【正文】 卻到過冷奧氏體的亞穩(wěn)區(qū)，進行大量的（ 60～ 90％）塑性變形，然后淬火得到馬氏體組織的綜合熱處理工藝。 固溶強化 外來原子溶入基體中形成固溶體，產(chǎn)生晶格畸變造成的強化 彌散強化 材料通過基體中分布有細小彌散的第二相質(zhì)點而產(chǎn)生的強化。 ③ 成分位于 D點以右的為鑄造鋁合金。 習題 13 69 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 70 14. 試比較索氏體和回火索氏體，托氏體和回火托氏體，馬氏體和回火馬氏體之間在形成條件、組織形態(tài)、性能上的主要區(qū)別。形態(tài)仍為淬火 M的片狀或板條狀 性 能 強度和硬度高（ 30～40HRC），塑性和韌性好 獲得較高的屈強比，硬度（ 35～ 45HRC) 高的彈性極限，高的韌性。 （ 1）經(jīng)冷軋后的 15鋼鋼板，要求降低硬度； （ 2） ZG35的鑄造齒輪； （ 3）改善 T12鋼的切削加工性能。試問應(yīng)選擇什么材料及熱處理工藝。硅的加入增加鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性。 （ 斷裂 ） 當外力超過塑性材料的彈性極限后，材料將產(chǎn)生屈服變形，該彈性極限 也 是材料的屈服極限。（ 大 ） 球化退火為得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀滲碳體，故其冷卻速度比完全退火慢，占用爐子時間 長 。 （ 液相和一個固相 ） 模擬試卷答案 78 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 79 二、填空題： (每空 1分，共 10分 ) ：一切用物理、化學、 冶金 原理制造機器部件和結(jié)構(gòu)，或改進機器部件化學成分、 微觀 組織及性能的方法。 5．彈簧淬火后應(yīng)采用中溫回火，可以得到回火 ___回火托氏體 ____組織。 (6分 ) 答： 1) σb： 2134 2) σS： 1324 3） E： 1324 4） δ： 3241 3284 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 85 575MPa的鋁合金公路防護桿來代替屈服強度為 690MPa的鋼制公路防護桿（鋁的密度為 ,鋼的密度為 ），若要求承受同樣的外力而不發(fā)生塑性變形，試問： (1)新防護桿橫截面積較原來大多少倍？ (2)新防護桿比強度是原來多少倍？ （ 5分） 答： σSAl＝ FS/A0Al σSSt = FS/A0St FS =σSAl A0Al=σSSt A0St 575 A0Al =690 A0St A0Al/ A0St=690/575= (σSAl/)/( σSSt/)=(575/)/(690/)=85 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 86 3. 有 A、 B兩元合金，在液態(tài)下能無限互溶，在固態(tài)中也能無限互溶而形成均勻固溶體， A組元熔點 1090℃ ， B組元熔點 1450℃ 。 （ 10分） 解： xxWs ???4030x5 2 6 7 3 ???9 9 7 3 0 5 ??x 86 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 87 4. 現(xiàn)有 45號鋼材料，請 1）根據(jù)鐵碳合金相圖，畫出合金從液態(tài)冷卻到室溫的溫度 — 時間曲線，并寫出各個階段的組織轉(zhuǎn)變過程； 2）如果大批或小批生產(chǎn)小軸零件，請分別選擇兩種合適的熱處理方案； 3）在 C曲線上畫出這兩種熱處理方案的工藝曲線，并分別標出其室溫時的組織狀態(tài)； 解： 2）大批生產(chǎn)小軸零件，采用正火熱處理方案；小批采用調(diào)質(zhì)熱處理方案。 （ 1）索氏體 （ 2）托氏體 +馬氏體 +殘余奧氏體 （ 3）全部下貝氏體 （ 4）托氏體 +馬氏體 +下貝氏體 +殘余奧氏體 （ 5）馬氏體 +殘余奧氏體 M＋ A殘 水淬 5 T＋ M＋ B下 。 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 88 5. 畫出 T8鋼的 過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線。而WB=70%，溫度為 1360℃ 時，液相成分為 WB=64%，固相成分為 WB=76%。 (K1=σ(πa)1/2) 79 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 80 單項選擇題（每題 1分，共 10分） 1. 金屬材料的沖擊韌度用符號 ak 表示，其計算單位為 （ 2 ） (1) N/mm2 (2) J/cm2 (3) kgf?m/mm2 (4) Pa/mm2 ，試樣承受的載荷為 （ 4 ） (1) 靜載荷 (2) 動載荷 (3) 沖擊載荷 (4) 交變載荷 3. 固溶強化的基本原因是 （ 4 ） (1) 晶格類型發(fā)生變化 (2) 晶粒變細 (3) 晶格發(fā)生滑移 (4) 晶格發(fā)生畸變 4. 