工程材料及热加工工工艺基础部分习题答案.docx

12-(1)：45钢相组成为α+Fe3C或 45钢组织组成为P+α12-(2)：T12钢相组成为α+Fe3CT12钢组织组成为P+Fe3CⅡ共析钢的C曲线和冷却曲线如图6-34所示，指出各点处的组织。1-r+P 2-P 3-P 4-r 5-P 6-P 7-r+S 8-S 9-S10-T+r 11-T+r 12-M+T+AR 13-r 14-M+AR 15-r 16-M+AR 17-r+B下 18-M+AR+B下 19-B下 20-B下确定下列钢件的退火方法，并指出退火的目的及退火后的组织？（1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度； (C:0.15%)答：再结晶退火。目的：使冷变形钢恢复塑性，降低硬度，消除加工硬化现象，消除内应力，以利于随后的再变形或获得稳定的组织。组织 ： 等轴晶的大量铁素体和少量珠光体。 （2）ZG270-500的铸造齿轮；(C:0.4%)答：完全退火(定义：将亚共析钢加热至Ac3以上30~50℃,保温一定时间后缓慢冷却,获得接近平衡状态的热处理工艺)。经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象，且存在残余内应力。因此退火目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力和热加工缺陷、降低硬度、改善切削加工性能和冷塑性变形性能。 组织：晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。 （3）锻造过热后的60钢锻坯；(C:0.60%)答：完全退火。由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀，且存在残余内应力。因此退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体。 （4）具有片状渗碳体的T12钢坯；(C:1.2%)答：球化退火。由于T12钢坯里的渗碳体呈片状，因此不仅硬度高，难以切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂。通过球化退火，得到球化体组织，获得最佳塑性和最低硬度，改善切削加工性。组织：粒状珠光体和球状渗碳体。一、名词解释二次硬化：含W、Mo和V等元素的钢在回火加热时由于析出细小弥散分布的碳化物以及回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体，使钢的硬度不仅不降低，反而升高的现象。热硬性：钢在一定温度下仍能保持高硬度的性能。水韧处理：将铸造后的高锰钢加热到1050~1100℃使碳化物完全溶入奥氏体中，然后迅速水冷以获得全部奥氏体组织的热处理工艺。二、是非题粗、细只是表示奥氏体晶粒长大的倾向。（×）。2、20CrMnTi钢种Ti的作用是阻止渗碳时奥氏体晶粒长大、增加渗碳层硬度和提高耐磨性，提高淬透性。1Cr18Ni9Ti钢中Ti的作用是优先与碳形成稳定化合物，避免晶界贫铬，防止晶间腐蚀，提高耐蚀性。（×）C%提高，耐腐蚀性下降（晶间腐蚀倾向增大）（√）（×）Cr12MoV是 冷 作 模 具 钢 。（×）三、解答题1、因为高速钢淬火后，残余奥氏体较多，经过三次回火，可以使得残余奥氏体分解。并且三次回火能够使得碳化物充分析出，提高其强韧性。热硬性，二次硬化。2、答：（1）选用40Cr （2）简明工艺路线：备料→锻造→正火→机械加工→渗碳→淬火、低温回火→机械加工。 （3）热处理工艺的主要作用如下： 正火：主要为了消除毛坯的锻造应力，降低硬度以改善切削加工性，同时也均匀组织，细化晶粒，为以后的热处理做组织准备。 渗碳：为了保证传动轴表层的含碳量及渗碳层深度的要求。 淬火+低温回火：提高表面的硬度和耐磨性，而心部具有足够的韧性，其中低温回火的作用是消除淬火应力及减少脆性。3、低合金冷作模刃具钢：9SiCr CrWMn 9Mn2V高速钢：W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 低合金热作模具钢：5CrNiMo ，5CrMnMo 3Cr2W8V M不锈钢 4Cr13 F不锈钢 1 Cr17A不锈钢1Cr18Ni9Ti 马氏体耐热钢 4Cr9Si2 调质钢 40Cr 38CrMoAl 渗碳钢 20CrMnTi 20Mn2 、20MnV 12Cr2Ni4A 18CrNi4WA 18Cr2Ni4WA 弹簧钢 60Si2Mn 65Mn 滚动轴承钢 GCr15 GCr15SiMn 高锰耐磨钢 ZGMn13 低合金高强度钢 16Mn4、根据碳的存在形式不同，可将铸铁区分为白口铸铁和灰口铸铁两大类。?白口铸铁????碳全部以渗碳体形式存在的铸铁称白口铸铁，断口呈银白色。这种铸铁组织中含有大量渗碳体和莱氏体共晶，因而其性能既硬又脆，所以不宜用作结构材料，一般都用作炼钢原料。?灰口铸铁????碳全部或大部分以石墨形式存在的铸铁，称作灰口铸铁，其断口呈灰暗色。生产中多用来