金属材料学-题库-(2)

材料 0801 1 第第 1 1 章章 钢钢的的合合金金化化概概论论 1 1 什什么么是是合合金金元元素素 钢钢中中常常用用的的合合金金元元素素有有哪哪些些 为合金化目的加入其含量有一定范围的元素称为合金元素 Si Mn Cr Ni W Mo V Ti Nb Al Cu B 等 2 2 哪哪些些是是奥奥氏氏体体形形成成元元素素 哪哪些些是是铁铁素素体体形形成成元元素素 在 Fe 中有较大溶解度并稳定 固溶体的元素称为奥氏体形成元 素 Ni Mn Co C N Cu 无限互溶 有限溶解 在 Fe 中有较大溶解度并稳定 固溶体的元素称为铁素体形成元 素 Cr V W Mo Ti 3 3 合合金金元元素素在在钢钢中中的的存存在在形形式式有有哪哪几几种种 固溶体 化合物 游离态 其中 化合物分为 碳化物 金属间化合物 非金属夹杂物 4 4 哪哪些些是是碳碳化化物物形形成成元元素素 哪哪些些是是非非碳碳化化物物形形成成元元素素 Zr Ti Nb V W Mo Cr Mn Fe 强 弱 非 K Ni Si Al Cu 5 5 钢钢中中的的碳碳化化物物按按点点阵阵结结构构分分为为哪哪几几类类 各各有有什什么么特特点点 什什么么叫叫合合金金渗渗碳碳体体 特特殊殊碳碳化化物物 1 简单点阵结构 M2C MC 又称间隙相 特点 硬度高 熔点高 稳定性好 复杂点阵结构 M23C6 M7C3 M3C 特点 硬度 熔点较低 稳定性较差 2 合金渗碳体 当合金元素含 量较少时 溶解于其他碳化物 形成复合 碳化物 即多元合金碳化物 如Mo W Cr 含量较少时 形成合金 渗碳体 3 特殊碳化物 随着合金元素含量的增加 碳化物形成了自 己的特殊碳化物 VC Cr7C3 Cr23C6 6 6 合合金金钢钢中中碳碳化化物物形形成成规规律律 1 K 类型的形成 K 类型与Me 的原子半径有关 rc rMe 0 59 复杂点阵结构 如Cr Mn Fe Me 量少时 形成复合K 如 Cr M 23C6 型 2 相似者相溶 形成碳化物的元素在晶体结构 原子尺寸和电子因素都相似 则两者 碳化物完全互溶 否则就有限互溶 3 强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物 4 Nm Nc 比值决定了K 类型 5 碳化物稳定性越好 溶解越难 析出越难 聚集长大也越难 7 7 合合金金元元素素对对铁铁碳碳平平衡衡相相图图的的影影响响 1 对临界温度的影响 a Ni Mn Co N Cu 等元素扩大 A 相区 降低 A1 A3 点 b 其他元素扩大 F 相区 提高 A1 A3 点 c 大多数 Me 使 ES 线左移 即 Acm 增加 2 对 E S 点位置的影响 所有合金元素都使 E S 点向左移动 8 8 为为什什么么比比较较重重要要的的大大截截面面的的结结构构零零件件都都必必需需用用合合金金钢钢制制造造 与与碳碳钢钢比比较较 合合金金钢钢有有何何优优点点 材料 0801 2 1 因为大截面结构零件要求强度 淬透性高 韧度好 碳钢无法满足 2 优点 晶粒细化 淬透性高 回火稳定性好 能满足特殊需要 综合性能满足高性能要求 9 9 合合金金元元素素对对奥奥氏氏体体晶晶粒粒长长大大的的影影响响 1 Ti Nb V 等强碳化物形成元素阻止奥氏体晶粒长大的作用显著 W Mo 作用中等 2 C N B P 等元素促进奥氏体晶粒长大 3 Mn 在低碳钢中有细化晶粒作用 在中碳以促进晶粒长大 4 Al Si 量少时 