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1、简答重理工资料库课件简答题1、写出下列零件的淬火及回火温度，并说明回火后所得到的组织。（10分）1、45钢制作的轴（要求综合机械性能好）调质处理：淬火（850），回火（600）得到回火索氏体（或S回）2、T12钢制作的锉刀正火（920）+球化退火（780）+淬火（750）+回火或低温回火（200）得到回火马氏体（或M回）+少量粒状渗碳体（Fe3C粒）2、说出产生下列现象的原因：（每题5分，共15分）(1) 在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高过1.因为在钢中当含碳量超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（2）在1100，含碳0.4%的钢能

2、进行锻造，含碳4.0%的铸铁不能进行锻造。在1100，含碳0.4%的钢的组织为奥氏体组织，塑性好，因此适于锻造，含碳4.0%的铸铁的组织中含有大量的渗碳体，渗碳体的硬度很高，不适于锻造。（3）、用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到1000保温，保温后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂答：由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了加工硬化（2分）使钢丝本身具有一定的强度和硬度，那么再吊重物时才有足够的强度，当将钢丝绳和工件放置在1000炉内进行加热和保温后，等于对钢丝绳进行了回复和再结晶处理（2分），所以使钢丝绳的性能大大下降，所以再吊重物时发生断裂。3、常见铸铁有哪几种?其组织有何

3、特点？（5分）答：1）、常见铸铁：灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。2）、灰口铸铁：P基体+G片 F基体+G片(F+P)基体+G片可锻铸铁：P基体+G絮状 P基体+G絮状球墨铸铁：P基体+G球状F基体+ G球状蠕墨铸铁：P基体+G蠕虫F基体+ G蠕虫(F+P)基体+ G蠕虫4、退火的目的是什么？（5分）1、调整硬度以便进行切削加工。2、消除残余内应力，减少工件在后续加工中的变形和开裂。3、细化晶粒，改善组织，提高力学性能。4、为最终热处理做好组织准备 5、说出下列钢号的含义？并举例说明每一钢号的典型用途。Q235，20，45，T8A，40Cr，GCr15， 60Si2Mn , W18Cr

4、4V , HT200 答：Q235为含碳量低的屈服强度为235的碳素结构钢，主要用于结构件、钢板、螺栓、螺母、铆钉等20为含碳量为0.2%的优质碳素结构钢，强度、硬度低，韧性塑性好，主要用来做冲压件、锻造件、焊接件、和渗碳件，用做齿轮、销钉、小轴、螺母等。45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢综合力学性能好，主要用于制造齿轮轴件，如曲轴，传动轴，连杆。T8A：含碳量为0.8%左右的优质碳素工具钢.其承受冲击、韧性较好，硬度适当，可用作扁铲、手钳、大锤、木工工肯等。GCr15：为含碳量为1.5%左右、含Cr量为1.5%左右的滚动轴承钢，主要用天各种滚动体，壁厚12，外径250的轴承套，模具，

5、精密量具等。60Si2Mn：含碳量为0.6%左右、含Si为2%左右、含Mn为1.5%左右的弹簧钢，主要用于汽车、拖拉机、机车的板簧、螺旋弹簧、汽缸安全阀簧、等。W18Cr4V：含W量为18%左右、含Cr量为4%左右含V量小于1.5%的高速工具钢。主要用于高速切削车刀、钻头、铣刀、板牙、丝锥、等。HT200最低抗拉强度为200MPa的灰铁。6、下列零件应采用何种材料和最终热处理方法比较适合？零件名称 锉 刀 沙发弹簧 汽车变速箱齿轮 机床床身 桥 梁材料 T12 60Si2Mn 20CrMnTi HT230 Q345终热处理 淬火加低温回火 淬火+中温回火 渗碳后淬火+低温回火 退火+表面淬火

6、热扎空冷7、一车床主轴（ 15mm ）承受中等载荷，要求轴颈部位的硬度为 5055HRC，其余地方要求具有良好的综合力学性能，硬度为2024HRC。回答下列问题： 1.该轴选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？（20Cr、20CrMnTi、40CrNiMo、45、60Si2Mn） 答：选择 45 钢 。理由： 45 钢经 调质处理 具有优良的综合机械性能， 轴颈 经表面淬火后表面硬度能达到要求。2.初步拟定零件轴的加工工艺路线。 下料锻造正火粗加工调质精加工 表面淬火 +低温回火磨削3.指出在加工路线中每步热处理的作用答： 1.正火能 调整硬度便于机加工，为淬火作准备。 2.调质能获得

