金屬學(xué)與熱處理課后習(xí)題答案崔忠圻版

1、第十章第十章鋼的熱處理工藝鋼的熱處理工藝101101何謂鋼的退火？退火種類及用途如何？何謂鋼的退火？退火種類及用途如何？答：答：鋼的退火鋼的退火：退火是將鋼加熱至臨界點(diǎn)AC1以上或以下溫度，保溫一定時(shí)間以后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。退火種類退火種類：根據(jù)加熱溫度可以分為在臨界溫度AC1以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均勻化退火，后者包括再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火，根據(jù)冷卻方式可以分為等溫退火和

2、連續(xù)冷卻退火。退火用途：退火用途：1、完全退火：完全退火是將鋼加熱至AC3以上2030℃，保溫足夠長時(shí)間，使組織完全奧氏體化后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。其主要應(yīng)用于亞共析鋼，其目的是細(xì)化晶粒、消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化、提高塑韌性、均勻鋼的化學(xué)成分和組織、改善鋼的切削加工性能，消除中碳結(jié)構(gòu)鋼中的魏氏組織、帶狀組織等缺陷。2、不完全退火：不完全退火是將鋼加熱至AC1AC3（亞共析鋼）或AC1ACcm（過共析鋼）之間，保溫一

3、定時(shí)間以后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。對于亞共析鋼，如果鋼的原始組織分布合適，則可采用不完全退火代替完全退火達(dá)到消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度的目的。對于過共析鋼，不完全退火主要是為了獲得球狀珠光體組織，以消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度，改善切削加工性能。3、球化退火：球化退火是使鋼中碳化物球化，獲得粒狀珠光體的熱處理工藝。主要用于共析鋼、過共析鋼和合金工具鋼。其目的是降低硬度、改善切削加工性能，均勻組織、為淬火做組織準(zhǔn)備。4、均勻化退

4、火：又稱擴(kuò)散退火，它是將鋼錠、鑄件或鍛軋坯加熱至略低于固相線的溫度下長時(shí)間保溫，然后緩慢冷卻至室溫的熱處理工藝。其目的是消除鑄錠或鑄件在凝固過程中產(chǎn)生的枝晶偏析及區(qū)域偏析，使成分和組織均勻化。5、再結(jié)晶退火：將冷變形后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上保持適當(dāng)時(shí)間，然后緩慢冷卻至室溫的熱處理工藝。其目的是使變形晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻容S晶粒，同時(shí)消除加工硬化和殘留內(nèi)應(yīng)力，使鋼的組織和性能恢復(fù)到冷變形前的狀態(tài)。6、去應(yīng)力退火：在冷變形金屬加熱到再結(jié)晶

5、溫度以下某一溫度，保溫一段時(shí)間然后緩慢冷卻至室溫的熱處理工藝。其主要目的是消除鑄件、鍛軋件、焊接件及機(jī)械加工工件中的殘留內(nèi)應(yīng)力（主要是第一類內(nèi)應(yīng)力），以提高尺寸穩(wěn)定性，減小工件變形和開裂的傾向。102何謂鋼的正火？目的如何？有何應(yīng)用？答：答：鋼的正火：鋼的正火：正火是將鋼加熱到AC3或Accm以上適當(dāng)溫度，保溫適當(dāng)時(shí)間進(jìn)行完全奧氏體化以后，以較快速度（空冷、風(fēng)冷或噴霧）冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。正火過程的實(shí)質(zhì)是完全奧氏體化加偽

6、共析轉(zhuǎn)變。目的：目的：細(xì)化晶粒、均勻成分和組織、消除內(nèi)應(yīng)力、調(diào)整硬度、消除魏氏組織、帶狀組織、網(wǎng)狀碳化物等缺陷，為最終熱處理提供合適的組織狀態(tài)。應(yīng)用：能超過Accm線？答：答：淬火加熱溫度選擇原則：淬火加熱溫度選擇原則：以得到均勻細(xì)小的奧氏體晶粒為原則，以便獲得細(xì)小的馬氏體組織。亞共析鋼通常加熱至AC3以上3050℃，過共析鋼加熱至AC1以上3050℃.1、過共析鋼的淬火加熱溫度超過Accm線，碳化物全部溶入奧氏體中，使奧氏體的含碳量增

7、加，降低鋼的Ms和Mf點(diǎn)，淬火后殘留奧氏體量增多，會(huì)降低鋼的硬度和耐磨性2、過共析鋼淬火溫度過高，奧氏體晶粒粗化、含碳量又高，淬火后易得到有顯微裂紋的粗針狀馬氏體，降低鋼的塑韌性3、高溫淬火時(shí)淬火熱應(yīng)力大，氧化脫碳嚴(yán)重，也增大鋼件變形和開裂的傾向。106何謂鋼的淬透性、淬硬性？影響鋼的淬透性、淬硬性及淬透層深度的因素？答：答：淬透性淬透性：鋼的淬透性是指奧氏體化后的鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的能力，它反映過冷奧氏體的穩(wěn)定性，與鋼的臨界冷卻速度

8、有關(guān)。其大小以鋼在一定條件下淬火獲得的淬透層深度和硬度分布來表示。淬硬性：淬硬性：鋼的淬硬性是指奧氏體化后的鋼在淬火時(shí)硬化的能力，主要取決于馬氏體中的含碳量，用淬火馬氏體可能達(dá)到的最高硬度來表示。淬透層深度：淬透層深度：淬透層深度是指鋼在具體條件下淬火時(shí)測定的半馬氏體區(qū)至工件表面的深度。它與鋼的淬透性、工件形狀尺寸、淬火介質(zhì)的冷卻能力有關(guān)。107有一圓柱形工件，直徑35mm，要求油淬后心部硬度大于45HRC，能否采用40Cr鋼？答：答：

9、解答此題需用到40Cr的淬透性曲線圖（端淬曲線圖）根據(jù)手冊可以查到40Cr端淬曲線圖，直徑35mm圓柱工件在油淬后的心部硬度范圍為3450HRC（鋼的淬透性受化學(xué)成分、晶粒度、冶煉情況等因素素影響，一條淬透性曲線實(shí)際上是一條淬透性帶），也就是是說心部硬度有可能大于45HRC，也有可能小于45HRC，所以不建議使用40Cr鋼。108有一40Cr鋼圓柱形工件，直徑50mm，求油淬后其橫截面的硬度分布？答：答：解答此題需用到40Cr的淬透性曲

10、線圖（端淬曲線圖）根據(jù)手冊可以查到40Cr端淬曲線圖，查圖可得：油淬后中心硬度范圍：2843.5HRC油淬后距中心34R硬度范圍：33.550HRC油淬后表面硬度范圍：4557HRC109何謂調(diào)質(zhì)處理？回火索氏體比正火索氏體的力學(xué)性能為何較優(yōu)越？答：答：調(diào)質(zhì)處理：調(diào)質(zhì)處理：習(xí)慣上將淬火加高溫回火稱為調(diào)質(zhì)處理，其目的是為了獲得既有較高的強(qiáng)度、硬度，又有良好的塑性及沖擊韌性的綜合力學(xué)性能。性能比較：性能比較：在相同硬度條件下，回火索氏體和正