材料学常见知识(1) 联系客服

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G:铁的同素异构转变点,温度912度,面心立方晶格与体心立方晶格互相转变; E:碳在奥氏体的最大溶解度点2.11%

共晶转变:L→1148℃→(A+Fe3C)莱氏体Ld 共析转变:A_→727℃→(F+Fe3C)珠光体P

(2)T12的结晶过程是什么?(2分) 答:L→L+A→A→A+Fe3C→P+Fe3C。

4. 汽车传动齿轮担负传递动力、改变运动速度和方向的任务,齿面要求耐磨,同时心部要有足够的强韧性。现选择45钢采用如下加工工艺进行加工,下料—锻造—热处理—粗加工—热处理—精加工—热处理—精磨;问:选择各热处理工序,并分析其目的。 (6分)

答:下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→高频表面淬火+低温回火→精磨。

正火作用:作为预备热处理,目的是消除锻件内应力,细化晶粒,改善切削加工性能; 调质是获得回火索氏体,即淬火后高温回火,使主轴整体具有良好的综合力学性能,为表面淬火做好组织准备;

高频表面淬火+低温回火作为最终热处理使齿轮表面得到高硬度、高耐磨性和高的疲劳强度,并回火消除应力,防止磨削时产生裂纹。

5.车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58,其余地方为HRC20—25,其加工路线为:

下料 锻造 正火 机加工 调质 机加工(精)

轴颈表面淬火 低温回火 磨加工

(1)说明主轴选择的材料(2分) 答:45钢

(2)每种热处理的目的 (4分)

正火作用:作为预备热处理,目的是消除锻件内应力,细化晶粒,改善切削加工性能;

调质是获得回火索氏体,即淬火后高温回火,使主轴整体具有良好的综合力学性能,为表面淬火做好组织准备;

高频表面淬火+低温回火作为最终热处理使轴颈及锥孔表面得到高硬度、高耐磨性和高的疲劳强度,并回火消除应力,防止磨削时产生裂纹。 6.下图是铁碳相图:

(1)指出图中Q、E及ACD和PQ线的含义。(4分) 答:Q点是室温下碳在α-Fe中溶解度,

E:碳在奥氏体的最大溶解度点2.11%

ACD:是液相线,

PQ线:碳在铁素体中的溶解度曲线。 (2)T10的结晶过程是什么?(2分)

答:L→L+A→A→A+Fe3C→P+Fe3C。

7.汽车变速齿轮,需要满足“外硬内韧”的性能要求,齿面要求硬、耐磨,同时心部要有足够的强韧性。现选择低碳钢(15、20钢等),心部组织一般为铁素体和珠光体,其硬度参考值为10~15HRC,

某些低碳低合金钢(20CrMnTi)的心部组织一般为低碳马氏体和铁素体及托氏体,硬度为30~45HRC.齿面硬度为58~62HRC一般采用如下加工工艺进行加工,下料—锻造—热处理—机械粗加工—热处理—喷丸—校正花键—精磨;问:选择各热处理工序,并分析其目的。 (6分)

答:加工工艺路线为:下料→锻造→正火→机械粗加工→渗碳+淬火+低温回火→喷丸→精磨

正火处理:正火作用:作为预备热处理,目的是消除锻件内应力,均匀、细化晶粒,提高硬度,

改善切削加工性能,便于切削;

渗碳+淬火+低温回火:表面含碳量提高,保证了淬火和低温回火后得到高的硬度,提高耐磨性和接

触疲劳强度达到表面及心部性能要求。