阻止奥氏体晶粒长大 含量较大时 促进高温 晶 粒长大 5 非碳化物形成元素对奥氏体晶粒长大影响不大 1 10 0 合合金金元元素素对对回回火火转转变变的的影影响响 淬火合金钢进行回火时 其组织转变与碳钢相似 但由于合金元素的加入 使其在回火转 变时具有如下特点 提高淬火钢的回火稳定性提高淬火钢的回火稳定性 产生二次硬化产生二次硬化 防止第二防止第二 类回火脆性类回火脆性 一 对马氏体分解期的影响 低温回火 C 和 Me 扩散较困难 Me 影响不大 中温以上 Me 活动能力增强 对M 分解产生不同程度影响 1 Ni Mn 的影响很小 2 K 形成元素阻止M 分解 其程度与它们与C 的亲和力大小有关 这些 Me 碳活度ac 阻止了渗碳体的析出长大 3 Si 比较特殊 0 铁素体形成元素 H0 3 的 Ni Cr Ni Cr Mo Ni Cr W 马氏体钢中 白点敏感性最大 七 冷成形性 合金元素溶入基体产生不同程度的畸变 冷作硬化率提高 冷成型性下降 P Si C 等元素提高冷作硬化率 需要冷成型的材料应严格控制 P N 量 尽可能降低 Si C 等量 八 热压力加工性 Me 溶入基体导致热压力加工性能下降 如 Mo W Cr V 等元素影响较大 九 切削加工性 不同含 C 量的钢要得到较好的切削性 其预处理是不同的 Al2O3 SiO2 氮化物 复 杂氧化物 硅酸盐等 硬度高 对切削不利 Mn S 加入易切削 硒 碲化合物也有利于 切削 2323 怎么理解有些元素 怎么理解有些元素 CrCr 是铁素体形成元素 使奥氏体不稳定 而对冷奥氏体的影响又 是铁素体形成元素 使奥氏体不稳定 而对冷奥氏体的影响又 起稳定奥氏体作用 使起稳定奥氏体作用 使 C C 曲线右移曲线右移 首先它们是铁素体形成元素 降低 A3 温度 提高 A4 温度 缩小 稳定存在区 但它们也 是碳化物形成元素 延长孕育期时间 稳定奥氏体 2424 多元少量 复合作用的合金化原则为何被采用 试举例说明各元素符合作用机理多元少量 复合作用的合金化原则为何被采用 试举例说明各元素符合作用机理 因为合金元素能对某些方面起积极的作用 但很多情况下还有不希望的副作用 不同的合 金元素 其作用是不同的 一般不是简单地线性关系 而是相互补充 相互加强 所以通 过合金元素的复合能趋利避害 是刚获得优秀综合性能 如耐热钢钢中 Mo Cr V 的复合 作用 Cr 提高固溶体电极电位 符合 n 8 定律 Mo 提高原子间结合力 提高钢的热强性 V 是强碳化物形成元素 形成的 VC 稳定性好 弥散分布 提高热强性 多个元素的复合作 用不是单个元素的叠加 2 25 5 钢钢的的强强化化机机制制有有哪哪些些 为为什什么么一一般般钢钢的的强强化化均均用用淬淬火火 回回火火 固溶强化 位错强化 细晶强化 第二相弥散强化 淬火后得到马氏体或下贝氏体 强度硬度高 但有残余奥氏体 回火消除应力及脆性 稳定工件尺寸 提高韧性 且淬 回火充分利用以上四种强化机制 2 26 6 试试解解释释含含M Mn n 稍稍高高的的铬铬镍镍钢钢易易过过热热 而而含含S Si i 的的钢钢淬淬火火加加热热温温度度应应稍稍高高 且且冷冷作作硬硬化化率率较较高高 不不利利于于冷冷变变形形加加工工 Mn 降低钢的A1 温度 促进晶粒长大 增大过热敏感性 材料 0801 6 Si 提高了A1 温度 所以要提高淬火温度 溶入基体 点阵结构产生不同程 度的畸变 提高了冷作硬化率 硬而脆 不易变形 且一变形便变硬 不 利于冷变形加工 2 27 