1.定义:马氏体:碳在α-Fe中的过饱和固溶体,是单相的亚稳组织。
淬透性:钢在淬火时能获得淬硬深度的能力,它是刚才本身固有的属性。 淬硬性:钢在淬火后能达到最高硬度的能力,它主要取决于马氏体的含碳量。
2.热处理加热的目的是什么:消除毛胚中的缺陷,改善其工艺性能,为后续工艺做组
织准备;更重要的是热处理能显著提高钢的力学性能,从而充分发挥刚才的潜能,提高工件的使用性能和使用寿命。(得到奥氏体)
3.马氏体有几种类型?性能特点如何?含碳量分别为0.1%,0.2%,0.4%,0.7%,1.0%的钢淬火后分别得到何种马氏体:马氏体组织形态主要有片状和板条状两种基本
类型;片状马氏体(高碳马氏体)硬度大,塑性,韧性差。板条状马氏体(低碳马氏体)有良好的塑性和韧性,有较高的断裂韧度和较低的韧脆转变温度等特点;0.1%,0.2%为板条状马氏体,0.4%,0.7%为两种马氏体的混合组织,1.0%为片状马氏体。(0.2%以下为板条状马氏体,1.0%以上为片状马氏体)
4.生产中常用的退火方法有哪些?退火的目的,加热温度,获得的组织及应用?含碳0.6%,0.8%,1.2%的钢,具有晶内偏析的铸件或铸锭,存在内应力的铸件或铸锭分别应该采用哪种退火?加热温度是多少?得到何组织?退火分为完全退火,
均匀退火,球化退火,去应力退火;1。完全退火:主要运用于亚共析成分的碳钢和合金钢的铸件,锻件,热轧型材和焊接结构件。目的是细化晶粒,消除内应力和组织缺陷,降低硬度,为随后的切削加工和淬火做好组织准备。加热到Ac3以上30-50℃,保温一段时间,随炉缓慢冷却到600℃以下,在出炉在空气中冷却。2。球化退火:主要运用于共析或过共析成分的碳钢和合金钢。目的是使钢中的碳化物球化,以降低硬度,改善切削加工性,并为淬火做好组织准备。加热到Ac1以上10-20℃,保温一段时间,随炉缓慢冷却到600℃以下,在出炉在空气中冷却。3。均匀化退火:主要运用于合金钢铸锭和铸件,目的是为了消除铸造中产生的枝晶偏析,使成分均匀化。加热到Ac3以上150-200℃,保温10-15h,随炉缓冷到350℃,在出炉冷却。4。去应力退火:主要用于消除合金钢铸锭和铸件,焊接件,冷冲压件以及机加工工件中的残余应力。缓慢加热到Ac1以下100-200℃,保温一段时间,随炉冷却到200℃再出炉冷却;0.6%为完全退火,0.8%,1.2%为球化退火,具有晶内偏析的铸件或铸锭为均匀退火,存在内应力的铸件或铸锭为去应力退火。
5.生产中应用的回火有哪几种?加热温度,获得的组织,性能特点如何:
。低温回火(150-250℃)低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内应力和脆性。主要用于各种高碳的切削刃具,量具,冷冲模具,滚动轴承以及渗碳件。2。中温回火(350-500℃)中温回火所得组织为回火托氏体。其目的是获得高的屈强比,弹性极限和较高的韧性。主要用于各种弹簧和模具的处理。3。高温回火(500-650℃)高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上,将淬火和高温回火相结合的热处理称为调质处理。其目的是获得强度,硬度,塑性,韧性都较好的综合力学性能。光反应运用于汽车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。
6.机床主轴,弹簧,滚动轴承淬火后应采用哪种回火?机床主轴采用高温回火加
低温回火;弹簧采用中温回火;滚动轴承采用低温回火。
7.渗碳的目的,渗碳后工件表面及心部含碳量各为多少,渗碳后还应进行何种热处理:经渗碳和淬火,低温回火后,可在零件的表层和心部分别获得高碳和低碳组织,
