金属热处理精彩试题问题详解.doc

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1、1/工件淬火时常出现的缺陷有表面缺陷、性能缺陷、组织缺陷、形状缺陷。2退火的目的主要是降低硬度，便于切削加工：消除或改善钢在铸造、轧制、锻造和焊接过程中所造成的各种组织缺陷；细化晶粒，改善组织，为最终热处理做准备；还有为了消除应力，防止变形和开裂。3正火的目的和退火基本相同，但正火后得到细片状珠光体组织，对低碳钢来说讲，正火组织易进行机械加工；能降低工件切削加工的表面粗糙度；正火还可以消除过共析钢中的渗碳体网。4淬火的目的是把奥氏体化的钢件淬成马氏体，然后和不同回火温度相配合,获得所需的力学性能。5热应力是由于

2、工件加热或冷却时，各部温度不同，使之热胀冷缩不同而产生的应力叫热应力。减少变形与防止开裂的方法很多，但主要的是靠正确的选材、合理的结构设计、冷热加工工艺的密切配合以及正确的热处理制度来保证。1将同一棒料上切割下来的4块45#试样，同时加热到850°，然后分别在水、油、炉和空气中冷却，说明：各是何种热处理工艺？各获得何种组织？排列一下硬度大小：答：（1）水冷：淬火M（2）油冷：淬火M+T（3）炉冷：退火P+F（4）空冷：正火S+F硬度（1）>（2）>（4）>（3）2.两个碳质量分数为1.2%的碳钢薄试样，分别加热

3、到780°C和900°C，保温相同时间奥氏体化后，以大于淬火临界冷却速度的速度冷却至室温。试分析：（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？（2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？（3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？（4）哪个温度加热淬火后未溶渗碳体较多？（5）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？答：（1）900°C（2）900°C（3）900°C（4）780°C（5）780°C，综上所述此温度淬火后得到的均匀细小的M+颗粒状Cm+AR的混合组织，使钢具有最大的硬度和耐磨性。3.用T10钢制造形状简单的车

4、刀，其工艺路线为：锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工。（1）写出其中热处理工序的名称及作用。（2）制定最终热处理（磨加工前的热处理）的工艺规，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。答:(1)球化退火，作用：利于切削加工。得到球状珠光体，均匀组织，细化晶粒，为后面淬火处理作组织准备。淬火+低温回火，作用：使零件获得较高的硬度、耐磨性和韧性，消除淬火应力，稳定组织和尺寸。（2）工艺规：760°C水淬+200°C回火；显微组织：M回+Cm，大致硬度：60HRC.4.如下图所示，T12钢加热到Ac1以上，用图示

5、的各种方法冷却，分析各自得到的组织。A：水中淬火M+Fe3CB：分级淬火M+Fe3CC：油中淬火M+T+Fe3CD：等温淬火B下+Fe3CE：正火S+Fe3CF：完全退火P+Fe3CG：等温退火P+Fe3C5为改善可加工性，确定下列钢件的预备热处理方法，并指出所得到组织：（1）20钢钢板（2）T8钢锯条（3）具有片状渗碳体的T12钢钢坯答：（1）20钢钢板：正火S+F（2）T8钢锯条：球化退火球状P;（3）具有片状渗碳体的T12钢钢坯：球化退火球状P+Cm6指出下列工件的淬火及回火温度，并说明其回火后获得的组织

6、和大致的硬度：（1）45钢小轴（要求综合机械性能）；（2）60钢弹簧；（3）T12钢锉刀。答：（1）45钢小轴（要求综合机械性能），工件的淬火温度为850℃左右，回火温度为500℃～650℃左右，其回火后获得的组织为回火索氏体，大致的硬度25～35HRC。（2）60钢弹簧，工件的淬火温度为850℃左右，回火温度为350℃～500℃左右，其回火后获得的组织为回火屈氏体，大致的硬度40～48HRC。（3）T12钢锉刀，工件的淬火温度为780℃左右，回火温度为150℃～250℃，其回火后获得的组织为回火马氏体，大致的

7、硬度60HRC。7指出下列零件的锻造毛坯进行正火的主要目的及正火后的显微组织：（1）20钢齿轮（2）45钢小轴（3）T12钢锉刀答：（1）目的：细化晶粒，均匀组织，消除应力，提高硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的大量铁素体和少量索氏体。（2）目的：细化晶粒，均匀组织，消除应力。组织：晶粒均匀细小的铁素体和索氏体。（3）目的：细化晶粒，均匀组织，消除网状Fe3CⅡ，为球化退火做组织准备，消除应力。组织：索氏体和球状渗碳体。8确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：1）经冷轧后的15钢钢板，要

8、求降低硬度；答：再结晶退火。目的：使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化现象，降低了硬度，消除应力。细化晶粒，均匀组织，消除应力，降低硬度以消除加工硬化现象。组织：等轴晶的大量铁素体和少量珠光体。2）ZG35的铸造齿轮答：完全退火。经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象，且存在残余应力。因此退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的铁素