工程材料与成型技术基础 庞国星主编 考

试参考答案

1、 判断下列说法是否正确：

钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。 错误，取决于钢的冷却速度。

低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。错误

钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。 错误，取决于钢的加热温度。 过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高。错误，钢的硬度主要取决于含碳量。 钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高。错误，钢的硬度主要取决于含碳量。

同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。正确。 钢经过淬火后是处于硬脆状态。正确

冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。正确。 淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。错误，取决于回火温度。 钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量。错误

2、将含碳量为%的两个试件，分别加热到760℃和900℃，保温时间相同，达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速

冷却至室温。问：

哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。900℃粗大，处于完全奥氏体化区，对于过共析钢易造成晶粒粗大。

哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。900℃，处于完全奥氏体化区。

哪个温度的试件淬火后马氏体的含碳量较多。900℃，处于完全奥氏体化区，奥氏体的含碳量即为马氏体含碳量。 哪个温度的试件淬火后残余奥氏体量多。900℃，奥氏体的含碳量越高，Ms和Mf就越低，残余奥氏体量就越多。 哪个试件的淬火温度较为合理，为什么？760℃，处于部分奥氏体化区，加热组织为奥氏体+未溶碳化物，晶粒细小。同时控制了奥氏体含碳量，也就控制了马氏体含碳量，降低了马氏体脆性。淬火组织：马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体，保证了强度、硬度。 3、 将20钢和60钢同时加热到860℃,并保温相同的时间,问那种钢奥氏体晶粒粗大些 20钢和60钢都属于亚共析钢，一般加热时要求完全奥氏体化，加热温度应在A3以上。依据铁碳相图，20钢含碳量低，A3点高，60钢，含碳量高，A3点低，因此，同样加热到860℃,并保温相同的时间,60钢过热度大，晶粒容易粗大。 5、 指出下列钢件正火的主要目的： 20钢齿轮， 45钢小轴， T12钢锉刀

20钢齿轮：20钢，含碳量低，硬度低，通过正火使得

珠光体片间距减小即形成索氏体或屈氏体，以提高硬度，满足切削加工的要求。

45钢小轴：45钢，含碳量适中，综合机械性能好，因此利用正火，即可作为最终热处理，满足小轴的使用要求。 T12钢锉刀：含碳量%，若采用退火会产生网状渗碳体，一般采用正火，利用快冷，使得渗碳体网析出不完整，再配合球化退火，以彻底消除网状渗碳体。

8、45钢调质后的硬度为240HBS，若再进行200℃回火，硬度能否提高 为什么

该钢经淬火和低温回火后硬度57HRC，若再进行高温回火，其硬度可否降低，为什么

45钢调质后的硬度为240HBS，若再进行200℃回火，不能提高硬度。因为，回火温度越高，硬度下降越多，而调质工艺就是淬火+高温回火，碳化物已经析出，铁素体回复，硬度已经下降了，不能再升高。

该钢经淬火和低温回火后硬度57HRC，若再进行高温回火，硬度可以。因为，回火温度越高，硬度下降越多。该钢经低温回火，组织是回火马氏体，碳化物还未析出，存在过饱和，因此，可继续提高回火温度，使得硬度降低。这也是为何经低温回火处理的碳素工具钢，不能使用很高的切削速度的原因。高速切削，摩擦生热，切削温度高于低于回火温度后，就相当于继续回火。