7、优良的综合机械性能。 3.表面淬火 + 低温回火能提高表面硬度和耐磨性 8.简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。答：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变形、开裂。9.简述回火的目的。答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。10.何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体？他们的力学性能各有何特点？答：铁素体碳在-Fe中的间隙固溶体，软而韧。渗碳体碳与铁形成的

8、间隙化合物，硬而脆。珠光体铁素体与渗碳体形成的层片状交替排列的机械混合物，良好的综合力学性能。11、什么是金属的力学性能？金属的力学性能主要包括哪些方面？ 材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。12、什么是钢的热处理？常用热处理方法有哪几种？ 通过对钢件作一定条件的加热、保温和冷却，从而改变整体或表层的组织，获得所需的性能。常用热处理方法有：退火、正火、淬火和回火。13、钢按化学成分可分为哪几类？ 钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。其中，碳素钢按含碳量的多少分低碳钢、中碳钢、高碳钢；合金钢按合金元素

9、种类分锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢，按合金元素含量的多少分低合金钢、中合金钢、高合金钢。14、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁在组织上的根本区别是什么？ 四种材料的在组织上的根本区别是铸铁中的石墨的形态不同（形状、大小、数量、分布等），灰铸铁的石墨是片状，球墨铸铁的石墨是球状，可锻铸铁的石墨是团状，蠕墨铸铁的石墨是虫状。15、硬质合金的主要组成是什么？常用硬质合金分哪几类？各有何主要应用？ 硬质合金的主要组成是难熔金属碳化物和粘结金属。常用硬质合金分为钨钴类硬质合金(代号YG)和钨钴钛类硬质合金(代号YT) 两种。YG合金多用于加工产生断续切屑的的脆性材料(如铸铁)，YT合金多用于加工

10、产生连续切屑的韧性材料，特别是高速切削钢件。16、影响金属结晶过程的主要因素是什么？答：晶核形核率和长大率17、何谓金属的同素异构转变？并以纯铁来说明。答：有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化，这种现象称为同素异构转变。纯铁在固态下的冷却过程中有两次晶体结构变化：-Fe -Fe -Fe-Fe、-Fe、-Fe是铁在不同温度下的同素异构体，其中-Fe和-Fe都是体心立方晶格，分别存在于熔点到1394之间及912以下，-Fe是面心立方晶格，存在于1394到912之间。18、试述晶粒大小对其机械性能有何影响？答：常温下，晶粒越细，晶界面积越大，因而金属强度、硬度越高，同时塑性、韧性越好。高

11、温下，晶界呈黏滞状态，在外力作用下易产生滑动和迁移，因而细晶粒无益，但晶粒太粗，易产生应力集中。因而高温下晶粒过粗、过细都不好19、指出下列工件正火的主要作用及正火后的组织。（1）20CrMnTi制造传动齿轮 （2）T12钢制造铣刀 答：调整硬度，便于切削加工；细化晶粒，为淬火作准备；消除残余内应力。正火后组织为F和S.正火是为了消除网状二次渗碳体，为球化退火做组织准备，同时正火可增加珠光体量并细化晶粒，提高强度、硬度和塑性，并作为最终热处理。正火后组织为索氏体。20、用45钢制造主轴，其加工工艺的路线为：下料锻造退火粗加工调质处理试问：（1）调质处理的作用。（2）调质处理加热温度范围。答：调

12、制处理可以使材料具有良好的综合力学性能，在保持较高强度的同时，具有良好的塑性和韧性。50065021、 热处理的目是什么？有哪些基本类型？答：目的是改变钢的组织结构，从而获得所需要的性能。根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点的不同，可分为下面几类：普通热处理。退火、正火、淬火和回火。表面热处理。表面淬火和化学热处理。其他热处理。真空热处理、形变热处理、控制气氛热处理、激光热处理等。根据零件生产过程中所处的位置和作用，又可分为预备热处理与最终热处理。22、简述过冷奥氏体等温转变组织的名称及其性能。答：随过冷度不同，过冷奥氏体将发生3种类型转变，即珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。珠光体转变根

