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工程材料
《工程材料》复习思考题参考答案
第一章金属的晶体结构与结晶
1常见的金属晶体结构有哪几种？
α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？
答：
常见金属晶体结构：
体心立方晶格
a原子数2
面心立方晶格
a原子数4
密排六方晶格
a原子数6
α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；
γ－Fe、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；
Mg、Zn属于密排六方晶格；
2.何为金属的同素异构体转变？
（重点）
答：
当外部条件改变时，金属内部由一种晶体结构向另外一种晶体结构的转变称为同素异构转变。
3.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？
（知道有哪3个概念就行，其余为了解）
答：
晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。
因此，晶体缺陷会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。
同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。
4.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？
（知道单晶体各向异性，多晶体各项同性即可，其余为了解）
答：
因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。
5.什么是过冷？
什么是过冷度？
过冷度与冷却速度有何关系？
它对金属结晶过程有何影响？
对铸件晶粒大小有何影响？
答：
过冷是实际结晶温度低于平衡结晶温度的现象，两者之间的温度差
①冷却速度越大，则过冷度也越大。
②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。
③过冷度增大，提高了N（形核率）与G（长大速度）的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。
6.金属结晶的基本规律是什么？
答：
金属结晶的基本规律是形核和核长大。
7.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？
在生产中如何应用变质处理？
答：
①增大过冷度②变质处理③机械振动、搅拌。
8.变质处理：
答：
变质处理：
在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。
第二章合金的结构与二元状态图
1．解释下列名词：
固溶体，固溶强化，弥散强化。
固溶体：
在一种金属元素的晶格中，溶入另一种或多种元素所形成的均匀的相。
固溶强化：
通过形成固溶体使材料的强度、硬度升高的现象。
弥散强化：
在固溶体的基体上均匀弥散分布着一些颗粒细小的金属化合物，从而提高材料强度、硬度的现象。
2．指出下列名词的主要区别：
1）置换固溶体与间隙固溶体；
答：
置换固溶体：
溶质原子代替溶剂晶格结点上的一部分原子而组成的固溶体
间隙固溶体：
溶质原子填充在溶剂晶格的间隙中形成的固溶体
3.铸造合金常选用接近共晶成分的合金。
第四章铁碳合金
1.何谓铁素体（F）,奥氏体（A），渗碳体（Fe3C），珠光体（P）,莱氏体（Ld）？
（了解概念即可）
答：
铁素体（F）：
铁素体是碳在
中形成的间隙固溶体，为体心立方晶格。
由于碳在
中的溶解度`很小，它的性能与纯铁相近。
塑性、韧性好，强度、硬度低。
它在钢中一般呈块状或片状。
奥氏体（A）：
奥氏体是碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体，面心立方晶格。
因其晶格间隙尺寸较大，故碳在γ-Fe中的溶解度较大。
有很好的塑性。
渗碳体（Fe3C）：
铁和碳相互作用形成的具有复杂晶格的间隙化合物。
渗碳体具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近于零。
在钢中以片状存在或网络状存在于晶界。
在莱氏体中为连续的基体，有时呈鱼骨状。
珠光体（P）：
由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
铁素体和渗碳体呈层片状。
珠光体有较高的强度和硬度，但塑性较差。
莱氏体（Le）：
由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
在莱氏体中，渗碳体是连续分布的相，奥氏体呈颗粒状分布在渗碳体基体上。
由于渗碳体很脆，所以莱氏体是塑性很差的组织
2.画出Fe-Fe3C相图，指出图中S、C、E、P、N、G及GS、SE、PQ、PSK各点、线的意义，并标出各相区的相组成物和组织组成物。
答:
C：
共晶点1148℃4.30%C，在这一点上发生共晶转变，反应式：
，当冷到1148℃时具有C点成分的液体中同时结晶出具有E点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物——莱氏体
E：
碳在
中的最大溶解度点1148℃2.11%C
G：
同素异构转变点（A3）912℃0%C
