机械工程材料课后作业

1、一、名词解释一、名词解释1、热处理；、热处理；2、完全退火；、完全退火；3、不完全退火；、不完全退火；4、正火；、正火；5、回火；、回火；6、完全淬火；、完全淬火；7、不完全淬火；、不完全淬火；8、球化退火、球化退火二、简答二、简答1、分别简介退火、正火、淬火和回火的目的？、分别简介退火、正火、淬火和回火的目的？三、问答题三、问答题1、亚共析碳钢分别经完全退火、正火、淬火、淬、亚共析碳钢分别经完全退火、正火、淬火、淬火火+低温回火、淬火低温回火、淬火+中温回火及淬火中温回火及淬火+高温回火后，高温回火后，组织分别是什么？组织分别是什么？2、过共析碳钢分别经完全退火、正火、淬火、淬、过共析碳钢分

2、别经完全退火、正火、淬火、淬火火+低温回火、淬火低温回火、淬火+中温回火及淬火中温回火及淬火+高温回火后，高温回火后，组织分别是什么？组织分别是什么？3、共析碳钢分别经完全退火、正火、淬火、淬火、共析碳钢分别经完全退火、正火、淬火、淬火+低温回火、淬火低温回火、淬火+中温回火及淬火中温回火及淬火+高温回火后，高温回火后，组织分别是什么？组织分别是什么？第二节第二节 碳钢的热处理碳钢的热处理钢的热处理钢的热处理：将钢在固态下以一定的方式进行：将钢在固态下以一定的方式进行加加热、保温热、保温，然后采取，然后采取合适的方式冷却合适的方式冷却，让其，让其获得获得所需要的组织结构和性能所需要的组织结构和

3、性能的工艺。的工艺。 退火退火：将工件加热到：将工件加热到高于高于AC3或或AC1温度以上，保温度以上，保温一定时间，随后以温一定时间，随后以足够缓慢的速度冷却足够缓慢的速度冷却，使钢，使钢得到接近平衡组织的热处理工艺。得到接近平衡组织的热处理工艺。目的：目的：调整硬度，便于切削加调整硬度，便于切削加工。工。 消除内应力，防止加工消除内应力，防止加工中变形。中变形。 细化晶粒，为最终热处细化晶粒，为最终热处理作组织准备。理作组织准备。 真空退火炉真空退火炉完全退火完全退火：将工件加热到加热到：将工件加热到加热到AC3以上，保温一以上，保温一定时间，得到定时间，得到均一奥氏体组织后均一奥氏体组织

4、后，随后以，随后以足够缓足够缓慢的速度冷却慢的速度冷却，使钢得到接近平衡组织的热处理，使钢得到接近平衡组织的热处理工艺。工艺。不完全退火不完全退火：加热到：加热到AC1以上，保温一定时间，得以上，保温一定时间，得到到奥氏体加未溶碳化物或铁素体，奥氏体加未溶碳化物或铁素体，随后以随后以足够缓足够缓慢的速度冷却慢的速度冷却，使钢得到接近平衡组织的热处理，使钢得到接近平衡组织的热处理工艺。工艺。球化退火球化退火 将钢加热到将钢加热到Ac1以上以上2030，保温一，保温一段时间，然后缓慢冷却，段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化分布的球状或颗粒状碳化

5、物的组织。物的组织。球化退火目的：使钢中碳化物球化而进行的退火球化退火目的：使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。球化退火主要适用于过共析钢。工艺。球化退火主要适用于过共析钢。球状珠光体球状珠光体球化退火的组织为球化退火的组织为铁素体基体上分布着颗粒状渗铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织碳体的组织，称球状珠光体，称球状珠光体， 用用P球球表示。表示。与片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，与片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形和开裂倾向小。时工件变形和开裂倾向小。 正火正火：将钢加热到：将钢加

6、热到AC3或或Accm以上，保温一定时间，以上，保温一定时间，在在静止的空气中冷却静止的空气中冷却，得到，得到细珠光体类型组织细珠光体类型组织的的热处理工艺。热处理工艺。正火温度正火温度正火的目的正火的目的 对于低、中碳钢对于低、中碳钢(0.6C%)，目的与退火的，目的与退火的相同。相同。调整硬度利于切削、调整硬度利于切削、 消除内应力、细化晶消除内应力、细化晶粒。粒。 对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。为球化退火作组织准备。淬火淬火：将钢加热到：将钢加热到Ac3或或Ac1以上，保温一定时间，以上，保温一定时间，以一定的速度冷却（

7、超过临界冷却速度）以一定的速度冷却（超过临界冷却速度），得到，得到马氏体或下贝氏体组织（等温淬火）马氏体或下贝氏体组织（等温淬火）的热处理工的热处理工艺。艺。目的：提高强度硬度目的：提高强度硬度完全淬火完全淬火：将钢加热到：将钢加热到Ac3以上，保温一定时间，以上，保温一定时间，以一定的速度冷却（超过临界冷却速度）以一定的速度冷却（超过临界冷却速度），得到，得到马氏体或下贝氏体组织马氏体或下贝氏体组织的过程。的过程。不完全淬火不完全淬火：将钢加热到：将钢加热到Ac1以上，保温一定时间，以上，保温一定时间，得到得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体，以一定的速奥氏体加未溶碳化物或铁素体，以一定的速度冷却

8、（超过临界冷却速度）度冷却（超过临界冷却速度），使过冷奥氏体转，使过冷奥氏体转变为变为马氏体或下贝氏体组织马氏体或下贝氏体组织的过程。的过程。螺杆表面螺杆表面的淬火裂的淬火裂纹纹回火回火是指将淬火钢重新加热到相变点以下的某温是指将淬火钢重新加热到相变点以下的某温度保温后冷却的工艺。度保温后冷却的工艺。回火的目的：回火的目的：(1)减少或消除淬火内应力减少或消除淬火内应力, 防止变形或开裂。防止变形或开裂。(2)获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。脆性大，回火可调整硬度、韧性。(3)稳定尺寸。稳定尺寸。化学成分（Fe-C）

9、：含碳量差异低碳、中碳和高碳（过共析）碳素钢加工工艺：热处理方式退火、正火、淬火等完全退火正火淬火+低温回火+中温回火+高温回火低碳P+FS+FMM回T回S回中碳P+FS+FMM回T回S回高碳（过共析）P+Fe3CS+Fe3CM+A+碳化物(球化退火后，不完全淬火)M回+A+碳化物T回+碳化物S回+碳化物四、计算四、计算含碳量为含碳量为0.45wt.%的碳钢熔化后，进行缓慢冷却，的碳钢熔化后，进行缓慢冷却，求：求：1、共析刚结束时各相组成物的含量？、共析刚结束时各相组成物的含量？2、共析刚结束时各组织组成物的含量？、共析刚结束时各组织组成物的含量？LJNG +Fe3C +Fe3CL+Fe3CL+ + 1、先分析组织组成物种类和相组成物种类。共析前：组织和相组成- +共析：相的转变：Fe3C+ 组织转变：P共析刚结束（727oC）：相组成：Fe3C+ 组织组成：P + LJNG +Fe3C +Fe3CL+Fe3CL+ + 2、杠杆定律的应用。共析刚结束共析刚结束相组成：相组成：Fe3C+ 支点成分：0.45%端点成分：Fe3C 6.69% 0.02%(6.69-0.45)/(6.69-0.02)=93.6%