7 微微量量元元素素的的作作用用 钢钢中中的的微微合合金金化化元元素素 有益作用 1 净化作用 2 变质作用 3 改变夹杂物性质和形态 4 微合金化 有害作用 元素偏析 吸附在晶体缺陷和晶界处 影响刚的性能 塑韧 性 热塑性 焊接性 等 常用微合金化元素 B N V Ti Zr Nb RE 2 28 8 提提高高韧韧性性的的合合金金化化途途径径 1 细化晶粒 组织 2 提高钢的回火稳定性 3 改善基体韧度 4 细化碳化物 5 降低或消除钢的回火脆性 6 在保证强度水平下 适当降低碳含量 7 提高冶金质量 8 通过合金化形成一定量残余奥氏体 利用稳定的残余奥氏体提高韧度 2 29 9 怎怎样样理理解解 合合金金钢钢与与碳碳素素钢钢的的强强度度性性能能差差异异 主主要要不不在在于于合合金金元元素素本本身身的的 强强化化作作用用 而而在在于于合合金金元元素素对对钢钢相相变变过过程程的的影影响响 且且合合金金元元素素的的良良好好作作用用 只只有有在在适适当当的的热热处处理理条条件件下下才才能能表表现现出出来来 提纲 合金的主要作用 a 产生相变 如扩大某个相区 奥氏体区 以得到某种对应的特殊性能 b 细化晶粒 改善机械性能 如缺口敏感性 淬透性 c 改变热处理工艺 如提高钢材的热处理组织的稳定性 降低热处理温度 缩短热处理时 间 提高热处理质量 从强化机制分析 第第 2 2 章章 钢钢的的编编号号方方法法 写写出出下下列列钢钢号号的的类类属属 碳碳和和合合金金元元素素的的含含量量 15Mn 优质碳素结构钢 较高Mn 量 0 15 C 16Mn 低合金高强度结构钢 0 16 C 20g 优质碳素结构钢 锅炉用 0 2 C T10A 高级优质碳素工具钢 1 C 65Mn 优质碳素结构钢 较高Mn 量 0 65 C 18Cr2Ni4W 合金结构钢 0 18 C 2 Cr 4 Ni W 1 5 25CrMnTiBRe 合金结构钢 0 25 C 其余 1 5 30CrMnSi 合金结构钢 0 3 C 其余 1 5 50CrV 合金结构钢 0 5 C 其余 1 0 5CrNiMo 合金工具钢 0 5 C 其余 1 5 GCr15 滚动轴承钢 1 5 Cr W6Mo5Cr4V2 高速工具钢 合金元素百分含量 00Cr18Ni10 不锈钢 00 表示 0 03 0 表示 可使弹簧钢具有一定的冲击韧度 较高的弹性极限 屈强比 和最高的疲劳强度 1 14 4 为为什什么么滚滚动动轴轴承承钢钢的的含含C C 量量均均为为高高C C 滚滚动动轴轴承承钢钢中中常常含含有有哪哪些些合合金金 元元素素 各各起起什什么么作作用用 为为什什么么C Cr r 量量限限制制在在一一定定范范围围 1 C 是轴承钢中主要强化元素 轴承钢含碳量一般较高 以提高钢的耐磨性 滚动 轴承的工作条件极度苛刻 基本上在高负荷 高转速和高灵敏条件下工作 所以应具有高 的抗压强度和抗疲劳强度 有一定的韧性 塑性 耐磨性和耐蚀性 钢的内部组织 成分 均匀 热处理后有良好的尺寸稳定性 故用含碳 0 95 1 10 2 Cr 是形成碳化物的主要元素 铬可提高钢的回火稳定性 淬透性和组织均匀性 还能增加钢的耐蚀能力 Si 提高淬透性 提高回火稳定性 Mn 提高淬透性 可改善渗碳层性能 提高过热 敏感性 Mo 细化晶粒 降低回火脆性 Mn 提高淬透性 还可以和钢中 S 生产稳定的 MnS 硫化物常能包围氧化物 形成以氧 化物为核心的复合夹杂物 减轻氧化物对钢的危害作用 3 Cr 含量的范围为 0 4 1 65 