機(jī)械工程材料要點(diǎn)記憶的鋼材

1、8/81滲碳鋼（低碳鋼）20CrMnTi（Cr提高淬透性、Ti細(xì)化晶粒）（20Cr）汽車(chē)齒輪 ：下料模鍛正火機(jī)械加工（留磨量） 滲碳、淬火低溫回火噴丸磨至尺寸 各處理的方法和目的：正火：消除鍛造內(nèi)應(yīng)力，改善切削加工性能。片狀珠光體（+鐵素體）滲碳：增加表面碳濃度。淬火：表層高碳馬氏體+碳化物，心部低碳馬氏體低溫回火：消除淬火內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織，保持高硬度噴丸：提高疲勞極限，延長(zhǎng)使用壽命2調(diào)質(zhì)鋼：軸類(lèi)零件（機(jī)床主軸、汽車(chē)后轎半軸等）45鋼機(jī)床齒輪：下料鍛造正火機(jī)械加工調(diào)質(zhì)機(jī)械精加工高頻感應(yīng)加熱淬火、低溫回火精磨至尺寸正火：消除鍛造內(nèi)應(yīng)力，改善切削角高性能。細(xì)片狀珠光體（索氏體）+鐵素體調(diào)質(zhì)：獲得具

2、有良好綜合性能的回火索氏體高頻感應(yīng)加熱淬火、低溫回火：表層回火馬氏體，心部回火索氏體，達(dá)到“表硬心韌”汽車(chē)發(fā)電機(jī)凸輪軸：下料磨鍛正火機(jī)械粗加工調(diào)質(zhì)機(jī)械精加工高頻感應(yīng)加熱淬火、低溫回火磨至要求尺寸正火：消除鍛造內(nèi)應(yīng)力，改善切削角高性能。細(xì)片狀珠光體（索氏體） +鐵素體調(diào)質(zhì)：獲得具有良好綜合力學(xué)性能的回火索氏體感應(yīng)加熱淬火：表層獲得回火馬氏體，滿(mǎn)足耐磨性要求30CrMnSi，合金元素提高淬透性、38CrMnAl，Cr、Mn提高淬透性，Al加速滲氮，提高滲氮層硬度與耐磨性等鏜床鏜桿：下料磨鍛退火機(jī)械粗加工調(diào)質(zhì)機(jī)械精加工去應(yīng)力退火粗磨滲氮精磨、研磨退火：消除鍛造組織缺陷，細(xì)化晶粒。珠光體+鐵素體調(diào)質(zhì)：

3、獲得具有良好綜合力學(xué)性能的回火索氏體去應(yīng)力退火：消除精加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。滲氮：表層獲得高硬度氮化層，不進(jìn)行回火處理。3彈簧鋼：利用彈性形變緩和機(jī)械上的沖擊和振動(dòng)60Si2Mn 提高淬透性和回火穩(wěn)定性，細(xì)化晶粒汽車(chē)板簧：熱軋鋼帶沖裁下料壓力成型淬火中溫回火噴丸處理淬火、中溫回火：獲得回火托氏體噴丸處理：增加表面壓應(yīng)力，提高疲勞強(qiáng)度，增加使用壽命。50CrV 氣門(mén)彈簧;冷拔鋼絲鋼絲退火冷卷成型淬火中溫回火噴丸強(qiáng)化兩端磨平4軸承鋼：高含碳量，目的保證軸承鋼具有高的硬度及良好的耐磨性 GCr15 一般軸承零件：鍛造球化退火機(jī)械加工淬火、低溫回火磨加工成品球化退火：一、降低硬度，改善切削加工性能。二、為

