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工程材料实习报告 一、填空 1 ．热处理工艺过程通常由加热、保温、冷却三个阶段组成。热 处理的目的是改变金属内部的组织结构，改善力学性能。 2. 退火处理有如下作用： 消除中碳钢铸件缺陷；改善高碳钢切削加工性能；去除大型铸件、锻 件应力。 3. 常用的表面热处理方法有表面淬火与化学热处理等几种，表面 热处理的目的是改善零件的表面性能，表面处理后零件的心部性能一 般影响不大。 4. 工具（刀具、量具和模具）需要高硬度和高耐磨性，淬火之后， 应在150-250℃ 温度范围内进行低温回火；弹簧和弹性零件需要高强 度、高弹性和一定的韧性，淬火之后应在300-500℃温度范围进行中 温回火；齿轮和轴类等零件需要获得良好的综合力学性能，淬火之后， 应在500-650℃ 温度范围内进行高温回火。 5 ．钢与铸铁的基本区别之一是含碳量不同，钢的含碳量在2.11% 以下，铸铁的含碳量在2.11% 以上。而钢的含碳量在0.25%以下时称 为低碳钢， 含碳量为0.25-0.60%为中碳钢，含碳量在大于0.6%时为 高碳钢。 6 ．调质是淬火与高温回火相结合的热处理工艺。 二、名词解释 退火：金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷 却的过程； 正火：将工件加热至Ac3或Acm 以上30~50℃，保温一段时间后，从 炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺； 淬火：钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上 某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于 临界冷却速度的冷速快冷到Ms 以下（或Ms 附近等温）进行马氏体（或 贝氏体）转变的热处理工艺； 强度：表征金属材料抵抗断裂和变形的能力； 塑性：金属材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力； 冲击韧度：反应材料在冲击载荷的作用下抵抗断裂破坏的能力。 三、将下列各种牌号的材料，填入合适的类别，并举例说明可以制造 何种零件 Q235 45 QT600-2 HT200 KTB350-06 60Si2Mn W18Cr4V 35CrMo T10 T12A 1Cr18Ni9 9SiCr Q２３５碳素结构钢，可以制造螺栓键轴 W18Cr4V 高速钢， 可以制造切削刀具模具 ４５碳素结构钢，可以制造轴齿轮 1Cr18Ni9不锈钢，可以制造医疗工具量具 T10碳素工具钢，可以制造锯条冲头 HT200灰口铸铁，可以制造底座泵体阀体 T12A 高级优质碳素工具钢，可以制造量规 KTB350-06可锻铸铁, 可以制造扳手犁刀 35CrMo 合金调质钢，可以制造齿轮主轴 QT600-2 球墨铸铁，可以制造连杆曲轴 60Si2Mn 合金弹簧钢，可以制造减震弹簧 9SiCr 合金工具钢，可以制造丝锥 四、问答： 1 ．碳钢的力学性能与含碳量有何关系？低碳钢、中碳钢、高碳钢的 力学性能有何特点？ 答：碳含量对碳钢力学性能的影响：随着碳含量的增加，钢的硬度始 终上升，塑性、韧性始终下降；当碳含量小于0.9%时，随着碳含量的 增加强度增加，反之，强度下降。 低碳钢的强度和硬度较低，而塑性和韧性较高； 中碳钢的综合性能比较好； 高碳钢的强度和硬度较高，而塑性和韧性较低。 2 ．如何区别白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁，它们的力 学性能有何特点？ 答：白口铸铁(white cast iron)碳以渗碳体形态存在的铸铁，其断 面为灰白色，是一种良好抗磨材料，在磨料磨损条件下工作。较高的 硬度，但很脆，适用于制造冲击载荷小的零件。具有很大的硬度和脆 性。不能承受冷加工，也不能承受热加工，只能直接用于铸造状态。 灰口铸铁(gray iron)全部或大部分碳以片状石墨形态存在，断口呈 灰暗色。灰铸铁有一定的强度，但塑性和韧性很低，不能压力加工， 成本低。 可锻铸铁(malleable cast iron)，由一定化学成分的铁液浇注成白 口坯件，再经退火而成的铸铁，石墨团絮状，对基体的割裂作用较小， 较高的强度、塑性和冲击韧度，可以部分代替碳钢。 球墨铸铁：其中C 以球状存在于铸铁基件中，具有很高的拉伸强度、 屈服强度、塑性、冲击韧度，耐磨减震，工艺性较好，成本低。 二、热处理实习报告 一、记录热处理实验数据，并认真填写下表： 热处理实验记录表 材 料 内容 热处理状态 原始状 态 正火淬火低温回火中温回火高温回火 45 工艺 规范 热轧空 冷 加热温度： 保温时间： 冷却方式： 加热温度： 840℃ 保温时间： 10min 冷却方式： 水冷 加热温度： 200℃ 保温时间： 30min 冷却方式： 空冷 加热温度： 400℃ 保温时间： 30min 冷却方式： 空冷 加热温度： 600℃ 保温时间： 30min 冷却方式： 空冷 硬度 HRC 55 50 40 25 T10 工