钢的热处理作业题答案.ppt

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 Fe3C 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 Fe3C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 解 第五章作业题答案 5 解 第五章作业题答案 5 解 第五章作业题答案 9 4 某45钢小工件 原始组织为珠光体与铁素体 Ac1724 Ac3780 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Ac1 724 Ac3 780 T10钢的Ac1 730 40Cr钢的Ac1 743 Ac3 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Ac1 724 Ac3 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Ac1 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Ac1 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Ac1 743 Ac3 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 19 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 AR B下 M AR 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