熱處理工藝習(xí)題集部分答案

1、12.將5mm的t8鋼加熱至鋼加熱至760℃并保溫足夠時間，問采用什么樣的冷卻工藝可℃并保溫足夠時間，問采用什么樣的冷卻工藝可得到如下組織：珠光體，索氏體，屈氏體，上貝氏體，下貝氏體，屈氏體得到如下組織：珠光體，索氏體，屈氏體，上貝氏體，下貝氏體，屈氏體馬氏馬氏體，馬氏體體，馬氏體少量殘余奧氏體；在少量殘余奧氏體；在c曲線上描出工藝曲線示意圖。曲線上描出工藝曲線示意圖。答：(1)珠光體：冷卻至線~550℃范圍內(nèi)等溫停留一段時間，再冷卻下

2、來得到珠光體組織。索氏體：冷卻至650～600℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時間，再冷卻下來得到索光體組織。屈氏體：冷卻至600～550℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時間，再冷卻下來得到屈氏體組織。上貝氏體：冷卻至600～350℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時間，再冷卻下來得到上貝氏體組織。下貝氏體：冷卻至350℃～ms溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時間，再冷卻下來得到下貝氏體組織。屈氏體馬氏體：以大于獲得馬氏體組織的最小冷卻速度并小于獲得珠光體組織的最大冷卻速

3、度連續(xù)冷卻，獲得屈氏體馬氏體。馬氏體少量殘余奧氏體：以大于獲得馬氏體組織的最小冷卻速度冷卻獲得馬氏體少量殘余奧氏體。(2)13退火的主要目的是什么？生產(chǎn)上常用的退火操作有哪幾種？指出退火操作退火的主要目的是什么？生產(chǎn)上常用的退火操作有哪幾種？指出退火操作的應(yīng)用范圍。的應(yīng)用范圍。答：（1）均勻鋼的化學(xué)成分及組織，細化晶粒，調(diào)整硬度，并消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化，改善鋼的切削加工性能并為隨后的淬火作好組織準備。（2）生產(chǎn)上常用的退火操作有完全退火

4、、等溫退火、球化退火、去應(yīng)力退火等。（3）完全退火和等溫退火用于亞共析鋼成分的碳鋼和合金鋼的鑄件、鍛件及熱軋型材。有時也用于焊接結(jié)構(gòu)。球化退火主要用于共析或過共析成分的碳鋼及合金鋼。去應(yīng)力退火主要用于消除鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件（或冷拔件）及機加工的殘余內(nèi)應(yīng)力。14.何謂球化退火？為什么過共析鋼必須采用球化退火而不采用完全退火？何謂球化退火？為什么過共析鋼必須采用球化退火而不采用完全退火？答：（1）將鋼件加熱到ac1以上30～50℃

5、，保溫一定時間后隨爐緩慢冷卻至600℃后出爐空冷。（2）過共析鋼組織若為層狀滲碳體和網(wǎng)狀二次滲碳體時，不僅硬度高，難以切削加工，而且增大鋼的脆性，容易產(chǎn)生淬火變形及開裂。通過球化退火，使層狀滲碳體和網(wǎng)狀滲碳體變?yōu)榍驙顫B碳體，以降低硬度，均勻組織、改善切削加工性。15.確定下列鋼件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：確定下列鋼件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：1）經(jīng)冷軋后的15鋼鋼板，要求降低硬度；答：再結(jié)晶退火。目的：使

6、變形晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶粒，以消除加工硬化現(xiàn)象，降低了硬度，消除內(nèi)應(yīng)力。細化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度以消除加工硬化現(xiàn)象。組織：等軸晶的大量鐵素體和少量珠光體。2）zg35的鑄造齒輪答：完全退火。經(jīng)鑄造后的齒輪存在晶粒粗大并不均勻現(xiàn)象，且存在殘余內(nèi)應(yīng)力。因此退火目的：細化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性。組織：晶粒均勻細小的鐵素體和珠光體。（2）因其在退火溫度范圍內(nèi)，加熱時全部轉(zhuǎn)化為晶粒細小的奧氏體，故冷卻

