发布时间 : 星期一 文章热工艺课后习题答案更新完毕开始阅读4e42976b03d8ce2f01662330
退火：是钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺 1、 退火目的：
（1） 调整硬度，便于切削加工。适合切削加工的硬度为170-250HB。 （2） 消除内应力，防止加工中变形。
（3） 细化晶粒，为最终热处理作组织准备。
常用的退火方法：完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。 完全退火：主要用于亚共析钢均匀组织、细化晶粒、消除应力，获得合适的硬度便于切削加工。
等温退火：可适于各种钢的退火，主要目的在于缩短退火时间。
球化退火：用于共析、过共析钢，得球状珠光体（铁素基体上分布着颗粒状的渗碳体），降低温度，便于切削加工，为淬火作组织准备。 扩散退火：主要用于化学成分和组织不均匀。
再结晶退火：用于消除经冷变形而产生的加工硬化。 去应力退火：用于需消除内应力的工件。 31、什么是钢的回火脆性？如何抑制钢的回火脆性？ 答案要点：
回火脆性：在某些温度范围内回火时，会出现冲击韧性下降的现象。
第一类回火脆性（低温回火脆性/不可逆回火脆性）只能采取回避在所产生的温度下回火。 第二类回火脆性（高温回火脆性/可逆回火脆性）采用回火后快速冷却，或使用加有W/Mo 合金元素的钢；如已产生采取加热至高于已采用的回火温度，保温然后快冷。 34、钢经渗碳及热处理后，其力学性能如何变化？为什么？ 答案要点：
力学性能的变化是：表面由原来低碳钢的性能变成的高碳钢的性能。
因为表面在渗碳处理时由低碳钢变成了含量为1.0%左右的工具钢的碳含量，再经典型的工具钢的最终热处理（淬火+低温回火）得的组织是：M回+颗粒状碳化物+少时残余奥氏体。 38、什么是钢的淬透性？影响钢的淬透性的主要因素有哪些？为什么说钢的热处理工艺性能主要是指钢的淬透性？ 答案要点：
淬透性：是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。
淬透性的影响因素：临界冷却速度Vk，Vk越小，淬透性越高。因而凡是影响C曲线的因素都是影响淬透性的因素，即除Co外，凡溶入奥氏体的合金元素都使钢的淬透性提高；奥氏体化温度高、保温时间长也使钢的淬透性提高。 淬透性对工件的机械性能影响非常大，只有整个截面淬透才能使整个截具有同样的组织，同样的组织，同样的性能，而重的工件经常需要淬火，要求整个截面均匀承载的重要件，必须整个截面淬透，所以说钢的热处理工艺··· 答案要点：
淬透性是指淬火时获得淬硬层深度的能力，主要由临界冷却速度决定；淬硬性指淬火时所能达到的最高硬度，及硬化能力，主要由M中含碳量决定。
它们之间的关系：对于亚共析钢随含碳量的升高，淬硬性升高，同时C曲线右移，淬透性也升高。对于过共析钢，随含碳量升高，淬透性平缓升高，但C曲线左移，淬透性下降，合金元素对淬硬性影响不大，但除Co外溶入A中的合金元素均提高淬透性。
第四章
1、碳素钢中的五元素对钢的性能有何影响？ 答案要点：
1）、C：随着C含量的升高，硬度升高，塑性、韧性下降，强度为先升后降（在C含量为0.9%时有极值）。
2）、Mn：<0.8%时为杂质，是有益元素。
作用为：1、强化铁素体；2、消除硫的有害作用。 3）、Si<0.5%时为杂质，是有益元素。
作用为：1、强化铁素体：2、增加钢液流动。
2、碳素结构钢的牌号如何表示？这类钢属什么质量等级，常用于什么场合？ 答案要点：