H：
碳在
中的最大溶解度为1495℃0.09%C
J：
包晶转变点1495℃0.17%C在这一点上发生包晶转变，反应式：
当冷却到1495℃时具有B点成分的液相与具有H点成分的固相δ反应生成具有J点成分的固相A。
N：
同素异构转变点（A4）1394℃0%C
P：
碳在
中的最大溶解度点0.0218%C727℃
S：
共析点727℃0.77%C在这一点上发生共析转变，反应式：
，当冷却到727℃时从具有S点成分的奥氏体中同时析出具有P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物——珠光体
ES线：
碳在奥氏体中的溶解度曲线。
GS与GP线：
都是奥氏体与铁素体的相互转变线,加热转变时，GP线是铁素体向奥氏体转变的开始线，GS线是终了线；冷却转变时，GS线是奥氏体向铁素体转变的开始线，GP线是终了线。
PQ线：
碳在铁素体中的溶解度曲线。
PSK线：
共析转变线，在这条线上发生共析转变
，产物（P）珠光体，含碳量在0.0218%～6.69%的铁碳合金冷却到727℃时都有共析转变发生。
3.简述Fe-Fe3C相图中三个基本反应：
包晶反应,共晶反应及共析反应，写出反应式，标出含碳量及温度。
答：
共析反应：
冷却到727℃时具有S点成分的奥氏体中同时析出具有P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物。
γ0.77
F0.0218+Fe3C6.69
包晶反应：
冷却到1495℃时具有B点成分的液相与具有H点成分的固相δ反应生成具有J点成分的固相A。
L0.5+δ0.1
γ0.16
共晶反应：
1148℃时具有C点成分的液体中同时结晶出具有E点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物。
L4.3
γ2.11+Fe3C6.69
4.亚共析钢、共析钢和过共析钢室温下的平衡组织。
并说明亚共析钢和过共析钢室温平衡组织随含碳量的变化规律。
答：
亚共析钢的组织由铁素体和珠光体所组成，其中铁素体呈块状。
共析钢的组织由珠光体所组成，珠光体中铁素体与渗碳体呈片状分布。
过共析钢的组织由珠光体和二次渗碳体所组成，其中二次渗碳体在晶界形成连续的网络状。
亚共析钢随着含碳量的增加由铁素体和珠光体逐渐向珠光体转变。
过共析钢随着含碳量的增加由珠光体和二次渗碳体向珠光体二次渗碳体和莱氏体转变。
5.何谓碳素钢？
何谓白口铁？
指出两者的成分。
答：
碳素钢：
含有0.0218%～2.11%C的铁碳合金。
白口铁：
含2.11%～6.69%C的铁碳合金。
6．指出下列名词的主要区别：
1）一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体；
答：
一次渗碳体：
由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。
二次渗碳体：
从A中析出的
称为二次渗碳体。
三次渗碳体：
从F中析出的
称为三次渗碳体
。
共晶渗碳体：
经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体。
共析渗碳体：
经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。
7．根据Fe-Fe3C相图，计算：
1）室温下，含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少；
2）室温下，含碳1.2%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少；
3）铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
答：
1）Wp：
（0.6-0.0218）/（0.77-0.0218）*100%=77.3%Wα=1-77.3%=22.7%
2）Wp：
（6.69-1.2）/（6.69-0.77）*100%=92.7%WFe3CⅡ=1-92.7%=7.3%
3）WFe3CⅡ：
（2.11-0.77）/（6.69-0.77）*100%=23%
WFe3CⅢ：
（0.0218-0.0008）/（6.69-0.0008）*100%=0.3%
8．某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80%，问此钢材的含碳量大约是多少？
相当于什么钢号？
答：
由于组织为珠光体+铁素体，说明此钢为亚共析钢。
Wα：
80%=（0.77-WC）/（0.77-0.0218）*100%WC=0.17%
或（1-80%）*0.77%≈0.15%
Q235号或者是15钢
9．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（粒状），其中渗碳体占18%，问此碳钢的含碳量大约是多少？
答：
WFe3CⅡ：
18%=（WC-0.0008）/（6.69-0.0008）*100%WC=1.2%
10．根据Fe-Fe3C相图，说明产生下列现象的原因：
1）含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高；
答：
钢中随着含碳量的增加，渗碳体的含量增加，渗碳体是硬脆相，因此含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高。
