熱處理題及答案

熱處理題及答案熱處理題及答案熱處理題及答案資料僅供參考文件編號：2022年4月熱處理題及答案版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：1、判斷下列說法是否正確：（1）鋼在奧氏體化后，冷卻時(shí)形成的組織主要取決于鋼的加熱溫度。錯(cuò)誤，鋼在奧氏體化后，冷卻時(shí)形成的組織主要取決于鋼的冷卻速度。（2）低碳鋼與高碳鋼工件為了便于切削加工，可預(yù)先進(jìn)行球化退火。錯(cuò)誤，低碳鋼工件為了便于切削加工，預(yù)先進(jìn)行熱處理應(yīng)進(jìn)行正火（提高硬度）或完全退火。而高碳鋼工件則應(yīng)進(jìn)行球化退火（若網(wǎng)狀滲碳體嚴(yán)重則在球化退火前增加一次正火），其目的都是為了將硬度調(diào)整到HB200左右并細(xì)化晶粒、均勻組織、消除網(wǎng)狀滲碳體。（3）鋼的實(shí)際晶粒度主要取決于鋼在加熱后的冷卻速度。錯(cuò)誤，鋼的實(shí)際晶粒度主要取決于鋼的加熱溫度。（4）過冷奧氏體冷卻速度快，鋼冷卻后的硬度越高錯(cuò)誤，鋼的硬度主要取決于含碳量。（5）鋼中合金元素越多，鋼淬火后的硬度越高錯(cuò)誤，鋼的硬度主要取決于含碳量。（6）同一鋼種在相同加熱條件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。正確。同一鋼種，其C曲線是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成馬氏體。（7）鋼經(jīng)過淬火后是處于硬脆狀態(tài)?；菊_，低碳馬氏體韌性要好些，而高碳馬氏體硬而脆。（8）冷卻速度越快，馬氏體的轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms和Mf越低。正確。（9）淬火鋼回火后的性能主要取決于回火后的冷卻速度。錯(cuò)誤，淬火鋼回火后的性能主要取決于回火溫度。（10）鋼中的含碳量就等于馬氏體的含碳量錯(cuò)誤，鋼中的含碳量是否等于馬氏體的含碳量，要看加熱溫度。完全奧氏體化時(shí)，鋼的含碳量等于奧氏體含碳量，淬火后即為馬氏體含碳量。如果是部分奧氏體化，鋼的含碳量一部分溶入奧氏體，一部分是未溶碳化物，從而可以減輕馬氏體因含碳量過高的脆性，也能細(xì)化晶粒，此時(shí)馬氏體含碳量要低于鋼的含糖碳量。2、將含碳量為%的兩個(gè)試件，分別加熱到760℃和900（1）哪個(gè)溫度的試件淬火后晶粒粗大。900℃粗大，處于完全奧氏體化區(qū)，對于過共析鋼易造成晶粒粗大。（2）哪個(gè)溫度的試件淬火后未溶碳化物較少。900℃，處于完全奧氏體化區(qū)。（3）哪個(gè)溫度的試件淬火后馬氏體的含碳量較多。900℃，處于完全奧氏體化區(qū)，奧氏體的含碳量即為馬氏體含碳量。（4）哪個(gè)溫度的試件淬火后殘余奧氏體量多。900℃，奧氏體的含碳量越高，Ms和Mf就越低，殘余奧氏體量就越多。（5）哪個(gè)試件的淬火溫度較為合理，為什么760℃，處于部分奧氏體化區(qū)，加熱組織為奧氏體+未溶碳化物（阻礙晶粒長大），晶粒細(xì)小。同時(shí)控制了奧氏體含碳量，也就控制了馬氏體含碳量，降低了馬氏體脆性。淬火組織：馬氏體+未溶碳化物+殘余奧氏體，保證了強(qiáng)度、硬度。3、將20鋼和60鋼同時(shí)加熱到860℃20鋼和60鋼都屬于亞共析鋼，一般加熱時(shí)要求完全奧氏體化，加熱溫度應(yīng)在A3以上。依據(jù)鐵碳相圖，20鋼含碳量低，A3點(diǎn)高，60鋼，含碳量高，A3點(diǎn)低，因此，同樣加熱到860℃4、指出Ф10mm的45鋼經(jīng)下列溫度加熱并水冷后獲得的組織700℃760℃700℃760℃加熱，在A1—860℃5、指出下列鋼件正火的主要目的：20鋼齒輪，45鋼小軸，T12鋼銼刀20鋼齒輪：20鋼，含碳量低，硬度低，通過正火（空冷）使得珠光體片間距減小即形成索氏體或屈氏體，以提高硬度（HB200左右），滿足切削加工的要求。45鋼小軸：45鋼，含碳量適中，綜合機(jī)械性能好，因此利用正火，即可作為最終熱處理，滿足小軸的使用要求。T12鋼銼刀：含碳量%，若采用退火會產(chǎn)生網(wǎng)狀滲碳體，一般采用正火，利用快冷（空冷），使得滲碳體網(wǎng)析出不完整，再配合球化退火，以徹底消除網(wǎng)狀滲碳體。6、指出下列工件淬火及回火溫度,并說明回火組織和硬度:(1)45鋼小軸(要求綜合機(jī)械性能)淬火A3以上（860℃），回火600℃（高溫回火）。