钢的热处理作业题答案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 作业题答案,-1,解：,1,：共析钢,C,曲线和冷却曲线如图。,：指出图中各点的组织。,：奥氏体化后各冷却方式的热处理工艺名称。,：比较各冷却速度下产物硬度的高低。,：指出图中各点的组织。,如作业题,1,图,第五章 作业题答案,-2,3,：退火。,6,：等温退火。,9,：正火。,12,：不完全淬火。,14,：淬火。,20,：等温淬火,解：,：奥氏体化后各冷却方式的热处理工艺名称。,如,1,题答案图,第五章 作业题答案,-3,3,：,（,P,）,6,：,（,P,）,9,：,（,P,） ,12,：,（,P +M + A,残,） ,20,：,（,B,下,） ,18,：,（,B,下,+,M + A,残,） ,16,：,（,M + A,残,）、,14,：,（,M + A,残,）,解：,：比较各冷却速度下产物硬度的高低。,如作业题,3,图,第五章 作业题答案,-3,粒状珠光体渗碳体呈球粒状，片状珠光体渗碳体呈片状；粒状珠光体强度、硬度低于片状珠光体，但塑性优于片状珠光体。,解：,2,：比较下列组织与性能：,：粒状珠光体与片状珠光体。,：上贝氏体,B,上与下贝氏体,B,下。,：板条状马氏体,M,板与片状马氏体,M,片。,：索氏体,S,与回火索氏体,S,回。,：粒状珠光体与片状珠光体。,第五章 作业题答案,-3,：上贝氏体,B,上,与下贝氏体,B,下,。,组织：,如奥氏体转变为,B,上,的过程 图,与奥氏体转变为,B,下,的过程,B,上显微组织呈羽毛状，,Fe 3C,（白色）以不连续短杆状分布于近似平行的密集,F,条间，,F,条内部位错密度大，过饱和固溶碳；,B,下,显微组织呈针状,(,黑色,),，针状铁素体内分布着细小,碳化物,( -Fe 3C,白色）与铁素体长轴约成,55,角，,F,条内部位错密度大，过饱和固溶碳。,解：,第五章 作业题答案,-3,解：,：上贝氏体,B,上,与下贝氏体,B,下,。,性能：,B,上的硬度较大（与,T,接近）但强度、韧性塑性远低于,T,（碳化物比,T,粗大），没有实用价值。,B,下硬度、强度接近于马氏体，且有良好的韧性与塑性，机械性能匹配良好。,第五章 作业题答案,-4,解：,：板条状马氏体,M,板与片状马氏体,M,片。,组织,板条状马氏体马氏体呈板条状，板条内存在高密度位错，片状马氏体马氏体呈片状，片内存大量孪晶。,性能,板条状马氏体具有高强度、硬度与一定韧性，片状马氏体具有更高的强度、硬度，耐磨性好，韧性较差。,第五章 作业题答案,-4,解：,：索氏体,S,与回火索氏体,S,回。,组织,索氏体,S,渗碳体呈片状，回火索氏体,S,回渗碳体呈球粒状,性能,S,强度、硬度优于珠光体（退火），,S,回强度、硬度与退火珠光体相当，但韧、塑性较好，综合机械性能良好。,第五章 作业题答案,-5,3,：列表说明完全退火、正火、淬火、回火：,：含义；,：目的；,：加热温度范围；,：冷却特点。,第五章 作业题答案,-5,热处理名称,含义,完全退火,将亚共析钢加热到,A,c3,以上,20-50,，经过一定时间保温后，缓慢冷却至,500 ,后出炉空冷，以获得接近平衡组织的一种热处理工艺。如,碳素钢,与,退火分类图,-1,：,1,线,正火,将钢加热到,A,c3,（亚共析钢）或,A,c1,（过共析钢）以上,30-50,，经过一定时间保温后，然后在空气中冷却，以获得珠光体组织的一种热处理工艺。如,正火,图。,解：,第五章 作业题答案,-5,热处理名称,含义,淬火,将钢加热到,A,c3,（亚共析钢）或,A,c,1,（过共析钢）以上一定温度，保温后快速冷却，以获得马氏体或下贝氏体的一种热处理工艺方法。,如,共析钢过冷奥氏体连续转变曲线,-3,图：曲线,1,回火,将淬火钢加热,A,c,1,以下一定温度，保温后以适当方式冷却的一种热处理工艺方法。