工程材料练习(3)09参考答案.doc

《钢的热处理》习题与思考题参考答案
（一）填空题
1．板条状马氏体具有高的 强度、硬度 及一定的 塑性 与 韧性 。
2．淬火钢低温回火后的组织是 M回（+碳化物+Ar） ，其目的是使钢具有高的 强度 和 硬度 ；中温回火后的组织是 T回 ，一般用于高 σe 的结构件；高温回火后的组织是S回，用于要求足够高的 强度、硬度 及高的 塑性、韧性 的零件。
3．马氏体按其组织形态主要分为 板条状马氏体 和 片状马氏体 两种。
4．珠光体按层片间距的大小又可分为 珠光体 、 索氏体 和 托氏体 。
5．钢的淬透性越高，则临界冷却却速度越 低 ；其C曲线的位置越 右移 。
6．钢球化退火的主要目的是 降低硬度，改善切削性能和为淬火做组织准备 ；它主要适用于 过共析（高碳钢） 钢。
7．淬火钢进行回火的目的是 消除内应力，稳定尺寸；改善塑性与韧性；使强度、硬度与塑性和韧性合理配合 。
8．T8钢低温回火温度一般不超过 250℃ ，回火组织为 M回+碳化物+Ar ，其硬度大致不低于 58HRC 。

（二）判断题
1．随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减小，板条状马氏增多。 （×）
2．马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生收缩。 （×）
3．高合金钢既具有良好的淬透性，又具有良好的淬硬性。 （×）
4．低碳钢为了改善切削加工性，常用正火代替退火工艺。 （√）
5．淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性，它常应用于处理各类弹簧。 （×）
6．经加工硬化了的金属材料，为了基本恢复材料的原有性能，常进行再结晶退火处理。（√）

（三）选择题
1．钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。
A．淬火马氏体 B．回火索氏体 C．回火屈氏体 D．索氏体
2．若钢中加入合金元素能使C曲线右移，则将使淬透性 A 。
A．提高 B．降低 C．不改变 D．对小试样提高，对大试样则降代
3．为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度是 A 。
A．Accm+（30~50）℃ B．Accm-（30~50）℃ C．Ac1+（30~50）℃ D．Ac1-（30~50）℃
4．钢丝在冷拉过程中必须经 B 退火。
A．扩散退火 B．去应力退火 C．再结晶退火 D．重结晶退火
5．工件焊接后应进行 B 。
A．重结晶退火 B．去应力退火 C．再结晶退火 D．扩散退火
6．某钢的淬透性为J，其含义是 C 。
A．15钢的硬度为40HRC B．40钢的硬度为15HRC
C．该钢离试样末端15mm处硬度为40HRC D．该钢离试样末端40mm处硬度为15HRC

（四）指出下列钢件的热处理工艺，说明获得的组织和大致的硬度：
① 45钢的小轴（要求综合机械性能好）；
答：调质处理（淬火+高温回火）；回火索氏体；25~35HRC。
② 60钢簧；
答：淬火+中温回火；回火托氏体；35~45HRC。
③ T12钢锉刀。
答：淬火+低温回火；回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体；58~62HRC。

（五）车床主轴要求轴颈部位的硬度为50~52HRC，其余地方为25~30HRC，其加工路线为：锻造→正火→机械加工→调质→轴颈表面淬火→低温回火→磨加工。请指出：
①从20、45、60、T10钢中，选择制造主轴的钢材：②正火、调质、表面淬火、低温回火的目的；③轴颈表面处的组织和其余地方的组织。
答：
① 45钢；
② 正火改善切削性能；调质获得较好的综合机械性能；表面淬火使表面获得马氏体，提高表面的耐磨性能；低温回火消除残余应力，稳定尺寸，改善塑性与韧性。
③ 轴颈表面处的组织为回火马氏体；其余地方的组织为回火索氏体。

（六）现需制造一汽车传动齿轮，要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲劳强度，心部具有良好韧性，应采用如下哪种材料及工艺，为什么？
① T10钢经淬火+低温回火；
② 45钢经调质地处理；
③ 用低碳合金结构钢20CrMnTi经渗碳+淬火+低温回火。
答：T10钢经淬火+低温回火的组织为回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体，硬度为58~62HRC，表面具有高的硬度、耐磨性，但心部韧性差，因此，①不合适。
45钢经调质处理后的组织为回火索氏体，硬度为25~35HRC，综合机械性能较好，但表面不耐磨，因此，②不合适。
用低碳合金结构钢20CrMnTi经渗碳+淬火+低温回火后，表面组织为回火马氏体+合金碳化+少量残余奥氏体，硬度为60~67HRC，表面具有高的硬度、耐磨性，且心部组织为回火马氏体+少量铁素体，硬度为50~55HRC，具有较高的强度和一定的韧性，因此，③合适。

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