Cr 含量高时 淬火后残余奥氏体增多 降低韧度 和尺寸稳定性 含量低时 显著降低冲击韧度 1 15 5 滚滚动动轴轴承承钢钢的的主主要要性性能能要要求求是是什什么么 1 高而均匀的硬度和耐磨性 2 高的接触疲劳强度 3 高的弹性极限和一定的韧度 4 尺寸稳定性好 5 一定的耐蚀性 6 具有良好的冷 热加工工艺 1 16 6 易易切切钢钢中中常常加加入入哪哪些些元元素素 它它们们对对提提高高切切削削性性的的作作用用机机理理是是什什么么 S Ca Te Se Pb S 与 Mn 在钢中形成 MnS 这类夹杂物能中断基体金属的连续性 在切削时促使断削 形成小而短的卷曲半径 易于排出 而且 MnS 具有润滑作用 其本身硬度低 能减少对刀 具的磨损 但会降低钢的横向塑性及韧性 Ca 形成低熔点的复合氧化物 高速切削时 钙系氧化物附着于切削工具表面起润滑 和减磨作用 Te Se 硒 碲的化合物也有利于提高切削加工性能 Pb 铅的熔点低 切削时熔融 降低切削阻力 易断屑 有润滑作用 材料 0801 10 1 17 7 为为获获得得好好的的切切削削加加工工性性能能 低低C C 钢钢 中中C C 钢钢和和高高C C 钢钢各各应应经经过过什什么么 样样的的热热处处理理 得得到到是是什什么么样样的的金金相相组组织织 低 正火 铁素体加 珠光 体 中 正火 铁素体加珠光体 高 球化退火 铁素体加球状珠光体 1 18 8 对对低低淬淬钢钢来来说说 从从成成分分上上如如何何保保证证获获得得低低淬淬性性 1 限制提高淬透性的元素Mn Si Ni Cr 等元素 2 加 入强碳化物形成元素Ti Ti 形成的TiC 在淬火加热时不溶于 奥氏体 冷却时又成为珠光体相变的核心 降低淬透性 1 19 9 说说明明合合金金渗渗C C 钢钢中中 常常用用合合金金元元素素C Cr r M Mn n T Ti i N Ni i M Mo o 等等对对渗渗 C C 钢钢的的工工艺艺性性能能和和机机械械性性能能的的作作用用 Mn Cr Ni 提高渗碳钢的淬透性 以使较大尺寸的零件在淬火时心部 能获得大量的板条马氏体组织 还可改善渗碳层性能 Ti V W Mo 阻止奥氏体晶粒在高温渗碳时长大 细化晶粒 2 20 0 说说明明2 20 0C Cr r 2 20 0C Cr rM Mn nT Ti i 1 18 8C Cr r2 2N Ni i4 4W WA A 钢钢的的主主要要性性能能特特点点及及用用途途 1 20Cr 具有较好的综合性能 冷变形性较好 回火脆性不明显 渗碳时有晶粒 长大倾向 多用于制造截面尺寸 30mm 负荷不大的渗碳零件如齿轮 凸轮 滑阀 活塞 衬套 联轴节 止动销等 2 20CrMnTi 是性能良好综合力学性能 低温冲击韧度高 晶粒长大倾向小 冷 热加工性能较差 用于 30mm 一下承受高速 中速或重载及承受冲击的渗碳零件 如齿轮 轴 齿圈 十字 头 离合器轴等 3 18Cr2Ni4WA 高淬透性 有良好的强韧性配合 缺口敏感型好 工艺 性较差 切削性 磨削性较好 一般用做大截面 高强度又需要良好韧度和缺口敏感性很小的重要渗碳件 如齿轮 轴 曲轴 花键轴 涡轮 柴油机喷油嘴等 21 说说明明 3 38 8C Cr rM Mo oA Al lA A 钢钢中中各各合合金金元元素素的的作作用用 Cr Mo 元素 主要是提高钢的淬透性 Mo 元素兼有细化晶粒 消除回火脆性作用 加入 Al 元素 有两方面作用 一是 Al 元素与钢中极少的 N 元素形成氮化物 AlN 起细化 晶粒作用 