4、最終熱處理淬火做組織準(zhǔn)備。鐵素體基體上均勻分布著細(xì)小粒狀（球狀）碳化物淬火、回火：極細(xì)的回火馬氏體和分布均勻的細(xì)小粒狀碳化物及少量殘余奧氏體。為了穩(wěn)定組織及尺寸，可進(jìn)行時(shí)效處理。精密軸承亦是。5合金工具鋼5.1刃具鋼：高的硬度和耐磨性，高熱硬性，足夠的塑性和韌性9SiCr:提高淬透性，回火穩(wěn)定性熱處理：球會(huì)退火（鐵素體基體上均勻分布著細(xì)小粒狀碳化物）淬火、低溫回火：馬氏體+碳化物+少量殘余奧氏體5.2高速鋼：W18Cr4V：W提高熱硬性Cr提高淬透性V細(xì)化晶粒鍛造不僅僅是成型，更是為了擊碎粗大碳化物，使碳化物均勻化退火：消除應(yīng)力，改善切削性能，為隨后淬火處理提供較好的原始顯微組織。索氏體和分布

5、均勻的粒狀或小塊狀碳化物。淬火、回火：淬火前進(jìn)預(yù)熱，減少變形，防止開(kāi)裂，縮短淬火溫度的高溫停留。淬火溫度12701280，有利于合金元素溶入奧氏體中。淬火組織為：馬氏體、粒狀碳化物和殘余奧氏體。3次回火消除殘余奧氏體?；鼗瘃R氏體、碳化物和少量殘余奧氏體。工具鋼：Cr12：鍛造焊合鑄錠或型材中的氣孔、疏松、縮孔、微裂紋，擊碎碳化物，使碳化物均勻化。熱處理：球化退火，改善鍛造組織，使碳化物顆粒物均勻化，改善切削加工性能，為淬火作組織準(zhǔn)備。6不銹鋼：馬氏體不銹鋼Cr13，醫(yī)療用具手術(shù)刀，餐具等淬火、低溫回火奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti，Cr鈍化作用，Ni擴(kuò)大r區(qū)，Ti防止晶間腐蝕。固溶處理：加熱

6、至10501150，快速冷卻（水冷）。碳化物溶入奧氏體，獲得室溫單相奧氏體組織。穩(wěn)定化處理（徹底消除晶間腐蝕）、除應(yīng)力處理鐵素體不銹鋼1Cr17不進(jìn)行熱處理，單相組織熱處理無(wú)組織結(jié)構(gòu)變化高錳鋼ZGMn13 水韌處理：工件加熱至臨界點(diǎn)以上（10001100），保溫一段時(shí)間，迅速浸水快冷。獲得單相奧氏體組織。水韌處理后一般不進(jìn)行回火處理。滾動(dòng)軸承GCr15淬火+低溫回火回火索氏體汽車(chē)板簧60Si2Mn淬火+中溫回火回火托氏體手鋸鋸條T12淬火+低溫回火回火汽車(chē)齒輪20CrMnTi滲碳+淬火+低溫回火表層：高碳 M 回+碳化物+A心部：低碳 M 回手術(shù)刀4Cr13淬火+低溫回火回火馬氏體精密絲桿38

7、CrMoAl調(diào)質(zhì)+滲氮回火索氏體鉆頭W18Cr4V 淬火低溫回火CmMA橋梁16Mn,不熱處理FP耐酸容器1Cr18Ni9Ti固溶處理A發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸QT600-3等溫淬火高溫回火S回G球銼刀T12球化退火淬火低溫回火CmMA機(jī)床床身HT200時(shí)效PFG片試卷大題匯總2. 灰口鑄鐵鑄件的薄壁處常出現(xiàn)白口組織，造成切削加工困難，試分析其產(chǎn)生原因，并提出改善措施。（3分） 當(dāng)碳、硅含量減少時(shí)，石墨化減弱，易出現(xiàn)白口組織。加入少量孕育劑，增加石墨化，也可以減慢冷卻速度。2. 簡(jiǎn)述為什么鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼無(wú)法進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。（3分） 鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼是單向組織，熱處理后無(wú)結(jié)構(gòu)變化，性能也