,解：,第五章 作业题答案,-5,完全退火,正火,淬火,回火,加热温度范围,A,c3,以上,20-50,A,c3,（亚共析钢）或,A,c1,（共析、过共析钢）以上,30-50,，,A,c3,（亚共析钢）或,A,c1,（共析、过共析钢）以上,30-50,，,低温,150,250,中温,350,500,高温,500,650,冷却特点,缓冷（随炉冷却）,较快冷（空气中冷却）,激冷（水、盐水中冷却）,较快冷（空气中冷却）,解：,第五章 作业题答案,-9,700 ,760 ,840 ,组织,原始,F+P,F+A,A,热处理后,F+P,F+M+A,残,M+A,残,硬度,一般,较硬,最硬,4,：某,45,钢小工件，原始组织为珠光体与铁素体（,Ac1724Ac3780,）若采用不同的加热温度： ：,700 ,； ：,760 ,；：,840 ,。加热后投入水中激冷，试比较冷却后的组织与硬度。,如作业题,10,图,解：,第五章 作业题答案,-10,5,：根据下列零件的性能要求及技术条件，试选择热处理工艺方法。,：,用,45,钢制作某机床主轴，轴颈部分和轴承接触要求表面耐磨,HRC52,56,，硬化层深,1mm,。, ：,用,45,钢制作直径为,18mm,的某传动轴，要求有良好的综合机械性能，,HRC22,25,，回火索氏体组织。,：,用,20CrMnTi,钢制作某汽车传动齿轮，要求表面高硬度。,：,用,38CrMoTiAl,钢制作某高精度镗床镗杆，要求表面高硬度大于,800HV,。,：,用,65Mn,钢制作直径为,5mm,的某弹簧，要求高弹性（,HRC38,40,），回火屈氏体组织。,第五章 作业题答案,-10,解：,：用,45,钢制作某机床主轴，轴颈部分和轴承接触要求表面耐磨,HRC52,56,，硬化层深,1mm,。,锻造,正火,粗加工,调质,机加工（半精）,高频表面淬火,低温回火,磨削,第五章 作业题答案,-10,解：, ：用,45,钢制作直径为,18mm,的某传动轴，要求有良好的综合机械性能，,HRC22,25,，回火索氏体组织。,下料,正火,机加工（粗）,调质,机加工（精）,第五章 作业题答案,-11,：用,20CrMnTi,钢制作某汽车传动齿轮，要求表面高硬度高耐磨性，表面,HRC58,63,，硬化层深,0.8mm,。,下料,锻造,正火,机加工（粗）,铣齿,渗碳,淬火,+,低温回火,磨齿,去碳机械加工,淬火,+,低温回火,解,或,第五章 作业题答案,-11,解,下料,锻造,正火,机加工（粗）,机加工（精）,高频表面淬火,+,低温回火,磨齿,拉花键孔,或选用,40Cr,：热处理工艺方法如下,第五章 作业题答案,-11,解,：用,38CrMoTiAl,钢制作某高精度镗床镗杆，要求表面高硬度大于,800HV,。,下料,锻造,退火,机加工（粗）,调质,机加工（半精）,低温退火,精车,低温退火,磨削,磁力探伤,氮化,磁力探伤,半精磨,油煮定性（,140,160,、,18,20h,）,精磨,油煮定性,超精磨,油煮定性,研配,第五章 作业题答案,-11,解：,：用,65Mn,钢制作直径为,5mm,的某弹簧，要求高弹性（,HRC38,40,），回火屈氏体组织。,下料,冷拔（三次、变形量达,50%,）,加热（,Ac3,以上）,+,铅浴等温（,450,550,）,冷拔至尺寸（多次）,冷卷成型,去应力退火（,200,300,）,根据性能需要特点，有如下三种工艺可选择：,第五章 作业题答案,-11,解：,：用,65Mn,钢制作直径为,5mm,的某弹簧，要求高弹性（,HRC38,40,），回火屈氏体组织。,下料,冷拔至尺寸（多次）,淬火（油）,+,中温回火,冷卷成型,去应力回火,下料,冷拔至尺寸（多次）,退火,冷卷成型,淬火,+,中温回火,或选用右边工艺方法,或选用右边工艺方法,第五章 作业题答案,-13,解：,如作业题,15,图,6,：画出共析钢,C,曲线与,CCT,曲线，为获得下列组织,(,试用图示并说明应采用什么冷却方式？,),：,S+P,。,：,T+M,。,：全部,B,下。,：,M+AR,。,：,B,下,+ M+AR,。,第五章作业题,-4,（注：,45,钢的,A,c1,=724,，,A,c3,=780,；,T10,钢的,A,c1,=730,；,40Cr,钢的,A,c1,=743,，,A,c3,=782,）。,：,45,钢正火。,：,45,钢某齿轮淬火。,：,T10,钢某冲头球化,：,T10,钢某冲头淬火。,：,40Cr,某轴淬火。