二是 Al 元素与氮化时表面渗入的 N 元素在钢的表面形成氮化物 AlN 得到满意 的氮化层 提高钢表面的疲劳强度 表面硬度 耐磨性 耐蚀性 耐热性以及抗咬合性 2 22 2 生生产产上上某某些些机机器器零零件件选选用用工工模模具具钢钢制制造造 可可获获得得良良好好的的使使用用性性能能 试试举举例例 讨讨论论哪哪些些机机器器零零件件选选用用工工模模具具钢钢制制造造可可得得到到满满意意的的效效果果 并并分分析析其其原原因因和和实实质质 对于飞机发动机的零部件 常采用超高强度钢 超高强度钢具有二次硬化 效果 高温回火弥散析出M7C3 M2C 和 MC 型特殊碳化物 具有较高 的中温强度 在400 500 温度范围使用时 瞬时抗拉强度和屈服 强度仍然极高 2 23 3 分分别别简简述述普普低低钢钢 渗渗C C 钢钢 低低C C 马马氏氏体体钢钢 不不锈锈钢钢等等钢钢类类的的含含C C 量量都都较较低低的的原原因因 材料 0801 11 1 低合金高强度钢 C 含量过高 P 量增多 P 为片状组织 会使钢的脆 性增加 C 含量增加 会使 C当量增大 当 C当量 0 47 时 会使钢的可焊性变差 不利于工程结构钢的使用 2 渗碳钢 保证淬火时得到强韧性好的板条状 M 组织 含碳量低 以保证心部有足够的 塑性和韧性 碳高则心部韧性下降 3 低 C 马氏体钢 保证淬火后获得板条 M 组织 有自回火效应 能具有高强度同时兼 有良好塑性 4 不锈钢 含碳量低时 其产生晶格畸变中 高碳马氏体少 且马氏体转变温度高有自回 火效应 能具有高强度同时兼有良好塑韧性 如果碳含量增高 会与 Cr 形成碳化物 大量 消耗 Cr 含量 使得防腐蚀能力下降 第第 5 5 章章 工工具具用用钢钢 1 1 说说明明碳碳素素工工具具钢钢的的优优缺缺点点 用用途途及及淬淬火火方方法法 1 优点 成本低 加工性能好 热处理简单 2 缺点 淬透性低 必须用盐水或碱水淬火 适合于制造断面尺寸 15mm 的工具 变形开裂倾向大 工作温度应低于200 组织稳定性差 且无热硬性 综合性能欠佳 3 用途 制作低速切削的刃具和简单的冷冲模 4 不完全淬火 低温回火 2 2 试试用用合合金金化化原原理理分分析析说说明明9 9S Si iC Cr r C Cr rW WM Mn n 钢钢的的优优缺缺点点 1 Si 和 Cr 提高 淬透性 Si 和 Cr 提高 回稳性 经250 回火 硬度仍大于 60HRC 碳化物 细小 分布均匀 不容易崩刃 采用 分级淬火或等温淬火处理 变形较小 Si 使钢的脱碳倾向较大 切削加工性能相对差些 2 Cr W Mn 复合作用 有较高淬透性 残留奥氏体在 18 20 淬火后变形小 含 Cr W 碳化物较多且较稳定 晶粒细小具有高硬度 高耐磨性 回稳性较好 回火温度超过 250 硬度才低于 60HRC W 使碳化物易形成网状 3 3 什什么么是是红红硬硬性性 红硬性即热稳定性 是钢在较高温度下能保持一定强度的性质 4 4 W W1 18 8C Cr r4 4V V 钢钢中中各各合合金金元元素素的的作作用用是是什什么么 W 钨是钢获得红硬性的主要元素 形成 M6C 型碳化物 淬火加热时未溶 M6C 阻碍奥氏体晶粒长大 W 和 C 结合力较强 提高马氏体回火稳定性 Cr 主要形成M23C6 和存在于M6C 中 高温易溶解 保证刚的淬透性 提 高耐腐蚀性 抗氧化能力 切削能力 V 显著提高热硬性 硬度 耐磨性 起细化晶粒 降低过热敏感性作用 5 5 1 18 8 4 4 1 1 