工程材料復(fù)習(xí)思考題匯編-資料下載頁
2025-04-07 21:21本頁面
【正文】 組織應(yīng)力，從而防止工件變形或開裂。適合于尺寸較大、形狀復(fù)雜的工件。等溫淬火法：它是將加熱的工件放入溫度稍高于Ms的硝鹽浴或堿浴中，保溫足夠長的時間使其完成B轉(zhuǎn)變。等溫淬火后獲得B下組織。適用于尺寸較小，形狀復(fù)雜，要求變形小，具有高硬度和強(qiáng)韌性的工具，模具等。分級淬火法：它是將加熱的工件先放入溫度稍高于Ms的硝鹽浴或堿浴中，保溫2～5min，使零件內(nèi)外的溫度均勻后，立即取出在空氣中冷卻。這種方法可以減少工件內(nèi)外的溫差和減慢馬氏體轉(zhuǎn)變時的冷卻速度，從而有效地減少內(nèi)應(yīng)力，防止產(chǎn)生變形和開裂。但由于硝鹽浴或堿浴的冷卻能力低，只能適用于零件尺寸較小，要求變形小，尺寸精度高的工件，如模具、刀具等。，并說明其回火后獲得的組織和大致的硬度：（1）45鋼小軸（要求綜合機(jī)械性能）；（2）60鋼彈簧；（3）T12鋼銼刀。答：（1）淬火溫度為850℃左右，回火溫度為500℃～650℃左右，其回火后獲得的組織為回火索氏體，大致的硬度25～35HRC。（2）淬火溫度為850℃左右，回火溫度為350℃～500℃左右，其回火后獲得的組織為回火屈氏體 ，大致的硬度40～48HRC。（3）淬火溫度為780℃左右，回火溫度為150℃～250℃，其回火后獲得的組織為回火馬氏體 ，大致的硬度60HRC。，有的甚至開裂？減小變形及防止開裂有哪些途徑？答：淬火中變形與開裂的主要原因是由于淬火時形成內(nèi)應(yīng)為。淬火內(nèi)應(yīng)力形成的原因不同可分熱應(yīng)力與組織應(yīng)力兩種。為減小變形或開裂，出了正確選擇鋼材和合理設(shè)計工件的結(jié)構(gòu)外，在工藝上可采取下列措施：；：正確確定加熱溫度與加熱時間,避免奧氏體晶粒粗化。對形狀復(fù)雜或?qū)嵝圆畹母吆辖痄?應(yīng)緩慢加熱或多次預(yù)熱,以減少加熱中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。工件在加熱爐中安放時,要盡量保證受熱均勻,防止加熱時變形。選擇合適的淬火冷卻介質(zhì)和洋火方法(如馬氏體分級淬火、貝氏體等溫淬火),以減少冷卻中熱應(yīng)力和相變應(yīng)力等。：淬火內(nèi)應(yīng)力如不及時通過回火來消除,對某些形狀復(fù)雜的或碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的工件,在等待回火期間就會發(fā)生變形與開裂。，如鍵槽，孔眼等用石棉堵塞。？常用的回火操作有哪幾種？指出各種回火操作得到的組織、性能及其應(yīng)用范圍。答：回火的目的是降低淬火鋼的脆性，減少或消除內(nèi)應(yīng)力，使組織趨于穩(wěn)定并獲得所需要的性能。常用的回火操作有低溫回火、中溫回火、高溫回火。低溫回火得到的組織是回火馬氏體。內(nèi)應(yīng)力和脆性降低，保持了高硬度和高耐磨性。這種回火主要應(yīng)用于高碳鋼或高碳合金鋼制造的工、模具、滾動軸承及滲碳和表面淬火的零件，回火后的硬度一般為HRC 5864。中溫回火后的組織為回火屈氏體，硬度HRC3545，具有一定的韌性和高的彈性極限及屈服極限。%的碳鋼和合金鋼制造的各類彈簧。高溫回火后的組織為回火索氏體，其硬度HRC 2535，具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和足夠的塑性和韌性。% 的碳鋼和合金鋼制造的各類連接和傳動的結(jié)構(gòu)零件，如軸、連桿、螺栓等。？常用的表面淬火方法有哪幾種？并說明表面淬火前應(yīng)采用何種預(yù)先熱處理。答：表面淬火的目的是使工件表層得到強(qiáng)化，使它具有較高的強(qiáng)度，硬度，耐磨性及疲勞極限，而心部為了能承受沖擊載荷的作用，仍應(yīng)保持足夠的塑性與韌性。