【正文】 合組織。如果加熱溫度超過(guò)Accm，滲碳體溶解過(guò)多，奧氏體晶粒粗大，會(huì)使淬火組織中馬氏體針變粗，滲碳體量減少，殘余奧氏體量增多，從而降低鋼的硬度和耐磨性。淬火溫度過(guò)高，淬火后易得到含有顯微裂紋的粗片狀馬氏體，使鋼的脆性增加?！　　。空f(shuō)明它們的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。　　答：常用的淬火方法有單液淬火法、雙液淬火法、等溫淬火法和分級(jí)淬火法?！　　我捍慊鸱ǎ哼@種方法操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化，如碳鋼在水中淬火，合金鋼在油中淬火。但其缺點(diǎn)是不符合理想淬火冷卻速度的要求，水淬容易產(chǎn)生變形和裂紋，油淬容易產(chǎn)生硬度不足或硬度不均勻等現(xiàn)象。適合于小尺寸且形狀簡(jiǎn)單的工件?！‰p液淬火法：采用先水冷再油冷的操作。充分利用了水在高溫區(qū)冷速快和油在低溫區(qū)冷速慢的優(yōu)點(diǎn)，既可以保證工件得到馬氏體組織，又可以降低工件在馬氏體區(qū)的冷速，減少組織應(yīng)力，從而防止工件變形或開(kāi)裂。適合于尺寸較大、形狀復(fù)雜的工件?！　〉葴卮慊鸱ǎ核菍⒓訜岬墓ぜ湃霚囟壬愿哂贛s的硝鹽浴或堿浴中，保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間使其完成B轉(zhuǎn)變。等溫淬火后獲得B下組織。下貝氏體與回火馬氏體相比，在碳量相近，硬度相當(dāng)?shù)那闆r下，前者比后者具有較高的塑性與韌性，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?！》旨?jí)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(shí)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(kāi)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?！。é?0mm）經(jīng)下列溫度加熱、保溫并在水中冷卻得到的室溫組織：700℃，760℃，840℃，1100℃。　　　答：700℃：因?yàn)樗鼪](méi)有達(dá)到相變溫度，因此沒(méi)有發(fā)生相變，組織為鐵素體和珠光體?！　　?60℃：它的加熱溫度在Ac1～Ac3之間，因此組織為鐵素體、馬氏體和少量殘余奧氏體。　　　840℃：它的加熱溫度在Ac3以上，加熱時(shí)全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，冷卻后的組織為馬氏體和少量殘余奧氏體。　1100℃：因它的加熱溫度過(guò)高，加熱時(shí)奧氏體晶粒粗化，淬火后得到粗片狀馬氏體和少量殘余奧氏體?！?的碳鋼薄試樣，分別加熱到780℃和860℃并保溫相同時(shí)間，使之達(dá)到平衡狀態(tài)，然后以大于VK的冷卻速度至室溫。試問(wèn)：　　　（1）哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體晶粒較粗大？　　答。因?yàn)?60℃加熱溫度高，加熱時(shí)形成的奧氏體晶粒粗大，冷卻后得到的馬氏體晶粒較粗大?！。?）哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體含碳量較多？　　　答；因?yàn)榧訜釡囟?60℃已經(jīng)超過(guò)了Accm，此時(shí)碳化物全部溶于奧氏體中，奧氏體中含碳量增加，而奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變是非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變，所以冷卻后馬氏體含碳量較多。　?。?）哪個(gè)溫度加熱淬火后殘余奧氏體較多？　　答：因?yàn)榧訜釡囟?60℃已經(jīng)超過(guò)了Accm，此時(shí)碳化物全部溶于奧氏體中，使奧氏體中含碳量增加，降低鋼的Ms和Mf點(diǎn)，淬火后殘余奧氏體增多?！　。?）哪個(gè)溫度加熱淬火后未溶碳化物較少？　