機械工程材料習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-21 04:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 e3Cf 完全退火 P＋Fe3Cg 等溫退火 P＋Fe3C63 為改善可加工性，確定下列鋼件的預(yù)備熱處理方法，并指出所得到的組織：（1）20鋼鋼板 （2）T8鋼鋸條 （3）具有片狀滲碳體的T12鋼鋼坯答: (1) 20鋼鋼板：正火 S+F；(2) T8鋼鋸條：球化退火 球狀P；(3) 具有片狀滲碳體的T12鋼鋼坯: 球化退火 球狀P＋Cm64 將同一棒料上切割下來的4快45鋼試樣，同時加熱到850℃，然后分別在水、油、爐、空氣中冷卻，說明：各是何種熱處理工藝？各獲得什么組織？排列一下硬度的大小順序。答：(1) 水冷：淬火 M(2) 油冷：淬火 M+T(3) 爐冷：退火 P+F(4) 空冷：正火 S+F硬度順序：(1)＞(2) ＞(4) ＞(3)65 殘留奧氏體對鋼淬火后的性能有何影響？用什么方法可以減少殘留奧氏體的數(shù)量？答: 殘留奧氏體不僅降低了淬火鋼的硬度和耐磨性，而且在工件的長期使用過程中，殘留奧氏體還會發(fā)生轉(zhuǎn)變，使工件形狀尺寸變化，降低工件尺寸精度。 用“冷處理”可以減少殘留奧氏體的數(shù)量。69 倉庫中有45鋼、38CrMoAlA鋼和20CrMnTi鋼，它們都可以用來制造齒輪，為了滿足齒輪的使用要求，問各應(yīng)進行何種熱處理？并比較它們經(jīng)熱處理后在組織和性能上的不同。答: (1) 45鋼：先調(diào)質(zhì)，感應(yīng)加熱表面淬火＋低溫回火 組織：表層M回,心部S回 (2) 38CrMoAlA：先調(diào)質(zhì)，后氮化 組織：表層氮化組織，心部S回 (3) 20CrMnTi：滲碳，淬火＋低溫回火 組織： M回＋少量AR ,心部F＋P610 某一用45鋼制造的零件，其加工路線如下：備料→鍛造→正火→粗機械加工→調(diào)質(zhì)→精機械加工→高頻感應(yīng)加熱淬火＋低溫回火→磨削，請說明各熱處理工序的目的及熱處理后的組織。答：正火目的:消除鍛造應(yīng)力,改善切削加工性,同時均勻組織,細化晶粒,為后續(xù)熱處理作組織準備。組織: 晶粒均勻細小的F和S。調(diào)質(zhì)目的:提高塑性、韌性,使零件獲得較好的綜合力學(xué)性能。組織: S回。高頻感應(yīng)加熱淬火目的: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韌性。低溫回火目的:降低內(nèi)應(yīng)力和脆性。表層組織: M回，心部組織：S回。612選擇下列零件的熱處理方法，并編寫簡明的工藝路線（各零件均選用鍛造毛坯，并且鋼材具有足夠的淬透性）：（1）某機床變速箱齒輪（模數(shù)m=4），要求齒面耐磨，心部強度和韌性要求不高，材料選用45鋼；（2）某機床主軸，要求有良好的綜合機械性能，軸徑部分要求耐磨（HRC 5055），材料選用45鋼；（3）鏜床鏜桿，在重載荷下工作，精度要求極高，并在滑動軸承中運轉(zhuǎn)，要求鏜桿表面有極高的硬度，心部有較高的綜合機械性能，材料選用38CrMoALA。（4）M12絲錐，要求刃部硬度為60～62HRC，柄部硬度為30～40HRC，材料選用T12A。答: ⑴45鋼機床變速箱齒輪: 下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→超音頻感應(yīng)加熱淬火+低溫回火→精磨→成品；⑵45鋼機床主軸: 下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→表面淬火+低溫回火→精磨→成品；⑶38CrMoAlA鏜床鏜桿: 下料→鍛造→退火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→氮化→研磨→成品；⑷T12A絲錐: 鍛造→球化退火→機加工→淬火＋低溫回火→柄部鹽浴加熱快速退火→精加工。測試題：有5根直徑為10mm的45鋼圓棒，都先經(jīng)（1. 840℃加熱淬火、2. 760℃加熱淬火、），然后分別加熱到（1）1100℃；（2）840℃；（3）760℃；（4）550℃；（5）180℃，再水冷至室溫后各得到什么組織？為什么？答：1. 840℃加熱淬火（1）1100℃ 粗大M (過熱淬火)（2）840℃ M (重新淬火)（3）760℃ M+F （不完全淬火）（4）550℃ S回 （淬火后高溫回火）（5）180℃ M回 （淬火后低溫回火）2. 760℃加熱淬火 （1）1100℃ 粗大M (過熱淬火)（2）840℃ M (淬火)（3）760℃ M+F （不完全淬火）（4）550℃ S回＋F （淬火后高溫回火）（5）180℃ M回＋F （淬火后低溫回火）3. 調(diào)質(zhì) （1）1100℃ 粗大M (過熱淬火)（2）840℃ M (重新淬火)（3）760℃ M+F （不完全淬火）（4）550℃ S回 （不變）（5）180℃ S回 （不變），經(jīng)高頻感應(yīng)加熱后的溫度T分布如下圖所示。試分析高頻感應(yīng)加熱水淬后，輪齒由表面到中心各區(qū)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）的組織。答： Ⅰ－M Ⅱ－M＋F Ⅲ S回，并指出退火目的及退火后的組織：（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）鍛造過熱后的60鋼鍛坯；（4）改善T12鋼的切削加工性能。答: （1）再結(jié)晶退火, 目的：細化晶粒，均勻組織，使變形晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶粒，以消除加工硬化現(xiàn)象，降低了硬度，消除內(nèi)應(yīng)力。得到P+F（P為等軸晶）； （2）去應(yīng)力退火, 目的：消除（鑄造）內(nèi)應(yīng)力。得到P+F；（3）重結(jié)晶退火（完全退火、等溫退火）, 目的：細化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性。得到P+F；（4）球化退火, 目的：使片狀滲碳體變?yōu)榍驙顫B碳體，以降低硬度，均勻組織、改善切削加工性。得到顆粒狀P+Fe3C。：700℃、760℃、840℃、1100℃，保溫后在水中冷卻得到的室溫組織。答：％的碳鋼薄試樣，分別加熱到780℃和900℃，保溫相同時間奧氏體化后，以大于淬火臨界冷卻速度的速度冷卻至室溫。試分析：（1）哪個溫度加熱淬火后馬氏體晶粒較粗大？（2）哪個溫度加熱淬火后馬
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