工程材料作业--学飞版

机械精加工→高频感应加热表面淬火与低温回火→磨削,请说明各热处理工序的目的及处理后的显微组织。

答:正火目的:消除锻造应力,改善切削加工性,同时均匀组织,细化晶粒,为后续热处理作组织准

备。组织: 晶粒均匀细小的F 和S。

调质目的:提高塑性、韧性,使零件获得较好的综合力学性能。组织: S 回。

高频感应加热淬火目的:提高工件表面的硬度和耐磨性,而心部仍保持良好的塑性和韧性。 低温回火目的:降低内应力和脆性。表层组织: M 回,心部组织:S 回。 7-13 解释下列现象:

(1)在碳含量相同情况下,大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高,保温时间长; (2)ωc=0.4%、ωCr=12%的铬钢为过共析钢,ωc=1.5%、ωCr=12%铬钢为莱氏体钢。 (3)高速工具钢在热轧或热锻后空冷,能获得马氏体组织;

(4)在砂轮上磨制各种钢制刀具时,需经常用水冷却,而磨硬质合金制成的工具时,却不需用水冷。

7-14 判断下列说法是否正确:

40Mn是合金结构钢;Q295A是优质碳素结构钢;GCr15钢中铬的质量分数为15%;12Cr13钢中ωc=1%;W18Cr4V钢中ωc≥1%。

7-15 12C13钢和Cr12钢中,铬的质量分数均大于11.7%,现12C13属于不锈钢,但为什么Cr12钢却不能作不锈钢?

7-16奥氏体不锈钢能否通过热处理来强化?为什么?生产中常用什么方法使其强化? 7-17 HT200、KTH300-06、KTZ550-04、QT400—15、QT700-2、QT900-2等铸铁牌号中数字分别表示什么性能?具有什么显微组织?这些性能是铸态性能,还是热处理后性能?若是热处理后性能,请指出其热处理方法。 7-18下列说法是否正确?为什么?

(1)石墨化过程中第一阶段石墨化最不易进行。 (2)采用球化退火可获得球墨铸铁。 (3)可锻铸铁可锻造加工。

(4)白口铸铁由于硬度很高,故可作刀具材料。 (5)灰铸铁不能淬火。

(6)灰铸铁通过热处理可使片状石墨变成团絮状石墨或球状石墨。

7-19说出Q235A、15、45、65、T8、T12等钢的钢类、碳质量分数,各举出一个应用实例。 7-20为什么低合金高强钢用锰作为主要的合金元素?

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7-21 试分析20CrMnTi钢和06Cr19Ni10Ti钢中Ti的作用。 7-22试就下列四个钢号:20CrMnTi、65、T8、40Cr讨论如下问题: ①在加热温度相同的情况下,比较其淬透性和淬硬性,并说明理由; ②各种钢的用途、热处理工艺、最终的组织。 7-23为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰铸铁制造?

7-24在一批ωc=45%(45)钢制的螺栓中(要求头部热处理后硬度为43—48HRC)混入少量ωc=20%(20)钢和ωc=12%(T12)钢,若按45钢进行淬火、回火处理,试问能否达到要求?并说明原因。

7-25现有三个形状、尺寸、材质(低碳钢)完全相同的齿轮,分别进行普通整体淬火、渗碳淬火和高频感应淬火,试用最简单的办法把它们区分开来。

7-26 某柴油机凸轮轴,要求表面有高硬度(>50HRC),心部有良好韧性(Ak>40J)。原采用ωc=0.45%钢经调质后,再在凸轮表面进行高频淬火、低温回火。现拟改用ωc=0.20%钢代替ωc=0.45%钢,试问:

① 原ωc=0.45%钢各热处理工序的作用;

② 改用ωc=0.20%钢后,其热处理工序是否应进行修改?应采用何种热处理工艺最合适? 7-27填空题

(1)20是( )钢,可制造( )。 (2)T12是( )钢,可制造( )

