钢的热处理作业题答案.ppt

1、第五章第五章 作业题答案作业题答案-1解：解：1：共析钢：共析钢C曲线和冷却曲线如图。曲线和冷却曲线如图。：指出图中各点的组织。：指出图中各点的组织。：奥氏体化后各冷却方式的热处理工艺名称。：奥氏体化后各冷却方式的热处理工艺名称。：比较各冷却速度下产物硬度的高低。：比较各冷却速度下产物硬度的高低。：指出图中各点的组织。：指出图中各点的组织。如如作业题作业题1图图 第五章第五章 作业题答案作业题答案-23：退火。：退火。6：等温退火。：等温退火。9：正火。：正火。12：不完全淬火。：不完全淬火。14：淬火。：淬火。20：等温淬火：等温淬火解：解：奥氏体化后各冷却方式的热处理工艺名称。：奥氏体化后

2、各冷却方式的热处理工艺名称。如如1题答案图题答案图第五章第五章 作业题答案作业题答案-3 3：（P）6：（P）9：（P）12：（P+M+A残残）20：（B下下）18：（B下下+M+A残残）16：（M+A残残）、）、14：（M+A残残）解：解：比较各冷却速度下产物硬度的高低。：比较各冷却速度下产物硬度的高低。如如作业题作业题3图图第五章第五章 作业题答案作业题答案-3 粒状珠光体渗碳体呈球粒状，片状珠光体渗粒状珠光体渗碳体呈球粒状，片状珠光体渗碳体呈片状；粒状珠光体强度、硬度低于片状珠碳体呈片状；粒状珠光体强度、硬度低于片状珠光体，但塑性优于片状珠光体。光体，但塑性优于片状珠光体。解：解：2：比

3、较下列组织与性能：比较下列组织与性能：粒状珠光体与片状珠光体。：粒状珠光体与片状珠光体。：上贝氏体：上贝氏体B上与下贝氏体上与下贝氏体B下。下。：板条状马氏体：板条状马氏体M板与片状马氏体板与片状马氏体M片。片。：索氏体：索氏体S与回火索氏体与回火索氏体S回。回。：粒状珠光体与片状珠光体。：粒状珠光体与片状珠光体。第五章第五章 作业题答案作业题答案-3：上贝氏体：上贝氏体B上上与下贝氏体与下贝氏体B下下。组织：组织：如如奥氏体转变为奥氏体转变为B上上的过程的过程 图图与与奥氏体转变为奥氏体转变为B下下的过程的过程 B上显微组织呈羽毛状，上显微组织呈羽毛状，Fe 3C（白色）以不连（白色）以不连

4、续短杆状分布于近似平行的密集续短杆状分布于近似平行的密集F条间，条间，F条内部位条内部位错密度大，过饱和固溶碳；错密度大，过饱和固溶碳；B下下显微组织呈针状显微组织呈针状(黑黑色色)，针状铁素体内分布着细小，针状铁素体内分布着细小碳化物碳化物(-Fe 3C白白色）与铁素体长轴约成色）与铁素体长轴约成55角，角，F条内部位错密度大，条内部位错密度大，过饱和固溶碳。过饱和固溶碳。解：解：第五章第五章 作业题答案作业题答案-3解：解：上贝氏体：上贝氏体B上上与下贝氏体与下贝氏体B下下。性能：性能：B上的硬度较大（与上的硬度较大（与T 接近）但强度、韧性塑性接近）但强度、韧性塑性远低于远低于T（碳化物

5、比（碳化物比T 粗大），没有实用价值。粗大），没有实用价值。B下下硬度、强度接近于马氏体，且有良好的韧性与塑性，硬度、强度接近于马氏体，且有良好的韧性与塑性，机械性能匹配良好。机械性能匹配良好。第五章第五章 作业题答案作业题答案-4解：解：板条状马氏体：板条状马氏体M板与片状马氏体板与片状马氏体M片。片。组织组织 板条状马氏体马氏体呈板条状，板条内存板条状马氏体马氏体呈板条状，板条内存在高密度位错，片状马氏体马氏体呈片状，在高密度位错，片状马氏体马氏体呈片状，片内存大量孪晶。片内存大量孪晶。性能性能 板条状马氏体具有高强度、硬度与一定板条状马氏体具有高强度、硬度与一定韧性，片状马氏体具有更高的

