热处理课后思考题答案

1、1、判断下列说法正误，并说明原因。（1）马氏体是硬而脆的相。（2）过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时,则冷速越大,所得马氏体的硬度越高。（3）钢中的合金元素含量越高,其淬火后的硬度也越高。（4）本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。（5）同种钢材在同样的加热条件下,总是水冷的比油冷的淬透性好,小件的比大件的淬透性好。2、马氏体组织有哪几种基本类型他们的形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点？马氏体的硬度与含碳量关系如何？ 3、说明共析碳钢C曲线各个区、各条线的物理意义并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。 4、淬透性与淬硬层深度两者有何联系和区别影响钢淬透性的因素有哪些影响钢制零件淬硬

2、层深度的因素有哪些？5、用20钢进行表面淬火和用45钢进行渗碳处理是否合适？为什么？6、一批45钢零件进行热处理时，不慎将淬火件和调质件弄混，如何区分开？为什么？7、将两个T12钢小试样分别加热到780和860,保温后以大于临界冷却速度的速度冷却至室温,试回答问题,并说明原因。（1）哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大？（2）哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多？（3）哪个淬火后残余奥氏体量多？（4）哪个淬火后末溶碳化物量多？（5）哪个淬火适合？为什么？8、分别用45钢和15钢制造机床齿轮,要求齿表面具有高的硬度和耐磨性,心部具有良好的韧性.安排工艺路线,热处理工序目的及使用状态下的组织。5-3、判断下

3、列说法正误，并说明原因。 解：1.马氏体是硬而脆的相。错，马氏体是硬的相,渗碳体才是脆的相； 2.过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时,则冷速越大,所得马氏体的硬度越高。错，马氏体硬度取决于含碳量,与冷却速度无关。 3.钢中的合金元素含碳量越高,其淬火后的硬度也越高。错,合金元素对淬透性的影响大,但对硬度影响小 4.本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。错,晶粒的大小与加热温度和保温时间有关.本质细晶粒钢只是加热时长大的趋向比本质粗晶粒钢小,但不代表本身比本质粗晶粒钢的晶粒细。 5.同种钢材在同样的加热条件下,总是水冷的比油冷的淬透性好,小件的比大件的淬透性好。错，钢的淬透性取决于其临界冷却

4、速度,与工件尺寸和冷却介质无关。 5-4、生产中常把加热到淬火温度的钳工扁铲的刃部蘸入水中急冷后,出水停留一会,再整体投入水中冷却,两次水冷的作用及水冷后的组织。 解：刃部入水急冷淬火,得马氏体,出水停留一段时间为回火得回火马氏体,再整体入水,抑制继续回火,保留回火组织。 5-5、用20钢进行表面淬火和用45钢进行渗碳处理是否合适？为什么？ 解：20钢不适合表面淬火,含碳量低会降低硬度和耐磨性；45钢不适合渗碳处理,碳含量足够,渗碳使低碳钢工件表面获得较高碳浓度。 5-6、钢经表面淬火或渗碳后,表层的残余应力是拉应力还是压应力？原因？ 解：压应力,因表面低温,收缩后心部的高温区产生塑性变形,冷

5、却后内部部分弹性变形恢复。 5-7、一批45钢零件进行热处理时，不慎将淬火件和调质件弄混，如何区分开？为什么？ 解：用锯片试锯,淬火件比调质件难锯,因为淬火后工件硬度提高,二调质会降低硬度。 5-8、将两个T12钢小试样分别加热到780和860,保温后以大于的速度冷却至室温,试回答问题,并说明原因。 解：1.哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大？860,温度越高,奥氏体晶粒成长越快;2.哪个淬火后残余奥氏体量多？860,温度高，奥氏体含碳量高,转化充分,冷却时奥氏体越多;3.哪个淬火后末溶碳化物量多？780，溶碳能力较小;4.哪个淬火适合？780,因淬火加热温度以得到均匀细小奥氏体为原则,以便淬火后获

6、得细小马氏体组织,高温下奥氏体易长大形成粗大奥氏体组织,故780加热好。 5-9、分别用45钢和15钢制造机床齿轮,要求齿表面具有高的硬度和耐磨性,心部具有良好的韧性.安排工艺路线,热处理工序目的及使用状态下的组织。 解： 45:下料,锻造,退火(调整硬度),机加工,调质(得到颗粒状渗碳体),精加工,表面淬火加低温回火(加强强度和韧性),精加工,表层回火马氏体,心部回火索氏体; 15:下料,锻造,正火(调整硬度),机加工,渗碳(提高表面硬度耐磨性),淬火加回火(加强强度和韧性),磨削,表层回火马氏体碳化物,心部回火索氏体。有两个含碳量为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780和860并保温相同时

7、间，使之达到平衡状态，然后以大于VK的冷却速度至室温。试问：（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？答;因为860加热温度高，加热时形成的奥氏体晶粒粗大，冷却后得到的马氏体晶粒较粗大。（2）哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多？答；因为加热温度860已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，奥氏体中含碳量增加，而奥氏体向马氏体转变是非扩散型转变，所以冷却后马氏体含碳量较多。（3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？答：因为加热温度860已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，使奥氏体中含碳量增加，降低钢的Ms和Mf点，淬火后残余奥氏体增多。（4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？答：因为加热温度860已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，因此加热淬火后未溶碳化物较少（5）你认为哪个温度加热淬火后合适？为什么？答：780加热淬火后合适。因为含碳量为1.2%的碳钢属于过共析钢，过共析碳钢淬