答：因?yàn)榧訜釡囟?60℃已經(jīng)超過(guò)了Accm，此時(shí)碳化物全部溶于奧氏體中，因此加熱淬火后未溶碳化物較少　（5）你認(rèn)為哪個(gè)溫度加熱淬火后合適？為什么？　答：780℃加熱淬火后合適。%的碳鋼屬于過(guò)共析鋼，過(guò)共析碳鋼淬火加熱溫度Ac1+（30～50℃），而780℃在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，這時(shí)淬火后的組織為均勻而細(xì)小的馬氏體和顆粒狀滲碳體及殘余奧氏體的混合組織，使鋼具有高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，而且也具有較好的韌性?！　　。⒄f(shuō)明其回火后獲得的組織和大致的硬度：　　?。?）45鋼小軸（要求綜合機(jī)械性能）；　　?。?）60鋼彈簧；?。?）T12鋼銼刀?！〈穑海?）45鋼小軸（要求綜合機(jī)械性能），工件的淬火溫度為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?！。?）60鋼彈簧，工件的淬火溫度為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。　?。?）T12鋼銼刀，工件的淬火溫度為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(kāi)裂？減小變形及防止開(kāi)裂有哪些途徑？　　　答：淬火中變形與開(kāi)裂的主要原因是由于淬火時(shí)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。　　　工件在加熱和(或)冷卻時(shí)由于不同部位存在著溫度差別而導(dǎo)致熱脹和(或)冷縮不一致所引起的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。熱應(yīng)力引起工件變形特點(diǎn)時(shí)：使平面邊為凸面，直角邊鈍角，長(zhǎng)的方向變短，短的方向增長(zhǎng)，一句話，使工件趨于球形?！　′撝袏W氏體比體積最小,奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌鞣N組織時(shí)比體積都會(huì)增大,使鋼的體積膨脹。工件淬火時(shí)各部位馬氏體轉(zhuǎn)變先后不一致,因而體積膨脹不均勻。這種由于熱處理過(guò)程中各部位冷速的差異使工件各部位相轉(zhuǎn)變的不同時(shí)性所引起的應(yīng)力,稱為相變應(yīng)力(組織應(yīng)力)。組織應(yīng)力引起工件變形的特點(diǎn)卻與此相反：使平面變?yōu)榘济?，直角變?yōu)殁g角，長(zhǎng)的方向變長(zhǎng)；短的方向縮短，一句話，使尖角趨向于突出?！」ぜ淖冃闻c開(kāi)裂是熱應(yīng)力與組織應(yīng)力綜合的結(jié)果，但熱應(yīng)力與組織應(yīng)力方向恰好相反，如果熱處理適當(dāng)，它們可部分相互抵消，可使殘余應(yīng)力減小，但是當(dāng)殘余應(yīng)力超過(guò)鋼的屈服強(qiáng)度時(shí)，工件就發(fā)生變形，殘余應(yīng)力超過(guò)鋼的抗拉強(qiáng)度時(shí)，工件就產(chǎn)生開(kāi)裂。為減小變形或開(kāi)裂，出了正確選擇鋼材和合理設(shè)計(jì)工件的結(jié)構(gòu)外，在工藝上可采取下列措施：　　　　鍛造可使網(wǎng)狀、帶狀及不均勻的碳化物呈彌散均勻分布。淬火前應(yīng)進(jìn)行預(yù)備熱處理(如球化退火與正火),不但可為淬火作好組織準(zhǔn)備,而且還可消除工件在前面加工過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力?！　。弧　≌_確定加熱溫度與加熱時(shí)間,可避免奧氏體晶粒粗化。對(duì)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(shí),要盡量保證受熱均勻,防止加熱時(shí)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(jí)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(shí)通過(guò)回火來(lái)消除,對(duì)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(huì)發(fā)生變形與開(kāi)裂?！　