碳素结构钢的牌号用如下方法表示：Q+σS+质量等级+脱氧方法。 属普通质量钢 常为工程用钢。
3、优质碳素结构钢的牌号如何表示？碳素渗透钢、碳素调质钢、碳素弹簧钢常指哪些牌号，其性能与用途各有何区别？ 答案要点：
优质碳素结构钢的牌号：用2位数字表示，数字表示钢的平均含碳量的万分数 碳素渗碳钢：10、20；适用于作冷冲压和焊接用钢，也作渗碳件。
碳素调质钢：30、40、45、50:；常经调质后作性能要求不高的结构件。 碳素弹簧钢：60、65、65Mn；经淬火+中温回火后作截面不大的弹性零件。
4、碳素工具钢的牌号如何表示？其成分和性能与结构钢有何区别，常用于制造哪些类型的工具？ 答案要点：
碳或T+数字”表示，数字表示钢的平均碳质量分数的千分数。
其成分和性能与结构钢的区别：碳含量比结构钢高，塑性、韧性比结构钢低，硬度比结构钢高。
常用于：小尺寸的冷作模具，刀具（工作温度一般不超过180℃）和量具等 5、铸钢的牌号如何表示？在什么情况下选用铸钢？ 答案要点：
铸钢的牌号：用铸钢2字的拼音首字“ZG”加2组数字组成，第一组数字表示屈服强度，第二组数字表示抗拉强度。
常用于：形状复杂，承受较大冲击载荷、铸铁不能满足要求时。
6.合金钢中主要合金元素有哪些?那些元素属强碳化合物形成元素?特殊碳化物对合金钢的性能有那些影响? 答:
主要合金元素Si, Mn, Ni, Ti, Nb, V, W, Mo ,Cr等。 Ti ,Nb, Nr, V, W, Mo, Cr属碳化物形成元素。
特殊碳化物对合金钢得性能影响：阻碍奥氏体晶粒长大、细化晶粒、提高耐磨性。 7.合金钢分为几大类？各类合金钢牌号的表示方法有何异同？ 答：
分为：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。
钢号表示方法的相同点：用成分表示钢（碳含量、合金元素含量）；不同点：通用原则是结构钢中碳含量以万分之几表示，工具钢以千分之几表示，大于1%时不标。
8.合金结构钢可按热处理及用途分为几个钢种？各钢种的化学成分、热处理及性能有何不同？ 答：
分为：渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、易切削钢。 各种钢的化学成分、热处理、性能： C% 合金元素 预先热理 最终热处性能 理 渗碳钢 调质钢 弹簧钢 滚动轴承钢 易切削钢 0.1~0.25 0.3~0.5 0.45~0.7 0.95~1.10 各种钢 Cr,Mn,Ni,B,W,Mo,Ti,V Mn,Si,Cr,Ni,B,Ti,V,W,Mo Mn,Si,Cr,V Cr,Si,Mn S，Pb，Ca，P 正火 完全退火 完全退火 球化退火 与原钢相同 渗碳淬火低温回火 调质 淬火中温回火 淬火低温回火 与原钢相同 表硬里韧 良好的综合机性 高硬、高耐磨性能 好的切削加工性 9.合金钢与碳素钢相比有哪些有缺点？在什么情况下应选用合金钢，在什么情况下不用合金钢？ 答：
合金钢与碳素钢相比优点：更好的淬透性、更高的强度、更高的耐磨性、好的回火抗力、有红硬性，以及一些特殊性能（耐蚀、耐热、耐磨等）。缺点：残余奥氏体量增多、焊接性能不如碳钢、铸态下组织缺陷比碳钢多、价贵。
合金钢用于碳素钢的性能不用满足零件的使用性能要求时(如淬透性不够、强度不够、耐磨性不够、红硬性不够等)。
碳钢能满足使用性能要求情况下，首选碳钢，不用合金钢。 10.合金钢元素对钢的基本相、状态图和热处理有哪些影响？ 答：