使高碳和低碳钢的不同性能结合在一个零件上,满足了零件的使用性能要求;表层含碳量0.85%-1.05%,心部含碳量0.10%-0.25%;1。直接淬火法:淬火加低温回火。表面:高碳回火马氏体加残留奥氏体。心部:低碳回火马氏体加铁素体。2。一次淬火法。3。二次淬火法。
8.正火适用于哪些钢?正火的目的是什么?加热温度为多少?冷却方式和得到的组织:亚共析钢和过共析钢;温度一般为Ac3或Acm以上30-80℃。1。作为普通结构零
件的最终热处理。因为正火可以消除铸造或锻造中产生的过热缺陷,细化组织,提高力学性能。2。改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性。可以使其硬度提高,从而改善切削加工性。3。作为中碳结构钢制作的较重要零件的预备热处理,可消除热加工所造成的组织缺陷,改善切削加工性,提高淬火质量。4。消除过共析钢中二次渗碳体网,为球化退火做好组织准备。5。特定情况下代替淬火,回火。
习题3.比较45钢,T12钢经过不同热处理后硬度值得高低,并说明其原因
45钢 700℃ 水冷 45钢 750℃ 水冷 45钢 840℃ 水冷 T12钢 700℃ 水冷 T12钢 750℃ 水冷 T12钢 900℃ 水冷 加热态 F+P F+A A 粒状P A+Fe3C粒 粗大A 水冷后 F+P F+M M P M+A`+Fe3C粒 粗M+较多A` 硬度 最软 较硬 最硬 最软 最硬 较硬 习题6.将含碳量1.0%,1.2%的碳钢同时加热到780℃进行淬火,淬火后各为什么组织?哪一种钢淬火后的耐磨性更好,为什么? 都是
M+A`+Fe3粒;T12更好,因为Fe3粒更多。
习题15.T8钢的过冷奥氏体等温转变曲线如图所示,若该刚在620℃进行等温转变,并经过不同时间保温后,按图示的1、2、3、4线的冷却速度冷至室温,问各获得什么组织?然后再进行中温回火,又获得什么组织?
1--M+残A 2--S+T+M+残A 3,4--S 1--回M 2--T+回T 3,4--S
1.名词解释:加工硬化:由于塑性变形度增加,使金属的强度,硬度提高,
而塑性下降的现象叫做加工硬化。
冷变形加工:凡是金属的塑性变形是在再结晶温度下进行的,称为冷变形加工。在冷变形加工时,必产生加工硬化。
热变形加工:在再结晶温度以上进行的塑性变形则称为热变形加工。在热变形加工时,产生的加工硬化可以随时被再结晶所消除。
2.简述冷塑性变形对金属性能的影响:金属材料经冷塑性变形后,强度
和硬度显著提高,而塑性则很快下降。变形度越大,性能的变化也越大。
3.为什么重要的零件都用锻造钢制造:通过热变形加工可以使金属铸锭
中的气孔和疏松焊合;在温度和压力作用下,原子扩散速度加快,可消除部分偏析;将粗大的柱状晶粒与枝晶变为细小均匀的等轴晶粒;改善夹杂物,碳化物的形态,大小,分布,可以使金属材料致密度提高。可见,经热塑性变形后,钢的强度,塑性,冲击韧性均较铸态高。故工程上受力复杂,载荷较大的工件大多数要通过热变形加工来制造。
第七章
1.指出下列钢的类别,其中子母的含义,含碳量及合金元素含量。
Q235 20CrMnTi 45
60Si2Mn GCr15 5CrMnMo 9SiCr
1Cr18Ni9Ti W18Cr4V Cr12MoV 3Cr13 T10A
2.比较渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢采用的热处理,得到的组织及性能。
渗碳体----淬火+低回 表面:回M+残A 心部:回M+F 表面:高强度,高耐磨性 心部:较高的强度和韧性
调质钢----淬火+高回 回S 具有高的综合力学性能
弹簧钢----淬火+中回 回T 具有高的弹性极限和疲劳强度
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