?，如鍵槽，孔眼等用石棉堵塞?！。坑绊戜摯阃感缘囊蛩赜心男?？影響鋼制零件淬硬層深度的因素有哪些？　答：淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層的能力。不同的鋼在同樣的條件下淬硬層深不同，說(shuō)明不同的鋼淬透性不同，淬硬層較深的鋼淬透性較好。淬硬性：是指鋼以大于臨界冷卻速度冷卻時(shí)，獲得的馬氏體組織所能達(dá)到的最高硬度。鋼的淬硬性主要決定于馬氏體的含碳量，即取決于淬火前奧氏體的含碳量。　影響淬透性的因素：?、?化學(xué)成分　　C曲線距縱坐標(biāo)愈遠(yuǎn)，淬火的臨界冷卻速度愈小，則鋼的淬透性愈好。對(duì)于碳鋼，鋼中含碳量愈接近共析成分，其C曲線愈靠右，臨界冷卻速度愈小，則淬透性愈好，即亞共析鋼的淬透性隨含碳量增加而增大，過(guò)共析鋼的淬透性隨含碳量增加而減小。除Co和Al（＞%）以外的大多數(shù)合金元素都使C曲線右移，使鋼的淬透性增加，因此合金鋼的淬透性比碳鋼好?！　、?奧氏體化溫度　溫度愈高，晶粒愈粗，未溶第二相愈少，淬透性愈好。　??？用什么方法測(cè)定結(jié)構(gòu)鋼的淬透性？怎樣表示鋼的淬透性值。　答：為了便于比較各種鋼的淬透性，常利用臨界直徑Dc來(lái)表示鋼獲得淬硬層深度的能力。所謂臨界直徑就是指圓柱形鋼棒加熱后在一定的淬火介質(zhì)中能全部淬透的最大直徑?！　　?duì)同一種鋼Dc油＜Dc水，因?yàn)橛偷睦鋮s能力比水低。目前國(guó)內(nèi)外都普遍采用“頂端淬火法”測(cè)定鋼的淬透性曲線，比較不同鋼的淬透性?！　绊敹舜慊鸱ā薄獓?guó)家規(guī)定試樣尺寸為φ25100mm；水柱自由高度65mm；此外應(yīng)注意加熱過(guò)程中防止氧化，脫碳。將鋼加熱奧氏體化后，迅速噴水冷卻。顯然，在噴水端冷卻速度最大，沿試樣軸向的冷卻速度逐漸減小。據(jù)此，末端組織應(yīng)為馬氏體，硬度最高，隨距水冷端距離的加大，組織和硬度也相應(yīng)變化，將硬度隨水冷端距離的變化繪成曲線稱為淬透性曲線?！　〔煌摲N有不同的淬透性曲線，工業(yè)上用鋼的淬透性曲線幾乎都已測(cè)定，并已匯集成冊(cè)可查閱參考。由淬透性曲線就可比較出不同鋼的淬透性大小?！　〈送鈱?duì)于同一種鋼，因冶煉爐冷不同，其化學(xué)成分會(huì)在一個(gè)限定的范圍內(nèi)波動(dòng)，對(duì)淬透性有一定的影響，因此鋼的淬透性曲線并不是一條線，而是一條帶，即表現(xiàn)出“淬透性帶”。鋼的成分波動(dòng)愈小，淬透性帶愈窄，其性能愈穩(wěn)定，因此淬透性帶愈窄愈好?！?？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?！　〕Ｓ玫幕鼗鸩僮饔械蜏鼗鼗稹⒅袦鼗鼗?、高溫回火?！　　〉蜏鼗鼗鸬玫降慕M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(dòng)軸承及滲碳和表面淬火的零件，回火后的硬度一般為HRC 5864?！　≈袦鼗鼗鸷蟮慕M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?！　「邷鼗鼗鸷蟮慕M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(dòng)的結(jié)構(gòu)零件，如軸、連桿、螺栓等?！　　。骸。?）索氏體與回火索氏體；?。?）屈氏體與回火屈氏體；　　?。?）馬氏體與回火馬氏體?！　〈穑河蓨W氏體冷卻轉(zhuǎn)變而成的屈氏體(淬火屈氏體)和索氏體(淬火索氏體)組織,與由馬氏體分解所得到的回火屈氏體和回火索氏體組織有很大的區(qū)別,主要是碳化物的形態(tài)不同。由奧氏體直接分解的屈氏體及索氏體中的碳化物是片狀的,而由馬氏體分解的回火屈氏體與回火索氏體中碳化物是顆粒狀的?；鼗鹚魇象w和回火屈氏體相對(duì)于索氏體與屈氏體其塑性和韌性較好。馬氏體（M）是由A 直接轉(zhuǎn)變成碳在α—Fe中過(guò)飽和固溶體?