金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)-7-10章 联系客服

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度、塑性、韧性等性能。

10-10 为了减少淬火冷却过程中的变形和开裂,应当采取什么措施?

答:

变形和开裂原因:由于冷却过程中工件内外温度的不均匀性以及相变的不同

时性造成工件中产生的内应力, 淬火内应力分为热应力和组织应力两种。当淬火

应力超过材料的屈服强度时, 就会产生塑性变形, 当淬火应力超过材料的断裂强

度时,工件则发生开裂。

应采取的措施(工艺角度):

1、控制淬火加热温度不宜过高:加热温度高,奥氏体晶粒粗化,淬火后得到粗大的马氏体,应力和脆性均显著增大。而且高温加热,氧化脱碳严重,也增大钢件变形和开裂倾向。

2、选择适当的冷却方法:降低马氏体转变时的冷却速度,可以降低马氏体的转变速度,减少淬火应力,降低工件变形和开裂的倾向。

3、选择合适的淬火冷却介质:具有理想冷却特性(珠光体转变点以上冷速较慢,快速通过 C 曲线鼻尖,在 Ms 点以下缓慢冷却)的冷却介质可以在获得马氏体组织前提下减少淬火应力,降低工件变形和开裂的倾向。

10-11 现有一批 45 钢普通车床传动齿轮, 其工艺路线为锻造 -热处理 -机械加工 -高频感应加热淬火 -回火。试问锻后应进行何种热处理?为什么?

答:

锻后热处理:完全退火或不完全退火

原因:中碳结构钢铸件、锻轧件中,可能存在魏氏组织、带状组织、晶粒粗大等缺陷,粗大的魏氏组织显著降低钢的塑性和韧性, 带状组织使钢的性能具有方向性。完全退火可以细化晶粒,消除内应力,消除魏氏组织和带状组织缺陷。如果其锻造工艺正常,原始组织分布合适,只是珠光体片间距小、硬度偏高、内应力较大,则可以用不完全退火代替完全退火。

10-12 有一直径 10mm 的 20 钢制工件,经渗碳热处理后空冷,随后进行正常的淬火、回火处理,试分析渗碳空冷后及淬火、 回火后,由表面到心部的组织。

答:

表层组织:高碳细针状回火马氏体及少量残余奥氏体

心部组织:先共析铁素体和珠光体

10-13 设有一种 490 柴油机连杆,直径 12mm,长 77mm,材料为 40Cr,调

质处理。要求淬火后心部硬度大于45HRC,调质处理后心部硬度为22-33HRC。

试制定热处理工艺。

答:解答此题需要 40Cr 临界相变点 AC3 和淬透性曲线(通过查手册: AC3 =782℃)热处理工艺:

奥氏体化温度 =AC3+ (30-50℃),取 820℃