2）在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高；
答：
因为在钢中当含碳量超过1.0%时，所析出的二次渗碳体在晶界形成连续的网络状，使钢的脆性增加，导致强度下降。
因此含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高。
3）在1100℃，含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造；
答：
在1100℃时，含碳0.4%的钢的组织为奥氏体，奥氏体的塑性很好，因此适合于锻造；含碳4.0%的生铁的组织中含有大量的渗碳体，渗碳体的硬度很高，不适合于锻造。
4）绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用60、65、70、75等钢制成）；
答：
绑轧物件的材料性能要求有很好的韧性，低碳钢有很好的塑韧性，因此选用镀锌低碳钢丝；而起重机吊重物用钢丝绳除要求有一定的强度，还要有很高的弹性极限，而60、65、70、75钢有高的强度和高的弹性极限，这样在吊重物时不会断裂。
5）钳工锯T8，T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力，锯条容易磨钝；
答：
T8，T10,T12钢的含碳量为0.8%，1.0%，1.2%，因而钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；而10,20钢属于低碳钢，钢的硬度较低，因此钳工锯T8，T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力，锯条容易磨钝。
6）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。
答：
因为钢的含碳量低，渗碳体含量较少，铁素体含量较多，而铁素体有较好的塑性、韧性，因而钢适宜于压力加工；而铸铁组织中含有大量以渗碳体为基体的莱氏体，渗碳体是硬脆相，因而不能压力加工，铸铁接近共晶成分，熔点低，流动性好，适宜于通过铸造成形。
11.钢中常存杂质有哪些？
对钢的性能有何影响？
答：
钢中常存杂质有Si、Mn、S、P等。
S：
硫不溶于铁，而以FeS形成存在，FeS会与Fe形成共晶，并分布于奥氏体的晶界上，当钢材在1000℃~1200℃压力加工时，由于FeS-Fe共晶（熔点只有989℃）已经熔化，并使晶粒脱开，钢材将变得极脆，引起钢的热脆。
P：
磷在钢中全部溶于铁素体中，虽可使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆，引起钢的冷脆。
12.低碳钢、中碳钢及高碳钢是如何根据含碳量划分的？
分别举例说明他们的用途？
答：
低碳钢：
含碳量小于或等于0.25%的钢；
中碳钢：
含碳量为0.25%~0.6%的钢；
高碳钢：
含碳量大于或等于0.6%小于或等于1.3%的钢；
13.指出下列各种钢的类别、符号、数字的含义、主要特点及用途
Q235-AF、45、45Mn、08、20、20R、20g、T8、T10A、T12A、ZG270-500
答：
Q235-AF：
普通碳素结构钢，屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。
Q235含碳量低，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等钢结构，也可制造普通的铆钉、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、轴套、销轴等等，
45含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
45钢经热处理（淬火+高温回火）后具有良好的综合机械性能，即具有较高的强度和较高的塑性、韧性，用于制作轴类零件。
45Mn含碳量0.45%。
含锰量0.70%到1.20%的钢
08：
含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。
塑性、韧性好，具有优良的冷成型性能和焊接性能，常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件，如汽车车身，拖拉机驾驶室等。
20：
含碳量为0.2%的优质碳素结构钢。
用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件，如活塞钢、样板等。
20R：
含碳量为0.2%的优质碳素结构钢，容器专用钢。
20g：
含碳量为0.2%的优质碳素结构钢，锅炉专用钢。
T8：
含碳量为0.8%的碳素工具钢。
用于制造要求较高韧性、承受冲击负荷的工具，如小型冲头、凿子、锤子等。
T10A：
含碳量为1.0%的高级优质碳素工具钢。
用于制造要求中韧性的工具，如钻头、丝锥、车刀、冲模、拉丝模、锯条。
T12A：
含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。
具有高硬度、高耐磨性，但韧性低，用于制造不受冲击的工具如量规、塞规、样板、锉刀、刮刀、精车刀。
ZG270-500:
最低屈服强度270MPa最低抗拉强度值500MPa的铸钢件。
有较好的强度和较好的塑性，铸造性能良好，焊接性能尚好，用作轧钢机机架，轴承座，连杆，箱体，曲轴等。
第五章金属的塑性变形与再结晶
1．解释下列名词：
