钢铁铸造材料答案.doc

26.为什么钢件淬火后一般不直接使用,需要进行回火 钢件淬火后的应力太大，脆性大，而且性能也不一定是你所要求的，所以一般要进行回火处理.这是因为钢淬火后得到马氏体或贝氏体组织，这时候的马氏体或贝氏体组织是亚稳态组织，在一定条件下会自发转变为稳定组织，若淬火件不回火，则过一段时间后，马氏体或贝氏体组织发生转变——就体现为：工件形状、尺寸发生变化。同时，淬火时、冷却速度快、工件存在较大的内应力，所以必须及时回火消除，以免变形、开裂。 回火的目的 ①减少或消除内应力，防止变形和开裂 ②稳定组织，保证工件在使用时不发生形状和尺寸变化 ③调整力学性能，适应不同零件的需要 29.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，消除内应力。细化晶粒，均匀组织，消除内应力，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：晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。 3）锻造过热后的60钢锻坯； 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； 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，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体，以降低硬度，均匀组织、改善切削加工性。组织：粒状珠光体和球状渗碳体。 30.说明45钢试样（Φ10mm）经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700℃，760℃，840℃，1100℃。 答：700℃：因为它没有达到相变温度，因此没有发生相变，组织为铁素体和珠光体。 760℃：它的加热温度在Ac1～Ac3之间，因此组织为铁素体、马氏体和少量残余奥氏体。 840℃：它的加热温度在Ac3以上，加热时全部转变为奥氏体，冷却后的组织为马氏体和少量残余奥氏体。 1100℃：因它的加热温度过高，加热时奥氏体晶粒粗化，淬火后得到粗片状马氏体和少量残余奥氏体。 31.有两个含碳量为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780℃和860℃并保温相同时间，使之达到平衡状态，然后以大于VK的冷却速度至室温。试问： （1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？ 答;因为860℃加热温度高，加热时形成的奥氏体晶粒粗大，冷却后得到的马氏体晶粒较粗大。 （2）哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多？ 答；因为加热温度860℃已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，奥氏体中含碳量增加，而奥氏体向马氏体转变是非扩散型转变，所以冷却后马氏体含碳量较多。 （3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？ 答：因为加热温度860℃已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，使奥氏体中含碳量增加，降低钢的Ms和Mf点，淬火后残余奥氏体增多。 （4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？ 答：因为加热温度860℃已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，因此加热淬火后未溶碳化物较少 （5）你认为哪个温度加热淬火后合适？为什么？ 答：780℃加热淬火后合适。因为含碳量为1.2%的碳钢属于过共析钢，过共析碳钢淬火加热温度Ac1+（30～50℃），而780℃在这个温度范围内，这时淬火后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体及残余奥氏体的混合组织，使钢具有高的强度、硬度和耐磨性，而且也具有较好的韧性。 43.用T10制造形状简单的车刀，工艺路线为： 锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工 试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用； 指出最终热处理后的显微组织及大致硬度； 制定最终热处理工艺规定（温度、冷却介质） 答：（1）工艺路线为：锻造—退火—机加工—淬火后低温回火—磨加工。退火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性；淬火及低温回火可获得高硬度和耐磨性以及去除内应力。 （2）终热处理后的显微组织为回火马氏体 ，大致的硬度60HRC。 （3）T10车刀的淬火温度为780℃左右，冷却介质为水；回火温度为150℃～250℃。