
③ 含Cr、W碳化物较多且较稳定，晶粒细小→高硬度、高耐磨性； ④ 回稳性较好，>250℃回火，<60HRC； ⑤ W使碳化物易形成网状。
3、什么是红硬性？ 红硬性即热稳定性，是钢在较高温度下能保持一定强度的性质。
4、W18Cr4V 钢中各合金元素的作用是什么？ W：钨是钢获得红硬性的主要元素。
Cr：铬加热时全溶，保证钢淬透性，改善抗氧化能力、切削能力。 V：显著↑红硬性、↑硬度和耐磨性，细化晶粒，↓过热敏感性。
5、18-4-1钢的铸态组织是什么？画出示意图。 鱼骨状莱氏体（Ld）+黑色组织（δ共析体等）+白亮组织（M+AR）。
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示意图：
6、何谓“定比C”经验规律？
在钢设计时，如果碳和碳化物形成元素满足合金碳化物中分子式的定比关系，可以获得最大的二次硬化效应，这就是定比碳经验规律。
7、高速钢回火为什么采用560℃左右的温度回火？
由于高速钢中高合金度马氏体的回火稳定性非常好，在560℃左右回火，才能弥散析出特殊碳化物，产生硬化。同时在560℃左右回火，使材料的组织和性能达到了最佳状态。
8、高速钢每次回火为什么一定要冷到室温再进行下一次回？ 为什么不能用较长时间的一次回火代替多次回火？
这是因为高速钢淬火后大部分转变为马氏体，残留奥氏体量是20—25%，甚至更高。一次回火使大部分的残留奥氏体发生了马氏体转变，二次回火使第一次回火产生的淬火马氏体回火，并且使残留奥氏体更多地转变为马氏体，三次回火可将残留奥氏体控制在合适的量，并且使内应力消除得更彻底。
9、碳化物分布不均匀对高速钢刀具的性能和寿命有什么影响？ ①各向异性②形变时易应力集中开裂③热处理工艺性变坏。 （碳化物不均匀性严重时，使热处理工艺性变坏；K密集区由于合金元素多，AR量大，会造成回火不足，使组织不稳定，内应力增大，脆性大，容易变形开裂，工作时易引起崩刃；粗大K使热处理后刃具的硬度、热硬性和耐磨性都比较低，力学性能降低；K不均匀性还可能使钢产生各向异性。）
10、为了进一步提高高速钢刀具寿命，可采用哪几种化学热处
理？这些化学热处理方法各有什么特点？
表面化学热处理有：表面氮化、表面硫氮共渗、硫氮硼等多元共
渗、蒸气处理等。
这些处理温度均不超过560℃，工件的显微组织性能均为改变。 11、高速钢在退火态、淬火态、回火态各有些什么类型的碳化物？ 退火态：M23C6，M6C，MC； 淬火态：M6C，MC；
回火态：M6C，MC，M2C；
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12、根据各种刃具的主要性能要求，对比C素工具钢、低合金工
具钢、高速钢的特点，说明各适于做什么样的工具。
①由于碳素工具钢淬透性低，热处理时变形又比较大，只适宜制
造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具；
②低合金钢的淬透性比较高，热处理变形较小，耐磨性也较好，
所以可以制造尺寸较大，形状比较复杂，精度要求相对较高的模具；
③高速钢具有变形小，淬透性好，耐磨性高的特点，广泛应用于
制造负载大、生产批量大、耐磨性要求较高、热处理变形要求小的形状复杂的冷作模具。
13、简述冷作模具用钢的性能要求。冷作模具钢有哪些类型？
1）①高的硬度及耐磨性；②高的强度和足够的韧性；
③良好的工艺性能（具有足够的淬透性，淬火变形小）。 2）碳素工具钢，低合金工具钢，高铬和中铬模具钢，基体钢。
14、Cr12MoV钢的主要优缺点是什么？ 优点：高的淬透性、强度和耐磨性； 缺点：高温塑性较差。
15、Cr12型钢和高速钢在成分上、组织上、热处理工艺上有什么相似之处？
16、Cr12型钢的热处理工艺为什么常用一次硬化法，而不用二次硬化法？
一次硬化法即较低温度淬火+低温回火，晶粒细小，强韧性好；二次硬化法即较高温度淬火+多次高温回火，得到一定红硬性和耐磨性，此法钢的韧性较低，适合于工作温度比较高
（400~500℃）且受载不大或淬火后表面需要氧化处理的模具。
17、有些厂，为了减少Cr12MoV钢淬火变形开裂，只淬到200℃
左右就出油，出油后不空冷，立即低温回火，而且只回火一次。这样做有什么不适？为什么？
淬火结束温度过高，没有空冷，回火次数少。
出油后不空冷，无法获得大量马氏体，使得硬度降低。 只回火一次，还有大量残余奥氏体未转变为马氏体。
18、某厂制造Cr12型钢冷模时，往往用原料直接在机械加工或稍加改锻后就机械加工，这样做有什么不妥？ 含较多共晶碳化物，粗大，若不（淬），性能差。
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