加工硬化、再结晶、热加工、冷加工。
答：
加工硬化：
随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅速下降的现象。
再结晶：
对冷塑性变形金属重新加热，当加热到再结晶温度，变形引起的性能消失，材料恢复到变形前的性能，晶粒变成等轴晶粒
热加工：
将金属加热到再结晶温度以上一定温度进行压力加工。
冷加工：
在再结晶温度以下进行的压力加工。
2．产生加工硬化的原因是什么？
加工硬化在金属加工中有什么利弊？
（问答题）
答：
①随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使位错密度显著增加。
因此，随着变形量的增加，金属的塑性变形抗力将迅速增大，即强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降产生所谓“加工硬化”现象。
②利：
强化金属的手段、使得某些加工工艺得以实现；弊：
增大后续工艺的动力消耗。
3．划分冷加工和热加工的主要条件是什么？
（全看）
答：
主要是再结晶温度。
在再结晶温度以下进行的压力加工为冷加工，产生加工硬化现象；反之为热加工，产生的加工硬化现象被再结晶所消除。
4．为什么细晶粒钢强度高，塑性，韧性也好？
（问答题）
答：
金属的晶粒愈细，其晶界总面积愈大，对塑性变形的抗力也愈大。
因此，金属的晶粒愈细强度愈高。
同时晶粒愈细，金属单位体积中的晶粒数便越多，变形时同样的变形量便可分散在更多的晶粒中发生，而不致造成局部的应力集中。
因此，塑性，韧性也越好。
5．已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃、232℃，试计算这些金属的最低再结晶温度，并分析钨和铁在1100℃下的加工、铅和锡在室温（20℃）下的加工各为何种加工？
答：
T再=0.4T熔；钨T再=[0.4*（3380+273）]-273=1188.2℃;铁T再=[0.4*（1538+273）]-273=451.4℃;铅T再=[0.4*（327+273）]-273=-33℃;锡T再=[0.4*（232+273）]-273=-71℃.由于钨1100℃T再（451.4℃），因此属于热加工；铅20℃>T再（-33℃），属于热加工；锡20℃>T再（-71℃），属于热加工。
第五章钢的热处理
1.何谓钢的热处理？
钢的热处理操作有哪些基本类型？
钢为什么要进行热处理？
1.为了改变钢材内部的组织结构，以满足对零件的加工性能和使用性能的要求所施加的一种综合的热加工工艺过程。
2.1.热处理包括普通热处理和表面热处理；普通热处理里面包括退火、正火、淬火和回火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理，表面淬火包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火，化学热处理包括渗碳、渗氮和碳氮共渗等。
3.改变金属材料组织和性能。
2.解释下列名词：
1）实际晶粒度；
答：
实际晶粒度：
是指在某一具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸。
2）索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体；
答：
索氏体：
在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。
屈氏体：
在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
贝氏体：
过饱和的铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
马氏体：
碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
3）过冷奥氏体、残余奥氏体；
答：
过冷奥氏体:
处于临界点以下的尚未发生转变的奥氏体。
残余奥氏体：
M转变结束后剩余的奥氏体。
5）淬透性,淬硬性；
答：
淬透性：
钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。
淬硬性：
钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。
7）调质处理。
答：
调质处理：
淬火后的高温回火。
3何谓本质细晶粒钢？
本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？
答：
（1）本质细晶粒钢：
加热到临界点以上直到930℃，随温度升高，晶粒长大速度很缓慢，称本质细晶粒钢。
（2）不一定。
本质晶粒度只代表钢在加热时奥氏体晶粒长大倾向的大小。
本质粗晶粒钢在较低加热温度下可获得细晶粒，而本质细晶粒钢若在较高温度下加热也会得到粗晶粒。
4．光体类型组织有哪几种？
答：
三种。
分别是珠光体、索氏体和屈氏体。
5贝氏体类型组织有哪几种？
答：
两种。
上贝氏体和下贝氏体。
6.马氏体组织有哪几种基本类型？
答：
两种，板条马氏体和片状马氏体。
7．采用哪些方法可以减少钢中的残余奥氏体量？
答：
冷处理
8.与珠光体相变以及贝氏体相变想比较，马氏体相变有何特点？
（判断）
答：
转变的非扩散性;转变的速度极快；转变的非等温性；转变的不彻底性。
9．退火的主要目的是什么？
生产上常用的退火操作有哪几种？
指出退火操作的应用范围。