6、强度、硬度，韧性，片状马氏体具有更高的强度、硬度，耐磨性好，韧性较差。耐磨性好，韧性较差。第五章第五章 作业题答案作业题答案-4解：解：索氏体：索氏体S与回火索氏体与回火索氏体S回。回。组织组织 索氏体索氏体S渗碳体呈片状，回火索氏体渗碳体呈片状，回火索氏体S回回渗碳体呈球粒状渗碳体呈球粒状性能性能 S强度、硬度优于珠光体（退火），强度、硬度优于珠光体（退火），S回回强度、硬度与退火珠光体相当，但韧、塑性强度、硬度与退火珠光体相当，但韧、塑性较好，综合机械性能良好。较好，综合机械性能良好。第五章第五章 作业题答案作业题答案-5 3：列表说明完全退火、正火、淬火、回火：列表说明完全退火、正火、淬

7、火、回火：含义；：含义；：目的；：目的；：加热温度范围；：加热温度范围；：冷却特点。：冷却特点。第五章第五章 作业题答案作业题答案-5热处理热处理名称名称含义含义完全退完全退火火 将亚共析钢加热到将亚共析钢加热到Ac3以上以上20-50，经过一定时，经过一定时间保温后，缓慢冷却至间保温后，缓慢冷却至500 后出炉空冷，以获得后出炉空冷，以获得接近平衡组织的一种热处理工艺。如接近平衡组织的一种热处理工艺。如碳素钢碳素钢 与与退退火分类图火分类图-1 ：1线线正火正火 将钢加热到将钢加热到Ac3（亚共析钢）或（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）（过共析钢）以上以上30-50，经过一定时间保温后，然后在

8、空气中，经过一定时间保温后，然后在空气中冷却，以获得珠光体组织的一种热处理工艺。如冷却，以获得珠光体组织的一种热处理工艺。如正正火火图。图。解：解：第五章第五章 作业题答案作业题答案-5热处理热处理名称名称含义含义淬火淬火将钢加热到将钢加热到Ac3（亚共析钢）或（亚共析钢）或A c1（过共析钢）（过共析钢）以上一定温度，保温后快速冷却，以获得马氏以上一定温度，保温后快速冷却，以获得马氏体或下贝氏体的一种热处理工艺方法。体或下贝氏体的一种热处理工艺方法。如如共析钢过冷奥氏体连续转变曲线共析钢过冷奥氏体连续转变曲线-3 图：曲线图：曲线1回火回火将淬火钢加热将淬火钢加热A c1 以下一定温度，保温

9、后以适以下一定温度，保温后以适当方式冷却的一种热处理工艺方法。当方式冷却的一种热处理工艺方法。解：解：第五章第五章 作业题答案作业题答案-5完全完全退火退火正火正火淬火淬火回火回火加热加热温度温度范围范围Ac3以以上上20-50Ac3（亚共析（亚共析钢）或钢）或Ac1（共析、过（共析、过共析钢）以共析钢）以上上30-50，Ac3（亚共析（亚共析钢）或钢）或Ac1（共析、过（共析、过共析钢）以共析钢）以上上30-50，低温低温150250中温中温350500高温高温500650冷却冷却特点特点缓冷缓冷（随炉（随炉冷却）冷却）较快冷（空较快冷（空气中冷却）气中冷却）激冷（水、激冷（水、盐水中冷却）

10、盐水中冷却）较快冷（空气中冷较快冷（空气中冷却）却）解：解：第五章第五章 作业题答案作业题答案-9 700 760 840 组织组织原始原始F+PF+AA热处理后热处理后 F+PF+M+A残残M+A残残硬度硬度一般一般较硬较硬最硬最硬 4：某：某45钢小工件，原始组织为珠光体与铁素体钢小工件，原始组织为珠光体与铁素体（Ac1724Ac3780）若采用不同的加热温度：）若采用不同的加热温度：700 ；：760 ；：840 。加热后。加热后投入水中激冷，试比较冷却后的组织与硬度。投入水中激冷，试比较冷却后的组织与硬度。如如作业题作业题10图图解：解：第五章第五章 作业题答案作业题答案-10 5：根

11、据下列零件的性能要求及技术条件，试选：根据下列零件的性能要求及技术条件，试选择热处理工艺方法。择热处理工艺方法。：用用45钢制作某机床主轴，轴颈部分和轴承接触钢制作某机床主轴，轴颈部分和轴承接触要求表面耐磨要求表面耐磨HRC5256，硬化层深，硬化层深1mm。：用用45钢制作直径为钢制作直径为18mm的某传动轴，要求有的某传动轴，要求有良好的综合机械性能，良好的综合机械性能，HRC2225，回火索氏体组，回火索氏体组织。织。：用用20CrMnTi钢制作某汽车传动齿轮，要求表面钢制作某汽车传动齿轮，要求表面高硬度。高硬度。：用用38CrMoTiAl钢制作某高精度镗床镗杆，要钢制作某高精度镗床镗杆