,7,：试确定下列材料制造的工件，热处理加热温度、冷却方式或介质，并说明确定的原因，,退火。,第五章 作业题答案,-13,解：,：,45,钢正火。,加热温度：,T=850,冷却介质,空气,原因,：,加热温度保证充分奥氏体化（晶粒又不致粗化）；空气中冷却速度适中能获得较细珠光体组织。,（注：,45,钢的,Ac1=724,，,Ac3=780,； ）,第五章 作业题答案,-13,解：,：,45,钢某齿轮淬火。 （注：,45,钢的,A,c1,=724,，,A,c3,=780,）,高频表面加热：,表面,T,850,，心部,T,接近室温,冷却介质,喷水。,原因,加热温度保证表面充分奥氏体化（晶粒又不致粗化），心部保持原始组织；喷水冷却速度大能获得隐晶马氏体组织。,第五章 作业题答案,-13,解：,：,T10,钢某冲头球化。（注：,T10,钢的,A,c1,=730,）,加热温度：,：,T=760,冷却介质,随炉冷却，,500,出炉冷却。,原因,：,在此加热温度使珠光体奥氏体化时片状渗碳体发生不完全溶解而断开，成为细小渗碳体分布于奥氏体基体上，此细小渗碳体便是球状渗碳体晶核；随炉冷却，便于消除应力与珠光体的形成。,第五章 作业题答案,-13,解：,加热温度,T=760,冷却介质,水。,原因,：,在此加热温度使珠光体奥氏体化时片状渗碳体未完全溶解于奥氏体，奥氏体含碳量低，避免,Ms,、,Mf,下降，减少,A,残,，提高淬火组织（,M+ A,残,）性能。水作为冷却介质是为了快冷获得马氏体组织。,：,T10,钢某冲头淬火（注：,T10,钢的,A,c1,=730,）,如淬火钢含碳量、残余奥氏体量、硬度的关系图,加热温度较碳钢高是因为合金钢中合金元素化合,物与合金碳化物十分稳定，不易溶解于奥氏体，即,奥氏体化需要较高温度。 油作为冷却介质是因为,合金钢,C,曲线靠右，即奥氏体更稳定，一般不易产生,高温转变（扩散型、半扩散型转变），在较慢冷却速,度冷却也能获得马氏体组织。,第五章 作业题答案,-13,解：,加热温度,T=890,冷却介质,油。,原因,：,40Cr,某轴淬火。（注：,40Cr,钢的,A,c1,=743,，,A,c3,=782,）,如,40Cr,与,45,钢淬火比较示意图,作业题,1,图答案,-1,1,：（,A+P,）,2,：,（,P,）,3,：,（,P,）,4,：,（,A,）,5,：,（,P,）,6,：,（,P,）,8,：,（,P,）,7,：,（,A+P,）,9,：,（,P,）,10,：,（,A+P,）,作业题,1,图 答案,-1,11,：,（,A+P,）,12,：,（,P +M + A,残,）,13,：,（,A,）,14,：,（,M + A,残,）,15,：,（,A,）,16,：,（,M + A,残,）,18,：,（,B,下,+,M + A,残,）,17,：,（,A+,B,下,）,1,9,：,（,B,下,）,20,：,（,B,下,）,作业题,1,图,1,题答案,3,：退火。,6,：等温退火。,9,：正火。,12,：不完全淬火。,14,：淬火。,20,：等温淬火,作业题,1,图,1,题,3,：,（,P,）与,6,：,（,P,）,9,：,（,P,） ,12,：,（,P +M + A,残,） ,20,：,（,B,下,） ,16,：,（,M + A,残,）、,14,：,（,M + A,残,）,或,3,：,（,P,）,与,6,：,（,P,）,9,：,（,P,） ,20,：,（,B,下,） ,12,：,（,P +M + A,残,） ,16,：,（,M + A,残,）,与,14,：,（,M + A,残,）,奥氏体转变为,B,上,的过程,还原,奥氏体转变为,B,下,的过程 还原,碳素钢的相临界转变温度,作业题答案,-5,退火分类图,-1,作业题答案,-5,正火,作业题答案,-5,共析钢过冷奥氏体连续转变曲线,-3,作业题答案,-6,作业题,10,图 作业题答案,-10,作业题,15,图,作业题答案,-13,：,S+P,：,T+M,：全部,B,下,：,M+A,R,：,B,下,+,M+A,R,。,淬火钢含碳量、残余奥氏体量、硬度的关系 作业题答案,-15,40Cr,与,45,钢淬火比较示意图,作业题答案,-16,