钢钢的的铸铸态态组组织织是是什什么么 画画出出示示意意图图 鱼骨状莱氏体 Ld 黑色组织 共析体等 白亮组织 M AR 材料 0801 12 示意图 6 6 何何谓谓 定定比比 C C 经经验验规规律律 在钢设计时 如果碳和碳化物形成元素满足合金碳化物中分子式的定比关系 可以获得最大的二次硬化效应 这就是定比碳经验规律 C 0 033 W 0 063 Mo 0 20 V 0 06 Cr 7 7 高高速速钢钢回回火火为为什什么么采采用用5 56 60 0 左左右右的的温温度度回回火火 由于高速钢中高合金度马氏体的回火稳定性非常好 在 560 左右回火 才能弥散析出 特殊碳化物 二次硬化效果最好 同时在 560 左右回火 使材料的组织和性能达到了最 佳状态 8 8 高高速速钢钢每每次次回回火火为为什什么么一一定定要要冷冷到到室室温温再再进进行行下下一一次次回回 为为什什么么不不能能用用较较长长时时间间的的一一次次回回火火代代替替多多次次回回火火 只有冷到室温 A 才会发生 M 转变 减少残余 A 量 不冷下来 会产生残余奥氏体稳 定化 三次回火才能将残余 A 控制在合适的量 并且使应力消除彻底 转变时间较长易使 A 稳定 9 9 碳碳化化物物分分布布不不均均匀匀对对高高速速钢钢刀刀具具的的性性能能和和寿寿命命有有什什么么影影响响 产生 各向异性 碳化物分布不均匀 淬火后组织不均匀 硬度也不均匀 使内应力增大 脆性大 易变性开裂 导致 刀具易崩刃 硬度 热硬性和 耐磨性下降 抗弯强度 韧度 扰度下降 1 10 0 为为了了进进一一步步提提高高高高速速钢钢刀刀具具寿寿命命 可可采采用用哪哪几几种种化化学学热热处处理理 这这些些化化学学热热 处处理理方方法法各各有有什什么么特特点点 表面化学热处理有 表面氮化 表面硫氮共渗 硫氮硼等多元共渗 蒸气处理 等 这些处理温度均不超过560 工件的显微组织性能均为改变 在工件表面覆层 物理气相沉积法 沉积TiC TiN 覆层 高硬度 优异 耐磨性 抗黏着性和抗咬合性 显著提高工具使用寿命 1 11 1 高高速速钢钢在在退退火火态态 淬淬火火态态 回回火火态态各各有有些些什什么么类类型型的的碳碳化化物物 退火态 M23C6 M6C MC 淬火态 M6C MC 回火态 M6C MC M2C 1 12 2 根根据据各各种种刃刃具具的的主主要要性性能能要要求求 对对比比C C 素素工工具具钢钢 低低合合金金工工具具钢钢 高高速速钢钢的的特特点点 说说明明各各适适于于做做什什么么样样的的工工具具 由于碳素工具钢淬透性低 热处理时变形开裂倾向大 只适宜制造 断面尺寸小于15mm 的工具 低速 切削的刃具和形状简单的冷冲模 低合金钢的淬透性比较高 热处理变形较小 耐磨性也较好 所以可以制造 形状比较复杂 变性要求小的薄刃工具 耐磨性较高 变形小的工具 承受轻载的冷作模具 材料 0801 13 高速钢具有变形小 淬透性好 耐磨性高热硬性高 的特点 广泛应用 于制造负载大 生产批量大 耐磨性要求较高 热处理变形要求小的形状 复杂的冷作模具 1 13 3 简简述述冷冷作作模模具具用用钢钢的的性性能能要要求求 冷冷作作模模具具钢钢有有哪哪些些类类型型 1 高的硬度及耐磨性 高的强度和足够的韧性 良好的工艺性能 具有足够的淬透性 淬火变形小 2 碳素工具钢 低合金工具钢 高铬和中铬模具钢 基体钢 1 14 4 C Cr r1 12 2M Mo oV V 钢钢的的主主要要优优缺缺点点是是什什么么 优点 高的淬透性 回火稳定性好 