对基本相的影响：
1、 溶于铁素体，形成合金F，强度增高。
2、 形成碳化物，增大第二相强化作用、耐磨性能增强。 对状态图的影响：
1、 对奥氏体相区的影响（扩大或缩小A相区） 2、 对E点和S点位置的影响（E、S左移） 对热处理的影响：
1、 对奥氏体化的影响。
（1） 对奥氏体形成速度的影响：除NI、CO外，都减缓奥氏体化过程。 （2） 对奥氏体晶粒长大倾向的影响：
碳、氢化合物形成元素阻碍奥氏体晶粒长大。Mn、P促进长大。
2、对过冷奥氏体转变的影响
（1）对C曲线和淬透性的影响：除Co外，凡溶入奥氏体的合金元素均使C曲线右移，淬
透性提高。
（2）对Ms 、Mz点的影响：除CO、AL外，所有元素都使Ms、Mz点下降。 3、对回火转变的影响 （1）提高耐回火性 （2）产生二次硬化
（3）防止第二类回火脆性（W、WO）。
11.工具钢应具备哪些基本性能？ 合金工具钢与碳素工具钢的基本性能有哪些区别？ 答：
所有的工具钢都应具备的基本性能是：高的硬度、高的耐磨性、足够的强度与韧性。除此之外，刃具钢还要求好的红硬性，热做模具钢要求有好的抗热疲劳性能，量具钢要求好的尺寸稳定性。
合金工具钢与碳素工具钢的基本性能的区别：红硬性更好、强度更高、耐磨性更好。
12.高速钢碳的质量分数一般为WC<1.5%,为什么铸态会出现莱氏体组织?高速钢热处理工艺为什么与一般工具钢不同?为什么淬火加热温度不是Ac1+(30~50)摄氏度？为什么淬火后不是低温回火？ 答：
高速钢含有大量合金元素使相图的E点大大左移,造致E点的碳含量小于高速钢的碳含量,从而使高速在凝固时有共晶反应,也即铸态组织中含有莱氏体。
高速钢中含有大量的碳化物形成元素:W、Mo、V、Cr等，形成了大量的高熔点、高稳定性的碳冷化物，大量的碳与合金元素都存在于这些合金碳化物中，这些碳化物需加热至1100度以上才会不断溶入奥氏体中，要使高速钢有高的硬度、耐磨性、红硬性，那么淬火加热时热因为淬火+低温度所得硬度并不是最高的，同时会存在较的残余奥氏体，也不存在有回火时析出的细小弥散的高硬度、高耐磨性的合金碳化物，工作时不具有红硬性，不能满足刃具的使用性能要求。
13.对冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢的性能要求有何不同？冷作模具钢与热作模具钢为什么含碳量不同？ 答：
冷作模具钢要求是室温下的高硬度、高耐磨性，热作模具要求的高温下的高硬度、高耐磨性，特别是耐热疲劳性能，塑性模具往往要求良好的表面加工性及表面质量保持的能力。
因为它们工作温度不同，热作模具钢在高温下工作，承受着热疲劳载荷，为使抗热疲劳性能好材料需要有好的导热性，而含碳量越高导热性越差，因此热作模具钢不能像冷作模具钢一样具有较高的碳含量。
15.铸铁的石墨化程度与铸铁的组织有何关系？ 答：
对成份一定的铸铁随着石墨化程度的提高，石墨含量增加，基体组织依次转变为：P基体、P+F基体、F基体。
16.灰铸铁的抗拉强度为什么比钢低？提高灰铸铁强度的途径是什么？ 答:
灰铸铁的组织是：在钢的基体上分布着片状的石墨，可以认为是布满裂纹的钢，片状石墨的尖端很容易引起应力集中，引起裂纹、扩展、断裂，所以灰铸铁抗拉强度比钢低。提高灰铸铁强度途径是：在具有高强度基体组织的同时，改变铸铁大小、形状与分布，使石墨细小、分布均匀、形状钝化，以便使基体强度得到更多的发挥。
17.影响灰铸铁组织的因素有哪些？什么情况下可得白口铸铁，什么情况下可得铁素体加粗大石墨的灰铸铁？