13、据片层厚薄不同可细分为珠光体、索氏体和托氏体。片间距越小，钢的强度、硬度越高，同时塑性和韧性略有改善。贝氏体转变根据组织形态不同，分为上贝氏体和下贝氏体。上贝氏体强度与塑性都较低，而下贝氏体除了强度和硬度较高外，塑性、韧性也较好，即具有良好的综合力学性能。马氏体根据组织形态可分为板条状和针状两大类，高硬度是马氏体性能的主要特点，含碳量增加硬度也提高。23、氮化处理与渗碳处理相比有哪些特点。答：与渗碳相比，渗氮的特点是：渗氮件表面硬度高（10002000HV）,耐磨性高，具有高的热硬性。渗氮件疲劳硬度高。渗氮件变形小。渗氮件耐蚀性好。24、什么叫退火？其主要目的是什么？答：将钢加热至适当温度保温

14、，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺叫做退火。其主要目的有：调整硬度，便于切削加工；消除残余内应力，防止在后续加工或热处理中发生变形或开裂；细化晶粒，提高力学性能，或未最终热处理作组织准备。25、什么叫回火？淬火钢为什么要进行回火处理？答：回火是将淬火钢加热到A1以下某温度保温后再冷却的热处理工艺。为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂，钢件经淬火后应及时进行回火。26、什么叫淬火？其主要目的是什么？答：淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于VK的速度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。其目的就是为了获得马氏体，提高钢的力学性能。27、淬火钢采用低温或高温回火各获得什么组织？其主要应用在什

15、么场合？答：获得回火马氏体或回火索氏体。低温回火主要用于处理各种工具、模具、轴承及经渗碳和表面淬火的工件；高温回火可用于各种重要结构件如连杆、轴、齿轮等的处理，也可作为某些要求较高的精密零件、量具等的预备热处理。28、指出过共析钢淬火加热温度的范围，并说明其理由。答：温度范围是Ac1(3060）。过共析钢由于退火前经过球化退火，因此淬火后组织为细马氏体加颗粒状渗碳体和少量残余奥氏体。分散分布的颗粒状渗碳体对提高钢的硬度和耐磨性有利。如果将过共析钢加热到以上，则由于奥氏体晶粒粗大、含碳量提高，使淬火后马氏体晶粒也粗大，且残余奥氏体量增多，这使钢的硬度、耐磨性下降，脆性和变形开裂倾向增加。29、球

16、化退火的目的是什么？主要应用在什么场合？答：球化退火的目的在于降低硬度，改善切削加工性能，并为后续热处理作组织准备。主要用于共析钢和过共析钢。30、用10钢制作一要求耐磨的小轴(直径为20 mm),其工艺路线为:下料-锻造-正火-机加工-渗碳-淬火-低温回火-磨加工。说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。答：正火是为了调整工件硬度，便于切削加工，同时可以细化晶粒，为淬火作准备，还可以消除残余内应力；渗碳可以提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，同时可以保持心部良好的韧性和塑性；淬火是为了提高钢的力学性能；低温回火则可以保持淬火后高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力，提高韧性。31、为什么钳工锯

17、 T10，T12 等钢料时比锯 10，20 钢费力，锯条容易磨钝？答：T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为1.0%，1.2%，因而钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；而10,20钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢的硬度较低，因此钳工锯T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝。32、奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的？如何防止？奥氏体不锈钢在约600 C工作时，从A体晶界析出Cr23C6碳化物，造成晶界附近基体贫铬，当贫铬区含铬量低于12%时，电位显著下降，造成晶间腐蚀。使钢的强度和塑性急剧下降。（3分）防止晶间腐蚀的方法：1）降低钢的含碳量，以尽可能少的形成Cr23C6。（1分）2）在钢中加入强碳化物形成元素钛、铌，使钢中的碳优先形成TiC或NbC，而不形成Cr23C6 。（1分）33、低碳钢渗碳表面化学热处理的温度范围是多少？温度选择的主要理由是什么？低碳钢渗碳处理的温度在900950（或AC3以上5080）。（2分）选择的主要理由是应在单相区，因为的碳的溶解度大，而相的碳的溶解度最大仅0.0218。因此只有在单相区才能获得较高的表面碳浓度（2分）；但温度也不能太高，否者易形成粗大的奥氏体晶粒而降低力学性能（1分）。本文件经重理工资料库整理免费分享给广大同学禁止任何人及机构利用本文档进行牟利。 左洪瑜、王鑫达 2016.10.25