强度和耐磨性高 缺点 高温塑性较差 有碳化物偏析存在 淬火温度波动会引起组织和 性能的较大变化 1 15 5 C Cr r1 12 2 型型钢钢和和高高速速钢钢在在成成分分上上 组组织织上上 热热处处理理工工艺艺上上有有什什么么相相似似之之处处 都是高合金钢 高碳钢但含碳量不同 都会产生二次硬化 强度 塑性 韧度好 淬火后都出现莱氏体组织 碳化物多 残余奥氏体多 且热处 理温度高 1 16 6 C Cr r1 12 2 型型钢钢的的热热处处理理工工艺艺为为什什么么常常用用一一次次硬硬化化法法 而而不不用用二二次次硬硬化化法法 一次硬化法即较低温度淬火 低温回火 晶粒细小 强韧性好 二 次硬化法即较高温度淬火 多次高温回火 得到一定红硬性和耐磨性 此法 钢的韧性较低 Cr12 钢要求韧性好 不需要太高硬度 1 17 7 有有些些厂厂 为为了了减减少少C Cr r1 12 2M Mo oV V 钢钢淬淬火火变变形形开开裂裂 只只淬淬到到2 20 00 0 左左右右就就 出出油油 出出油油后后不不空空冷冷 立立即即低低温温回回火火 而而且且只只回回火火一一次次 这这样样做做有有什什么么不不 适适 为为什什么么 只淬到200 还存在较多的共晶碳化物 碳化物不均匀且存在偏析 含碳量高 易变性开裂 且回火后不空冷A 不转变为M 以残余奥 氏体存在钢中 只回火一次 残余应力大 残余奥氏体多 1 18 8 某某厂厂制制造造C Cr r1 12 2 型型钢钢冷冷模模时时 往往往往用用原原料料直直接接在在机机械械加加工工或或稍稍加加改改锻锻后后 就就机机械械加加工工 这这样样做做有有什什么么不不妥妥 Cr12 钢 含较多共晶碳化物 会沿杂质方向呈条带状或网状分布 组织结构 差 使用会开裂 不锻造 共晶碳化物破碎性能差 组织结构差 使用 寿命短 2 20 0 热热锤锤锻锻模模 热热挤挤压压模模和和压压铸铸模模的的主主要要性性能能要要求求有有哪哪些些异异同同点点 1 共同点 具有高抗热塑性变形能力 高韧性 高抗热疲劳 良好的抗热烧 蚀性 2 不同点 热锤锻模钢 具有高的热疲劳抗力 热强性和 韧度 高温耐磨性 良 好的淬透性和导热性 热挤压模钢 要求有高的热稳定性 较高的高温强度 耐热疲劳性和高的耐 磨性 压铸模钢 有高的耐热疲劳性 较高的导热性 良好的耐磨性及耐蚀性和一 定的高温强度等 韧性 热锤锻模钢 热挤压模钢 压铸模钢 强度依次减小 2 21 1 锤锤锻锻模模的的工工作作条条件件及及主主要要性性能能要要求求是是什什么么 锤锻模具是在高温下通过冲击强迫金属成形的工具 工作时受到比较高的 单位压力和冲击力 以及高温金属对模具型腔的强烈摩擦作用 模具型腔表面 材料 0801 14 经常被升温且模具的截面较大而型腔形状复杂 因此 锤锻模具钢应具有较高 的高温强度与耐磨性 良好的耐热疲劳性和导热性 高的淬透性 良好的冲击 韧度和低的回火脆性倾向 2 22 2 对对热热锤锤锻锻模模的的回回火火硬硬度度要要求求小小型型模模略略高高 大大型型模模略略低低 模模面面硬硬度度较较高高 模模尾尾硬硬度度较较低低 为为什什么么 小型锻模 形状简单 尺寸小 冷得快所以硬度相对高 大型锻模由 于尺寸很大 淬火时的应力和变形较大 工作时应力分布不均匀 要 有较高的韧度 锻件的温度也较高 故需要硬度较低 锻模由型腔和燕尾两部分组成 高温金属对模具型腔有强烈的摩擦作用 因此模面需要较高的硬度 燕尾部分承受冲击 因此模尾需牺牲硬度 提高韧 性 2 23 3 对对形形状状复复杂杂的的5 5C