7、后得到組織、晶粒均勻細小的鐵素體和珠光體。（3）因其加熱溫度過高，加熱時奧氏體晶粒劇烈長大，故冷卻后得到晶粒粗大的鐵素體和珠光體。要得到大小均勻的細小晶粒，選第二種工藝最合適。19.淬火的目的是什么？亞共析碳鋼及過共析碳鋼淬火加熱溫度應(yīng)如何選擇？淬火的目的是什么？亞共析碳鋼及過共析碳鋼淬火加熱溫度應(yīng)如何選擇？試從獲得的組織及性能等方面加以說明。試從獲得的組織及性能等方面加以說明。答：淬火的目的是使奧氏體化后的工件獲得盡量多的馬氏體并配以

8、不同溫度回火獲得各種需要的性能。亞共析碳鋼淬火加熱溫度ac3（30～50℃），淬火后的組織為均勻而細小的馬氏體。因為如果亞共析碳鋼加熱溫度在ac1～ac3之間，淬火組織中除馬氏體外，還保留一部分鐵素體，使鋼的強度、硬度降低。但溫度不能超過ac3點過高，以防奧氏體晶粒粗化，淬火后獲得粗大馬氏體。過共析碳鋼淬火加熱溫度ac1（30～50℃），淬火后的組織為均勻而細小的馬氏體和顆粒狀滲碳體及殘余奧氏體的混合組織。如果加熱溫度超過accm，滲碳

9、體溶解過多，奧氏體晶粒粗大，會使淬火組織中馬氏體針變粗，滲碳體量減少，殘余奧氏體量增多，從而降低鋼的硬度和耐磨性。淬火溫度過高，淬火后易得到含有顯微裂紋的粗片狀馬氏體，使鋼的脆性增加。20.常用的淬火方法有哪幾種？說明它們的主要特點及其應(yīng)用范圍。常用的淬火方法有哪幾種？說明它們的主要特點及其應(yīng)用范圍。答：常用的淬火方法有單液淬火法、雙液淬火法、等溫淬火法和分級淬火法。單液淬火法：這種方法操作簡單，容易實現(xiàn)機械化，自動化，如碳鋼在水中淬火

10、，合金鋼在油中淬火。但其缺點是不符合理想淬火冷卻速度的要求，水淬容易產(chǎn)生變形和裂紋，油淬容易產(chǎn)生硬度不足或硬度不均勻等現(xiàn)象。適合于小尺寸且形狀簡單的工件。雙液淬火法：采用先水冷再油冷的操作。充分利用了水在高溫區(qū)冷速快和油在低溫區(qū)冷速慢的優(yōu)點，既可以保證工件得到馬氏體組織，又可以降低工件在馬氏體區(qū)的冷速，減少組織應(yīng)力，從而防止工件變形或開裂。適合于尺寸較大、形狀復(fù)雜的工件。等溫淬火法：它是將加熱的工件放入溫度稍高于ms的硝鹽浴或堿浴中，保

11、溫足夠長的時間使其完成b轉(zhuǎn)變。等溫淬火后獲得b下組織。下貝氏體與回火馬氏體相比，在碳量相近，硬度相當?shù)那闆r下，前者比后者具有較高的塑性與韌性，適用于尺寸較小，形狀復(fù)雜，要求變形小，具有高硬度和強韌性的工具，模具等。分級淬火法：它是將加熱的工件先放入溫度稍高于ms的硝鹽浴或堿浴中，保溫2～5min，使零件內(nèi)外的溫度均勻后，立即取出在空氣中冷卻。這種方法可以減少工件內(nèi)外的溫差和減慢馬氏體轉(zhuǎn)變時的冷卻速度，從而有效地減少內(nèi)應(yīng)力，防止產(chǎn)生變形核

12、開裂。但由于硝鹽浴或堿浴的冷卻能力低，只能適用于零件尺寸較小，要求變形小，尺寸精度高的工件，如模具、刀具等。21.說明說明45鋼試樣（鋼試樣（φ10mm）經(jīng)下列溫度加熱、保溫并在水中冷卻得到的室溫）經(jīng)下列溫度加熱、保溫并在水中冷卻得到的室溫組織：組織：700℃，℃，760℃，℃，840℃，℃，1100℃?！?。答：700℃：因為它沒有達到相變溫度，因此沒有發(fā)生相變，組織為鐵素體和珠光體。760℃：它的加熱溫度在ac1～ac3之間，因此組織