(3)按钢中合金元素含量.可将合金钢分为( ),( )和( )几类。 (4)Q345(16Mn)是( )钢,可制造( )。

(5)20CrMnTi 是( ),Cr,Mn的主要作用是( ),Ti的主要作用是( ) 热处理工艺是( )。

(6)40Cr是( )钢,可制造( )。 (7)60Si2Mn是( )钢,可制造( )。 (8)GCrl5是( )钢,可制造( )。 (9)9SiCr是( )钢,可制造( )。 (10)CrWMn是( )钢,可制造( )。 (11)Crl2MoV是( )钢,可制造( )。 (12)5CrMnMo是( )钢,可制造( )。

(13)W18Cr4V是 ,碳质量分数是( )W的主要作用是( )、Cr的主要作

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用是( ) 热处理工艺是( ),最后组织是( )。 (14)12Crl3(1Crl3)是( )钢,可制造( )。

(15)06Crl8NillTi(0Crl8Nil0Ti)是( )钢,Cr的主要作用是( ),Ni的主要作用是( ),Ti主要作用是( )。

(16)灰铸铁中碳主要以( )的形式存在,可用来制造( )。 (17)球墨铸铁中石墨的形态为( ),可用来制造( )。 (18)蠕墨铸铁中石墨的形态为( ),可用来制造( )。 (19)影响石墨化的主要因素是( )和( )。

(20)球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较普通灰铸铁高,这是因为( )。 (21)HT200牌号中“HT\表示( ),数字\表示( )。 (22)生产球墨铸铁选用( )作为球化剂。

7-28是非题

(1)T8钢比T12钢和40钢有更好的淬透性和淬硬性。 ( ) (2)调质钢的合金化主要是考虑提高其热硬性。 ( ) (3)高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。 ( ) (4)T8钢与20MnVB相比,淬硬性和淬透性都较低。 ( )

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(5)W18Cr4V高速钢采用很高温度淬火,其目的是使碳化物尽可能多地溶入奥氏体中,从而提高钢的热硬性。 ( )

(6)奥氏体不锈钢只能采用加工硬化提高强度。 ( )

(7)奥氏体不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。 ( ) (8)铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。 ( ) (9)可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。 ( ) (10)石墨化的第三阶段不易进行。 ( )

(11)可以通过球化退火使普通灰铸铁变成球墨铸铁。 ( )

(12)球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其力学性能。 ( ) (13)T10钢的碳的质量分数是10%。( )

(14)碳素钢中碳的质量分数越高,其强度和塑性也越高。( ) (15)高碳钢的质量优于中碳钢,中碳钢的质量优于低碳钢。( )

(16)由于T13钢中碳的质量分数比T8钢高,故前者的强度比后者高。( ) (17)碳素工具钢都是优质或高级优质钢。( )

(18)碳素工具钢的碳的质量分数一般都大于0.7%。( )

(19)工程用铸钢可用于铸造生产形状复杂而力学性能要求较高的零件。( ) (20)可锻铸铁就是可以进行锻造加工的铸铁。( )

(21)铸铁可以通过热处理获得相当于低碳钢、中碳钢和高碳钢性能不同的基体。( ) (22)结构复杂、尺寸不大的球墨铸铁件能采取等温淬火的热处理方法来改善、提高综合力学性能。( )

7-29选择题

1. 08F牌号中,08表示其平均碳的质量分数为 。 A.0.08% B.0.8% C.8%

2.普通、优质和特殊质量非合金钢是按 进行区分的。 A.主要质量等级 B.主要性能 C.使用特性 D.前三者综合考虑

3.在下列三种钢中, 钢的弹性最好; 钢的硬度最高; 钢的塑性最好。 A.T10 B.20 C.65

4.选择制造下列零件的材料:冷冲压件 ;齿轮 ;小弹簧 。 A.08F B.70 C.45

5.选择制造下列工具所用的材料:木工工具 ;锉刀 ;手锯锯条 。

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