12、，要求表面高硬度大于求表面高硬度大于800HV。：用用65Mn钢制作直径为钢制作直径为5mm的某弹簧，要求高的某弹簧，要求高弹性（弹性（HRC3840），回火屈氏体组织。），回火屈氏体组织。第五章第五章 作业题答案作业题答案-10解：解：用：用45钢制作某机床主轴，轴颈部分和轴承接触钢制作某机床主轴，轴颈部分和轴承接触要求表面耐磨要求表面耐磨HRC5256，硬化层深，硬化层深1mm。锻造锻造正火正火粗加工粗加工调质调质机加工机加工（半精）（半精）高频表面淬火高频表面淬火低温回火低温回火磨削磨削第五章第五章 作业题答案作业题答案-10解：解：用：用45钢制作直径为钢制作直径为18mm的某传动轴，

13、要求有的某传动轴，要求有良好的综合机械性能，良好的综合机械性能，HRC2225，回火索氏体组，回火索氏体组织。织。下料下料正火正火机加工机加工（粗）（粗）调质调质机加工机加工（精）（精）第五章第五章 作业题答案作业题答案-11：用：用20CrMnTi钢制作某汽车传动齿轮，要求表面钢制作某汽车传动齿轮，要求表面高硬度高耐磨性，表面高硬度高耐磨性，表面HRC5863，硬化层深，硬化层深0.8mm。下料下料锻造锻造正火正火机加工机加工（粗）（粗）铣齿铣齿渗碳渗碳淬火淬火+低温回火低温回火磨齿磨齿去碳机械加工去碳机械加工淬火淬火+低温回火低温回火解解或或第五章第五章 作业题答案作业题答案-11解解下料

14、下料锻造锻造正火正火机加工机加工（粗）（粗）机加工机加工（精）（精）高频表面淬火高频表面淬火+低温回火低温回火磨齿磨齿拉花键孔拉花键孔或选用或选用40Cr：热处理工艺方法如下：热处理工艺方法如下第五章第五章 作业题答案作业题答案-11解解 ：用：用38CrMoTiAl钢制作某高精度镗床镗杆，要钢制作某高精度镗床镗杆，要求表面高硬度大于求表面高硬度大于800HV。下料下料锻造锻造退火退火机加工（粗）机加工（粗）调质调质机加工（半精）机加工（半精）低温退火低温退火精车精车低温退火低温退火磨削磨削磁力探伤磁力探伤氮化氮化磁力磁力探伤探伤半精半精磨磨油煮定性（油煮定性（140160、18 20h）精磨

15、精磨油煮油煮定性定性超精磨超精磨油煮油煮定性定性研配研配第五章第五章 作业题答案作业题答案-11解：解：用：用65Mn钢制作直径为钢制作直径为5mm的某弹簧，要求高的某弹簧，要求高弹性（弹性（HRC3840），回火屈氏体组织。），回火屈氏体组织。下料下料冷拔（三次、变形量达冷拔（三次、变形量达50%）加热（加热（Ac3以上）以上）+铅浴等温（铅浴等温（450550）冷拔至尺寸（多次）冷拔至尺寸（多次）冷卷成型冷卷成型去应力退火（去应力退火（200300）根据性能需要特点，有如下三种工艺可选择：根据性能需要特点，有如下三种工艺可选择：第五章第五章 作业题答案作业题答案-11解：解：用：用65Mn

16、钢制作直径为钢制作直径为5mm的某弹簧，要求高的某弹簧，要求高弹性（弹性（HRC3840），回火屈氏体组织。），回火屈氏体组织。下料下料冷拔至尺寸（多次）冷拔至尺寸（多次）淬火（油）淬火（油）+中温回火中温回火冷卷成型冷卷成型去应力回火去应力回火下料下料冷拔至尺寸（多次）冷拔至尺寸（多次）退火退火冷卷成型冷卷成型淬火淬火+中温回火中温回火或选用或选用右边工右边工艺方法艺方法或选用或选用右边工右边工艺方法艺方法第五章第五章 作业题答案作业题答案-13解：解：如如作业题作业题15图图6：画出共析钢：画出共析钢C曲线与曲线与CCT曲线，为获得下列组织曲线，为获得下列组织(试用图示并说明应采用什么冷却方式？试用图示并说明应采用什么冷却方式？)：S+P。：T+M。：全部：全部B下。下。：M+AR。：B下下+M+AR。第五章作业题第五章作业题-4（注：（注：45钢的钢的Ac1=724，Ac3=780；T10钢的钢的Ac1=730；40Cr钢的钢的Ac1=743，Ac3=782）。）。：45钢正火。钢正火。：45钢某齿轮淬火。钢某齿轮淬火。：T10钢某冲头球化钢某冲头球化：T10钢某冲头淬火。钢某冲