金属学与热处理 崔忠圻 第九单元和第十章答案.pdfVIP

8.15有一共析钢试样，其显微组织为粒状珠光体。同通过何种热处理工序可分

别得到细片状珠光体、粗片状珠光体和比原始组织明显细小的粒状珠光体？

答：可以通过等温处理来得到片状珠光体，温度在~650℃时等温

处理得到粗片状珠光体，温度在650℃~550℃时等温处理得到细片状

珠光体。通过球化退火可以得到粒状珠光体，它有两种方法得到：一

类是使奥氏体的碳浓度分布不均匀或保留大量未溶渗碳体质点，并在

以下较高范围内缓冷，获得珠光体；另一类是将钢加热至略低于

温度长时间保温，得到粒状珠光体。

8.16为了提高过共析钢的强韧性，希望淬火时控制马氏体使其具有较低的含碳

量，并希望有部分板条马氏体。试问如何进行热处理才能达到上述目的？

答：在200℃以上较低温度下快速度时间加热淬火，这时过共析钢中

保留了较多的未溶碳化物，降低了马氏体中的含碳量，也可以获得较

多的板条状马氏体。

8.18如何把0.4%C的退火碳钢处理成：1）在大块游离铁素体基体上分布着细球

化碳化物？2）铁素体基体上均匀分布着细球状碳化物？

答：①球化退火

②调质球化

8.19假定将已淬火而未回火的0.8%C的碳钢件（马氏体组织）放入800℃炉内，

上述组织对800℃时的奥氏体化时间有什么影响？如果随后淬火发现零件上有

裂纹，试解释裂纹产生原因。

答：若在800℃的炉内，已淬火的钢件中的马氏体会进行奥氏体化，

1

而温度越高，奥氏体的晶粒长大速度越快，最终得到的奥氏体晶粒也

越粗大，如果这时在进行淬火，晶体内应力过大，会引起工件的开裂。

1）何为钢的退火？退火的种类及用途？

答：概念：退火是将钢加热至临界点Ac以上或以下温度，保温以后随炉缓慢冷

1

却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

分类：退火种类很多，根据加热温度可分为在临界温度以上或以下退火。前

者可以分为完全退火、均匀化退火、不完全退火和球化退火；后者包括再结晶退

火及去应力退火。按照冷却方式，退火又可分为等温退火和连续冷却退火。

用途：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度和改善钢的切削加工性；

消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀

化；消除铸件、锻件、焊接件及机械加工工件中的残留内应力，以提高尺寸稳定

性，防止工件变形和开裂。

2）何为钢的正火？目的如何？有何应用？

答：概念：正火是将钢加热到Ac（或Ac）以上适当温度，保温以后在空气中

3cm

冷却得到珠光体类组织的热处理工艺。

目的：正火可以作为预备热处理，为机械加工提供适宜的硬度，又能细化晶

粒，消除应力，消除魏氏组织和带状组织，为最终热处理提供合适的组织；正火

还可以作为最终热处理，为某些受力较小、性能要求不高的碳素钢结构零件提供

合适的力学性能；正火还能消除过共析钢的网状碳化物，为球化退火做好组织准

备。对于大型工件及形状复杂或截面变化剧烈的工件，用正火代替淬火和回火可

以防止变形和开裂。

3）淬火的目的是什么？淬火方法有几种？比较几种淬火方法的优缺点。

答：目的：使奥氏体化的工件获得尽量多的马氏体，然后配以不同的温度回火获

得各种需要的性能。

分类及优缺点：

⑴单液淬火法优点是操作简便。但只是用于小尺寸且形状简单的工

件，对尺寸较大的工件实行单液淬火容易产生较大的变形或开裂。

⑵双液淬火法充分利用了水在高温区冷却速度快和油在低温区冷却

速度慢的优点，既可以保证工件得到马氏体组织，又可以降低工件在马氏体区的

冷却速度，减少组织应力，从而防止变形或开裂。尺寸较大的碳素钢工件适宜采

用这种淬火方法。缺点是换淬火介质的温度时间不容易控制。

⑶分级淬火法优点是减小了热应力，且显著降低组织应力，因而有效

2

地减小或防止工件淬火变形和开裂。同时还克服了双液淬火出水入油时间难以控

制的缺点。缺点是冷却介质温度高，工件在浴炉中的冷却速度慢，而等温时间又

有限