常用的表面淬火方法有：；。表面淬火前應(yīng)采用退火或正火預(yù)先熱處理。，并說明其技術(shù)條件的標(biāo)注方法。答：一般滲碳件的工藝路線為：下料→鍛造→正火→切削加工→鍍銅（不滲碳部位）→滲碳→淬火→低溫回火→噴丸→精磨→成品？說明氮化的主要特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。答：在一定溫度(一般在AC1以下)使活性氮原子滲入工件表面的化學(xué)熱處理工藝稱為滲氮。其目的是提高工件表面硬度、耐磨性、耐蝕性及疲勞強(qiáng)度。氮化的主要特點(diǎn)為：1)工件經(jīng)滲氮后表面形成一層極硬的合金氮化物(如CrN、MoN、AIN等),滲氮層的硬度一般可達(dá)950~1200HV(相當(dāng)于6872HRC),且滲氮層具有高的紅硬性(即在600~650℃仍有較高硬度)。2)工件經(jīng)滲氮后滲氮層體積增大,造成表面壓應(yīng)力,使疲勞強(qiáng)度顯著提高。3)滲氮層的致密性和化學(xué)穩(wěn)定性均很高,因此滲氮工件具有高的耐蝕性。4)滲溫度低,滲氮后又不再進(jìn)行熱處理,所以工件變形小,一般只需精磨或研磨、拋光即可。滲氮主要用于要求耐磨性和精密度很高的各種高速傳動的精密齒輪、高精度機(jī)床主軸,交變載荷作用下要求疲勞強(qiáng)度高的零件(高速柴油機(jī)曲軸),以及要求變形小和具有一定耐熱、抗蝕能力的耐磨零件(閥門)等。 Ti， V，Nb, W等合金元素的鋼都是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼？ 答：鋁脫氧及加入少量 Ti，V，Nb, W等合金元素會形成高溫難溶的合金化合物，在930177。20℃左右抑制了晶粒的長大。所以加入以上合金元素的鋼都是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。？與鋼的珠光體相變及貝氏體相變比較，馬氏體相變有何特點(diǎn)？答：鋼獲得馬氏體組織的條件是：鋼從奧氏體狀態(tài)快速冷卻,來不及發(fā)生擴(kuò)散分解而發(fā)生無擴(kuò)散型的相變。馬氏體相變的特點(diǎn)為：(1)無擴(kuò)散性。 (2)有共格位向關(guān)系。(3)在通常情況下,過冷奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變開始后,必須在不斷降溫條件下轉(zhuǎn)變才能繼續(xù)進(jìn)行,冷卻過程中斷,轉(zhuǎn)變立即停止。？答；合金元素對回火轉(zhuǎn)變及性能的影響如下：：由于合金元素的擴(kuò)散慢并阻礙碳的擴(kuò)散,還阻礙碳化物的聚集和長大,因而合金鋼中的碳化物在較高的回火溫度時,仍能保持均勻彌散分布的細(xì)小碳化物的顆粒。強(qiáng)碳化物形成元素如Cr、Mo、V等,在含量較高及在一定回火溫度下,還將沉淀析出各自的特殊碳化物，析出的碳化物高度彌散分布在馬氏體基體上,并與馬氏體保持共格關(guān)系,阻礙位錯運(yùn)動,使鋼的硬度反而有所提高,這就形成了二次硬化。鋼的硬度不僅不降低,反而再次提高。（耐回火性）：由于合金元素阻礙馬氏體分解和碳化物聚集長大過程,使回火的硬度降低過程變緩,從而提高鋼的回火穩(wěn)定性。：在合金鋼中,除了有低溫回火脆性外,在含有Cr、Ni、Mn等元素的鋼中,在550~650℃回火后,又出現(xiàn)了沖擊值的降低,稱為高溫回火脆性或第二類回火脆性。產(chǎn)生這類回火脆性的原因,一般認(rèn)為是由于錫、磷、銻、砷等有害元素沿奧氏體晶界偏聚,減弱了晶界上原子間的結(jié)合力所致。
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