8、不會(huì)發(fā)生太大變化，甚至使性能變差，故不需要熱處理。有兩個(gè)形狀、尺寸均相同的 Cu-Ni 合金鑄件，其中一個(gè)鑄件的含鎳量 90% ，另一個(gè)鑄件的含鎳量 50% ，鑄后自然冷卻。請(qǐng)問(wèn)： 凝固后哪個(gè)鑄件的枝晶偏析嚴(yán)重？ 室溫下哪個(gè)鑄件的硬度較高？（4 分） 第二個(gè)3試分析細(xì)化鑄錠晶粒和細(xì)化再結(jié)晶晶粒有哪些主要措施？金屬鑄件能否通過(guò)再結(jié)晶退火細(xì)化晶粒？為什么？鑄錠：控制過(guò)冷度，變質(zhì)處理，攪拌、振動(dòng)再結(jié)晶：加熱溫度和加熱時(shí)間，變形度，原始晶粒尺寸和均勻度，合金元素和雜質(zhì)再結(jié)晶退火必須用于經(jīng)冷塑性變形加工的材料，其目的是改善冷變形后材料的組織和性能。再結(jié)晶退火的溫度較低，一般都在臨界點(diǎn)以下。若對(duì)鑄件采用再

9、結(jié)晶退火，其組織不會(huì)發(fā)生相變，也沒(méi)有形成新晶核的驅(qū)動(dòng)力(如冷變形儲(chǔ)存能等)，所以不會(huì)形成新晶粒，也就不能細(xì)化晶粒。試比較T9、9SiCr、W6Mo5Cr4V2作為切削刀具材料的熱處理、力學(xué)性能特點(diǎn)及適用范圍，并由此得出一般性結(jié)論。答：T9的熱處理：淬火低溫回火。力學(xué)性能：硬度高，韌性中等，無(wú)熱硬性，綜合力學(xué)性能欠佳。適用范圍：用于尺寸不大，形狀簡(jiǎn)單，要求不高的低速切削工具。9SiCr熱處理：淬火低溫回火。力學(xué)性能：硬度和耐磨性良好，無(wú)熱硬性，綜合力學(xué)性能優(yōu)于T9。適用范圍：用于制造尺寸較大，形狀復(fù)雜，受力要求較高，切削速度不高的刀具。某廠用45MnSiV生產(chǎn)高強(qiáng)韌性鋼筋，現(xiàn)該鋼無(wú)貨，但庫(kù)房尚有

10、15、25MnSi、65Mn、9SiCr鋼，試問(wèn)這四種鋼中有無(wú)可代替上述45MnSiV鋼筋的材料？若有，應(yīng)怎樣進(jìn)行熱處理？其代用的理論依據(jù)是什么？答：25MnSi可代替45MnSiV，15鋼、65Mn和9SiCr不能代替。25MnSi熱處理：正火 理論依據(jù)：得到SF用T10鋼制造形狀簡(jiǎn)單的車(chē)刀，其工藝路線為：鍛造熱處理機(jī)加工熱處理磨加工。（1）寫(xiě)出其中熱處理工序的名稱(chēng)及作用。（2）制定最終熱處理（磨加工前的熱處理）的工藝規(guī)范，并指出車(chē)刀在使用狀態(tài)下的顯微組織和大致硬度。答：（1）球化退火，作用：利于切削加工，得到球狀珠光體，均勻組織，細(xì)化晶粒，為后面淬火處理作組織準(zhǔn)備。淬火低溫回火，作用：使零件獲得較高的硬度、耐磨性和韌性，消除淬火內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸。（2）工藝規(guī)范：760水淬200回火；顯微組織： M回+Cm，大致硬度：60HRC。有5根直徑為10mm的45鋼圓棒，都先經(jīng)（1. 840加熱淬火、2. 760加熱淬火、3.調(diào)質(zhì)），然后分別加熱到（1）1100；（2）840；（3）760；（4）550；（5）180，再水冷至室溫后各得到什么組織？為什么？答：1. 840加熱淬火（1）1100 粗大M (過(guò)熱淬火)（2）840 M (重新淬火)（3）760 M+F （不完全淬火）（4）550 S回 （淬火后高溫回火）（5）180 M回 （淬火后低溫回火）2. 760加熱淬火