第五次作业。
1. 说明共析钢c曲线各个区、各条线的物理意义,并指出影响c曲线形状和位置的主要因素。
2. 简述各种淬火方法及其适用范围。
1) 单介质淬火法:适用于形状简单、变形要求不高的件。
2)双介质淬火法:适用于形状复杂件。
3)分级淬火法:适用于形状复杂、截面不均匀的小件。
4)等温淬火法:适用于形状复杂、精度要求高的小件。
3. ★马氏体的本质是什么?它的硬度为什么很高?是什么因素决定了它的脆性?
本质:碳在α-fe中的过饱和固溶体。
硬度高:是因为在八面体间隙中过饱和固溶的碳原子使晶格发生严重的畸变,使其固溶强度增高,另外,淬火产生的大量的位错及孪生变形,造成极大的位错强化效果,最终使其硬度很高。
引起脆性:过饱和固溶体,使位错移动困难,硬度增高,脆性加大。
3共析钢加热到相变点以上,用图4.20所示的冷却曲线冷却,各应得到什么组织?各属于何种热处理方法?
a —单介质(水)淬火,马氏体和残余奥氏体。
b—分级淬火,马氏体和残余奥氏体。
c—油中淬火,屈氏体、马氏体、残余奥氏体。
d—等温淬火,下贝氏体。
e—正火,索氏体或屈氏体。
f—退火,珠光体。
g—等温退火,珠光体。
3. 12钢加热到以上,用图4.21所示各种方法冷却,分析其所得到的组织。
a) 马氏体+残余奥氏体 +二次渗碳体。
b) 下贝氏体+马氏体+残余奥氏体+二次渗碳体。
c) 下贝氏体+二次渗碳体。
4. 确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的及退火后的组织:
经冷轧后的15#钢板,要求降低硬度;⑵35的铸造齿轮; ⑶锻造过热的60#钢锻坯;
再结晶退火,降低硬度到合适值,组织为f+p
扩散退火,消除存在化学成分和组织不均匀,组织为f+p
完全退火,细化晶粒,f+p
5 指出下列工件的淬火及回火温度,并说出回火后获得的组织。
45#钢小轴(要求综合机械性能好);⑵60#钢弹簧;⑶12钢锉刀。
淬火温度: +30~50℃
回火温度:500~650℃(高温回火)
回火后组织:回火索氏体。
淬火温度: +30~50℃
回火温度:350~500℃(中温回火)
回火后组织:回火屈氏体。
淬火温度: +30~50℃
回火温度:150~250℃(低温回火)
回火后组织:回火马氏体+二次渗碳体+残余奥氏体。
6 用10钢制造形状简单的车刀,其工艺路线为:锻造→热处理→机加工→热处理→磨加工。
写出其中热处理工序的名称及作用。⑵制定最终热处理(即磨加工前的热处理)的工艺规范,并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。
球化退火,降低硬度,改善切削加工性能,并为以后的淬火作组织准备。
780℃淬火+150~250℃回火(淬火+低温回火),显微组织为回火马氏体+二次渗碳体+残余奥氏体,大致硬度为58~64
第六次作业。
1. 请安排用20cr钢制造齿轮的工艺路线,并指出其热处理特点。
锻造-预热处理-加工齿形-非渗碳部位镀铜保护-最终热处理-喷丸-磨齿。
――预热处理:采用正火处理,目的(1)通过快冷(空冷),增加珠光体量并减小珠光体片间距,以增加加工性能。
2)改善锻造时的过热组织,使之细化。
――最终热处理:渗碳+预冷直接淬火+低温回火。
目的:渗碳淬火的目的是为了通过齿轮表面渗碳,使其表面硬度高、耐磨好而芯部仍保持高韧性。
2. 指明下列钢号属于哪一类钢?大致的含碳量和化学成份?常用的热处理方法?主要用途?
15, t8, 20crmnti, 40cr, 65mn, gcr15, w18cr4v, crwmn, 1cr18ni9ti, 1crmov, 12crmov, 5crmnmo, 9sicr.
15: 优质碳素结构钢,0.15%c,一般轧制后使用,不另外热处理,用于制作冲压件及焊接件。
t8: 碳素工具钢,0.8%c, 淬火+低温回火,hammer, 冲头。
20crmnti: 渗碳钢,0.2%c,cr, mn, ti含量各<1.5%,渗碳+淬火+低温回火,gear
40cr: 调质钢,0.4%c, 含铬量<1.5%,调质处理,曲轴及各种轴类。
65mn: 弹簧钢,0.65%c, 含锰量<1.5%, 淬火+中温回火,各种弹簧。
gcr15: 滚珠轴承钢,0.95-1.1%c, 含铬量1.5%,
预先热处理采用-球化退火
最终热处理采用-ac1+30-50℃淬火+低温回火,滚动轴承的内外圈及滚珠。
w18cr4v: 高合金刃具钢, 0.7-0.8%c, w, cr, v的含量各为17.5-18.4%, 3.5-4.4%, 1.5%.
淬火+3次高温回火,刃具、量具。
crwmn: 低合金刃具钢, 含碳量=0.90-1.05%, cr、w、mn含量各小于1.5%,
预先热处理-球化退火。
工程材料作业
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