碳的質(zhì)量分數(shù)為 % 的碳鋼，當加熱至 Ac1～ Accm時，其組織應(yīng)為（ 3 ） (1) F+A (2) P+A (3) A+Fe3CII (4) P+ Fe3CII 5. A Ar Ac A3之間的關(guān)系為 （ 2 ） (1) A1Ar1Ac1A3 (2) Ar1A1Ac1A3 (3) Ar1A1Ac1A3 (4) A3Ac1A1Ar1 6. 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變前所停留的時間稱為 （ 1 ） (1) 孕育期 (2) 轉(zhuǎn)變期 (3) 過渡期 (4) 停留期 80 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 81 7. 與鋼相比，鑄鐵工藝性能的突出特點是 （ 3 ） (1)焊接性能好 (2)鍛造性能好 (3)流動性好 (4)熱處理性能好 8. 量具的最終熱處理一般為 （ 4 ） (1)淬火 (2)淬火 +高溫回火 (3)等溫淬火 (4)淬火 +低溫回火 9. 60 鋼可以制造下列工件 （ 2 ） (1) 游標卡尺 (2) 齒輪 (3) 塞規(guī) (4) 銼刀 10. 使鋼固溶強化最為顯著的化學元素有 （ 4 ） (1) Cr (2) Mn (3) Ni (4) P 81 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 82 82 四、多項選擇題（在五個備選答案中，至少有二個答案是正確的。 _固溶 _ 強化、 細晶 強化和 彌散 強化等。 （ 亞 ） 利用合金元素產(chǎn)生 細 晶粒鋼，既減少晶界的面積，又提高晶界的強度，可提高鋼的抗高溫蠕變性能。（ 滲碳 ） 低應(yīng)力脆斷 是材料在低溫下發(fā)生脆性所引起的。 習題 21 77 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 78 模擬試卷答案：一、改錯題（在錯誤處的文句下方劃線，并寫出正確的文句只劃線不改錯無分；每題 1分，共 10分。 30mm直徑高強度螺栓： 40Cr，調(diào)質(zhì)。 700℃ ：原來組織 F+P 760℃ ： F+M+A殘 850℃ ： M+A殘 1100℃ ：粗大的 M+A殘 習題 18 74 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 75 19．指出下列工件淬火及回火溫度，并說明回火后獲得的組織： （ 1） 45鋼小軸（要求綜合力學性能好）；（ 2） 60鋼彈簧；（ 3） T12鋼銼刀。低碳板條狀 M，硬度（ 30～ 50HRC），塑性韌性較高 由于需低溫淬火的都為高碳鋼，故保持淬火 M的高硬度（ 58～ 62HRC) 高耐磨性，降低淬火應(yīng)力和脆性。 F失去原 M形態(tài)，成為多邊形顆粒狀，同時滲碳體聚集長大 性 能 強度和硬度較高（ 25～30HRC），塑性和韌性較好 保持較高的強度和硬度（ 25～ 35HRC) 同時具有更好的塑性和韌性。 十一、非鐵金屬材料 掌握鋁合金 68 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 69 13．分析在緩慢冷卻條件下， 45鋼和 T10鋼的結(jié)晶過程和室溫的相組成和組織組成。 形變強化（位錯強化） 冷變形時，使晶粒拉長、產(chǎn)生碎晶、晶格扭曲，造成強化 強化金屬的方法 67 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 68 ① 成分在 F點以左的合金 Ⅱ 稱為不能熱處理強化的鋁合金。 高溫形變熱處理是把鋼加熱至奧氏體化，保溫一段時間，在該溫度下進行塑性變形，隨后淬火處理，獲得馬氏體組織。由于它可以使鋼同時受到形變強化和相變強化，因此可以大大提高鋼的綜合力學性能。 淬火合金鋼在 450～ 650℃ 回火時出現(xiàn)的回火脆性，稱為第 Ⅱ 類回火脆性。 (2) 中溫回火 （ 350～ 500℃ ） 組織為回火托氏體，具有較高彈性和一定韌性，主要用于彈簧的處理。 ③ 在設(shè)計和制造零件時，必須考慮鋼的熱處理尺寸效應(yīng)。 ① 淬透性高的鋼，其力學性能沿截面均勻分布。工件經(jīng)均勻化退火后，奧氏體晶粒十分粗大，必須進行一次完全退火或正火來細化晶粒，消除過熱缺陷 均勻化退火 目的 應(yīng)用場合 組織 熱處理工藝 名稱 續(xù)表 58 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 59 淬火冷卻方式動畫 59 TE P Wenyun Ju 上海市精品課程 上海大學 鞠魯粵 第 頁 60 例：有一 T8鋼薄壁工件，經(jīng)測試，若從 750℃ 冷卻到室溫時間為 ，則能獲得淬透的工件，但是其工藝要求規(guī)定該工件同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時間必須大于30秒，否則要產(chǎn)生開裂，試問，應(yīng)采用什么方法熱處理使工件既不開裂又能淬透？并請在材料的等溫轉(zhuǎn)變圖中定性地畫出你的工藝方案。