回火組織：s回，HRC25(2)65鋼彈簧淬火A3以上（840℃），回火400℃（中溫回火）?；鼗鸾M織：T回，HRC40(3)T8鋼銼刀淬火A1以上（780℃），回火200℃（低溫回火）?；鼗鸾M織：M回+未溶碳化物+少量殘余奧氏體，HRC60。7、解釋索氏體和回火索氏體,馬氏體和回火馬氏體的主要區(qū)別。正火組織：索氏體S:屬于細(xì)珠光體，其中滲碳體呈片狀?；鼗鸾M織,淬火后高溫回火,碳化物從過飽和F中析出,稱為回火索氏體S回，呈粒狀滲碳體，塑、韌性更好淬火組織:馬氏體:過飽和F回火組織:淬火后低溫回火，碳化物開始從M中析出，成為M回。保持高硬度，消除內(nèi)應(yīng)力，改善脆性。

8、45鋼調(diào)質(zhì)后的硬度為240HBS，若再進(jìn)行200℃該鋼經(jīng)淬火和低溫回火后硬度57HRC，若再進(jìn)行高溫回火，其硬度可否降低，為什么45鋼調(diào)質(zhì)后的硬度為240HBS，若再進(jìn)行200℃該鋼經(jīng)淬火和低溫回火后硬度57HRC，若再進(jìn)行高溫回火，硬度可以。因?yàn)?，回火溫度越高，硬度下降越多。該鋼?jīng)低溫回火，組織是回火馬氏體，碳化物還未析出，存在過飽和，因此，可繼續(xù)提高回火溫度，使得硬度降低。這也是為何經(jīng)低溫回火處理的碳素工具鋼，不能使用很高的切削速度的原因。高速切削，摩擦生熱，切削溫度高于低于回火溫度后，就相當(dāng)于繼續(xù)回火。9、T12鋼經(jīng)760℃冷速1：相當(dāng)于水冷，組織：馬氏體+未溶碳化物+殘余奧氏體，硬度：HRC60冷速2：相當(dāng)于油冷，組織：索氏體+未溶碳化物+馬氏體+殘余奧氏體，硬度：不均勻。冷速3：相當(dāng)于爐冷，組織：索氏體+未溶碳化物（二次滲碳體）硬度：HRC20-30冷速4：同冷速3。已經(jīng)通過轉(zhuǎn)變完成線，保溫時(shí)間的延長，不影響組織，但可能晶粒粗大。10、一根直徑為6mm的45鋼棒，先經(jīng)860℃淬火，16045鋼棒，先經(jīng)860℃淬火，160（1）各點(diǎn)的組織是什么150℃點(diǎn)：低于160℃550℃點(diǎn)：高于160750℃840℃950℃（2）從各點(diǎn)的圖示溫度緩冷到室溫后的組織是什么150℃點(diǎn)：低于160550℃點(diǎn)：高于160750℃點(diǎn)：高于A1線，相當(dāng)840℃950℃（3）從各點(diǎn)的圖示溫度水冷到室溫后的組織是什么150℃點(diǎn)：低于160550℃點(diǎn)：高于160750℃點(diǎn)：高于A1線，相當(dāng)于重新加熱，部分奧氏體化，水冷到室溫840℃950℃11、解釋T12和20CrMnTi鋼的淬硬性和淬透性之區(qū)別。鋼的淬硬性取決于鋼的含碳量（馬氏體含碳量），T12：含碳量%,20CrMnTi鋼含碳量%，所以，T12鋼的淬硬性高，即淬火后獲得馬氏體的最高硬度高。鋼的淬透性取決于C曲線的位置（過冷奧氏體區(qū)的大小，C越靠右側(cè)越好），20CrMnTi是合金鋼，合金元素使得C曲線顯著右移，因此易于淬成馬氏體，淬透性好。12、選擇下列零件的熱處理方法，并編寫簡明的工藝路線（各零件均選用鍛造毛坯，且鋼材具有足夠淬透性）（1）某汽車變速齒輪，要求齒面耐磨，心部強(qiáng)韌，材料選用20鋼。鍛造→正火→機(jī)加工→滲碳，淬火，低溫回火→精加工（2）某機(jī)床變速齒輪，要求齒面耐磨，心部強(qiáng)韌要求不高，選用45鋼鍛造→完全退火→機(jī)加工→整體調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）→齒面高頻表面淬火，低溫回火→精加工（磨齒）（3）某車床主軸，要求良好的綜合機(jī)械性能，軸頸部分要求耐磨其硬度HRC50—55，其余部分硬度為HRC20—25，請選材，并選擇熱處理方法，簡明的工藝路線。選擇45鋼，鍛造→完全退火→機(jī)加工→軸整體調(diào)質(zhì)→軸頸局部高頻表面淬火，低溫回火→精加工（磨削）13、用T12鋼制造銼刀和用45鋼制造較重要的螺栓，工藝路線均為：鍛造——熱處理——機(jī)加工——熱處理——精加工。對兩工件：（1）說明預(yù)備的工藝方法和作用（2）制訂最終熱處理的工藝規(guī)范（加熱溫度、冷卻介質(zhì)），并指出最終熱處理的顯微組織和大致硬度。T12鋼制造銼刀：鍛造——球化退火——機(jī)