；鼗瘃R氏體是過(guò)飽和的α固溶體（鐵素體）和與其晶格相聯(lián)系的ε碳化物所組成，其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性得到降低?！　?？常用的表面淬火方法有哪幾種？比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍。并說(shuō)明表面淬火前應(yīng)采用何種預(yù)先熱處理?！〈穑罕砻娲慊鸬哪康氖鞘构ぜ韺拥玫綇?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：；。　　　感應(yīng)加熱表面淬火是把工件放入有空心銅管繞成的感應(yīng)器（線圈）內(nèi)，當(dāng)線圈通入交變電流后，立即產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，在工件內(nèi)形成“渦流”，表層迅速被加熱到淬火溫度時(shí)而心部仍接近室溫，在立即噴水冷卻后，就達(dá)到表面淬火的目的。　　　火焰加熱表面淬火是以高溫火焰為熱源的一種表面淬火法。將工件快速加熱到淬火溫度，在隨后噴水冷卻后，獲得所需的表層硬度和淬硬層硬度?！「袘?yīng)加熱表面淬火與火焰加熱淬火相比較有如下特點(diǎn):　　　1)感應(yīng)加熱速度極快,只要幾秒到幾十秒的時(shí)間就可以把工件加熱至淬火溫度,:而且淬火加熱溫度高(AC3以上80~150℃)。　　　2)因加熱時(shí)間短,奧氏體晶粒細(xì)小而均勻,淬火后可在表面層獲得極細(xì)馬氏體,使工件表面層較一般淬火硬度高2~3HRC,且脆性較低?！?）感應(yīng)加熱表面淬火后,淬硬層中存在很大殘余壓應(yīng)力,有效地提高了工件的疲勞強(qiáng),且變形小,不易氧化與脫碳。　4)生產(chǎn)率高,便于機(jī)械化、自動(dòng)化,適宜于大批量生產(chǎn)。　　但感應(yīng)加熱設(shè)備比火焰加熱淬火費(fèi)用較貴,維修調(diào)整比較困難,形狀復(fù)雜的線圈不易制造　　表面淬火前應(yīng)采用退火或正火預(yù)先熱處理。　　?。砍Ｓ玫幕瘜W(xué)熱處理方法有哪幾種？　　答：化學(xué)熱處理是把鋼制工件放置于某種介質(zhì)中，通過(guò)加熱和保溫，使化學(xué)介質(zhì)中某些元素滲入到工件表層，從而改變表層的化學(xué)成分，使心部與表層具有不同的組織與機(jī)械性能。　化學(xué)熱處理的過(guò)程：　　　1 分解：化學(xué)介質(zhì)要首先分解出具有活性的原子；　　　2 吸收：工件表面吸收活性原子而形成固溶體或化合物；　3 擴(kuò)散：被工件吸收的活性原子，從表面想內(nèi)擴(kuò)散形成一定厚度的擴(kuò)散層?！〕Ｓ玫幕瘜W(xué)熱處理方法有：滲碳、氮化、碳氮共滲、氮碳共滲?！　　。⒄f(shuō)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→渡銅（不滲碳部位）→滲碳→淬火→低溫回火→噴丸→精磨→成品　??？說(shuō)明氮化的主要特點(diǎn)及應(yīng)用范圍?！　　〈穑涸谝欢囟?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?！　　B氮主要用于要求耐磨性和精密度很高的各種高速傳動(dòng)的精密齒輪、高精度機(jī)床主軸(如鍾軸、磨床主軸)、分配式液壓泵轉(zhuǎn)子,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。　　　、滲碳、氮化熱處理工藝在用鋼、性能、應(yīng)用范圍等方面的差別?！　〈穑罕砻娲慊鹨话氵m用于中碳鋼（~%C）和中碳低合金鋼（40Cr、40MnB等），也可用于高碳工具鋼，低合金工具鋼（如T9Mn2V、GCr15等）。以及球墨鑄鐵等。它是利用快速加熱使鋼件表面奧氏體化，而中心尚處于較低溫度即迅速予以冷卻，表層被淬硬為馬氏體，而中心仍保持原來(lái)的退火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的組織。應(yīng)用范圍：（1）高頻感應(yīng)加熱表面淬火應(yīng)用于中小模數(shù)齒輪、小型軸的表面淬火。（2）中頻感應(yīng)加熱表面淬火主要用于承受較大載荷和磨損的零件,例如大模數(shù)齒輪、尺寸較大的曲軸和凸輪軸等。(3)工頻感應(yīng)加熱表面淬火工頻感應(yīng)加