答：
（1）均匀组织，细化晶粒，调整硬度，并消除内应力，改善钢的切削加工性能并为随后的淬火作好组织准备。
（2）生产上常用的退火操作有完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。
（3）完全退火和等温退火用于亚共析钢成分的碳钢和合金钢的铸件、锻件及热轧型材。
有时也用于焊接结构。
球化退火主要用于共析或过共析成分的碳钢及合金钢。
去应力退火主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的残余内应力。
10.何谓球化退火？
为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火？
答：
（1）将钢件加热到Ac1以上30～50℃，保温一定时间后随炉缓慢冷却至600℃后出炉空冷。
（2）过共析钢组织若为层状渗碳体和网状二次渗碳体时，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。
11.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：
消除加工硬化现象，消除内应力，细化晶粒。
组织：
均匀的铁素体和珠光体。
2）ZG35的铸造齿轮
答：
完全退火。
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：
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。
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：
均匀细小的铁素体和珠光体。
4）具有片状渗碳体的T12钢坯；
答：
球化退火。
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：
珠光体和球状渗碳体。
12.正火与退火的主要区别是什么？
生产中应如何选择正火及退火？
答：
与退火的区别是①加热温度不同，对于过共析钢退火加热温度在Ac1以上30～50℃而正火加热温度在Accm以上30～50℃。
②冷速快，组织细，强度和硬度有所提高。
选择：
（1）从切削加工性上考虑对于低、中碳结构钢以正火作为预先热处理比较合适，高碳结构钢和工具钢则以退火为宜。
中碳以上的合金钢一般都采用退火以改善切削性。
（2）从使用性能上考虑
如工件性能要求不太高，随后不再进行淬火和回火，那么往往用正火来提高其机械性能，但若零件的形状比较复杂，正火的冷却速度有形成裂纹的危险，应采用退火。
（3）从经济上考虑
正火比退火的生产周期短，耗能少，且操作简便，故在可能的条件下，应优先考虑以正火代替退火。
13.指出下列零件的锻造毛坯进行正火的主要目的及正火后的显微组织：
（1）20钢齿轮
（2）45钢小轴（3）T12钢锉刀
答：
（1）目的：
细化晶粒，均匀组织，消除内应力，提高硬度，改善切削加工性。
组织：
均匀细小的铁素体和索氏体。
（2）目的：
细化晶粒，均匀组织，消除内应力。
组织：
均匀细小的铁素体和索氏体。
（3）目的：
细化晶粒，均匀组织，消除网状Fe3CⅡ，为球化退火做组织准备，消除内应力。
组织：
索氏体和球状渗碳体。
14.一批45钢试样（尺寸Φ15*10mm），因其组织、晶粒大小不均匀，需采用退火处理。
拟采用以下几种退火工艺；
（1）缓慢加热至700℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；
（2）缓慢加热至840℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；
（3）缓慢加热至1100℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；
问上述三种工艺各得到何种组织？
若要得到大小均匀的细小晶粒，选何种工艺最合适？
答：
（1）因其未达到退火温度，加热时没有经过完全奥氏体化，故冷却后依然得到组织、晶粒大小不均匀的铁素体和珠光体。
（2）因其在退火温度范围内，加热时全部转化为晶粒细小的奥氏体，故冷却后得到组织、晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。
（3）因其加热温度过高，加热时奥氏体晶粒剧烈长大，故冷却后得到晶粒粗大的铁素体和珠光体。
要得到大小均匀的细小晶粒，选第二种工艺最合适。
15.淬火的目的是什么？
亚共析碳钢及过共析碳钢淬火加热温度应如何选择？
试从获得的组织及性能等方面加以说明。
答：
淬火的目的获得马氏体，提高钢的硬度和强度。
亚共析碳钢淬火加热温度Ac3+（30～50℃），淬火后的组织为均匀而细小的马氏体。
因为如果亚共析碳钢加热温度在Ac1～Ac3之间，淬火组织中除马氏体外，还保留一部分铁素体，使钢的强度、硬度降低。
但温度不能超过Ac3点过高，以防奥氏体晶粒粗化，淬火后获得粗大马氏体。
过共析碳钢淬火加热温度Ac1+（30～50℃），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。
如果加热温度超过Accm会使钢晶粒粗大和残余奥氏体量增多，从而使钢的性能变坏。
16.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
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