Cr rN Ni iM Mo o 或或 5 5C Cr rM Mn nM Mo o 钢钢制制热热锻锻模模 为为减减小小变变形形 防防止止 开开裂裂 在在淬淬火火操操作作上上应应采采取取哪哪些些措措施施 1 淬火过程中要注意预冷和预热 加热时一般在450 左右预热 升温 速度不大于50 h 2 注意保护模面和模尾 以避免脱碳 3 冷却要注意预冷 预冷到780 左右 循环油冷 冷至150 200 取出 4 淬火后必须立即回火 绝对不允许冷至室温 2 24 4 3 3C Cr r2 2W W8 8V V 钢钢的的主主要要优优缺缺点点是是什什么么 优点 高的热稳定性 耐磨性和淬透性 变形小 缺点 韧度和抗疲劳性差 2 25 5 高高速速钢钢和和经经过过二二次次硬硬化化的的C Cr r1 12 2 型型钢钢都都具具有有很很高高的的红红硬硬性性 能能否否制制作作热热 作作模模具具 为为什什么么 不能 因为热作模具是在反复受热和冷却条件下工作的 许多模具还受到 比较大的冲击力 所以模具的苛刻工作条件要去模具钢具有高抗热塑 性变形能力 高韧性 高抗热疲劳 良好的抗热烧蚀性 而高速钢和 经过二次硬化的Cr12 型钢 为高碳钢 不能完全达到这些要求 2 26 6 影影响响钢钢材材尺尺寸寸稳稳定定性性的的因因素素有有哪哪些些 残余奥氏体量 自然时效引起尺寸变化 残余应力 应力分布及释放 引起尺寸变化 2 27 7 什什么么是是基基体体钢钢 它它有有何何优优点点 基体钢是指其成分与高速钢的淬火组织中基体成分相似的钢种 优点 这类钢既具有高速钢的高强度 高硬度 有因为不含有大量的 K 而使韧度和疲劳强度优于高速钢 2 28 8 我我国国塑塑料料模模具具钢钢有有哪哪些些种种类类 按模具制造方法分为两大类 1 切削成形塑料模具用钢 包括调质钢 易切削预硬钢 失效硬化型钢 2 冷挤压成形塑料模具钢 2 29 9 常常用用量量具具钢钢有有哪哪几几种种 量量具具钢钢的的热热处处理理有有何何特特点点 低合金工具钢 碳素工具钢 表面硬化钢 不锈钢 量具钢的 热处理特点 重视先HT 尽量降低淬火加热温度 以减少时效因素 材料 0801 15 淬火加热时进行预热 加热温度宜取下限 淬火冷却用油冷 一般不用分级 淬火后立即进行冷处理减小AR 量 延长回火时间 回火 或磨削之后进行长时间的低温失效处理等 3 30 0 简简述述硬硬质质合合金金的的性性能能及及应应用用 硬度高 耐磨性好 使用寿命长 抗压强度高 导热率低及线膨胀系数小 耐腐蚀性 耐氧化性好 耐酸 耐碱 不需要热处理 不存在尺寸和硬度等变化问题 脆性大 加工困难 硬质合金作为模具材料 主要用于制作麻花钻 铣刀等形状复杂的刀具 铜材料挤压模 燃油喷嘴 轴承等 第第 6 6 章章 特特殊殊性性能能钢钢 1 1 什什么么是是腐腐蚀蚀 腐腐蚀蚀的的主主要要形形式式有有哪哪些些 腐蚀 在外界介质作用下 金属逐渐受到破坏的现象 化学腐蚀和电化 学腐蚀 电化学腐蚀有均匀腐蚀 点腐蚀 晶界腐蚀 应力腐蚀 磨损腐蚀 腐蚀疲劳 2 2 提提高高金金属属耐耐蚀蚀性性的的方方法法有有哪哪些些 1 使钢的表面形成稳定保护膜 Cr Al Si 有效 2 提高 不锈钢固溶体的电极电位或形成稳定钝化区 降低微电池的电动势 Ni 贵而紧缺 Si 易使钢脆化 Cr 理想 3 使钢 获得单相组织 Ni Mn 单相奥氏体组织 4 机械保护措施或复盖层 如电镀 发兰 涂漆等方法 3 3 何何谓谓塔塔马马定定律律 即即n n 8 8 规规律律 将较稳定的A 组元加入到