五、简答题：

1. T12钢加热到Ac1以上，用如图所示的a、b、c的三种方法冷却。 （1）a 和 c 是何种热处理工艺？

（2）a、b、c的三种方法冷却方式应得到的组织是什么？

回答要点 ：（1）a:分级淬火；c:等温淬火。 (2）a: M+Ar；b: 下B+M+Ar；c: 下B。

2. 如图所示为共析钢C曲线图，说出图中各冷却曲

线对应的热处理方法及其最终组织。

回答要点：a: 单介质水淬，马氏体+残余奥氏体；b: 分级淬火，马氏体+残余奥氏体；c: 单介质油淬，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；f: 完全退火，珠光体；g: 等温退火，珠光体。

附加思考题：

1． 加热使钢的组织完全转变为奥氏体时，原始组织是粗粒状珠光体为好，还是以细片状珠光体为好？为什么？

2． 简述各种淬火方法及其使用范围。

3． 用示意图表示珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体和马氏体在显微镜下的形态特征。

4． 试述马氏体转变的基本特点。

5． 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？ 6． 淬透性和淬透层深度有何联系与区别？影响钢件淬透层深度的主要因素是什么？ 7． 正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何选择正火与退火？

8． 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：

1） 经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；（再结晶退火。目的：使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化现象，降低了硬 度，消除内应力。细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度以消除加工硬化现象。组织 ： 等轴晶的大量铁素体和少量珠光体。） 2） ZG35发铸造齿轮；（完全退火。经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象，且存在残余内应力。因此退火 目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细 小的铁素体和珠光体。

3） 锻造过热的60钢锻坯；（完全退火。由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀，且存在残余内应力。因此 退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均 匀细小的少量铁素体和大量珠光体。）

4） 改善T12钢的切削加工性能。（球化退火。由于T12钢坯里的渗碳体呈片状，因此不仅硬度高，难以切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂。通过球化退火，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球 状渗碳体，以降低硬度，均匀组织、改善切削加工性。组织：粒状珠光体和球状渗碳体。）

9． 两个碳含量为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780℃和900℃并保温相同时间奥氏体化后，以大于淬火临界冷却速度的冷却速度冷至室温。试分析：

1） 两个温度加热淬火后马氏体晶粒粗细的比较、马氏体碳含量比较、残余奥氏体数量比较、未溶碳化物数量比较；2）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？ 10．

指出下列工件的淬火及回火温度，并说明回火后获得的组织。

1） 45钢小轴（要求综合机械性能好）；（840℃淬＋500℃回，29HRC左右，回火索氏体；） 2） 60弹簧；（850℃淬＋380℃回，42HRC左右，回火屈氏体；） 3） T12钢锉刀（800℃淬＋200℃回，62HRC左右，回火马氏体。）。 11．

两根45钢制造的轴，直径分别为10㎜和100㎜，在水中淬火后，横截面上的组织

和硬度分布情况如何？ 12．

用T10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—

磨削加工。写出其中热处理工序的名称及其作用。

（热处理1要进行球化退火或正火处理，作用是在机加工的时候好加工容易切削。热处理2应该做淬火+低温回火，使T10钢有一定的硬度，从而提高车刀的加工性能。） 13． 14．

试说明表面淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能、应用范围等方面的区别。 低碳钢（0.2%C）小件经930℃，5h渗碳后，表面碳含量增至1.0%，试分析以下处

理后表面层和心部的组织：

1） 渗碳后慢冷；

2） 渗碳后直接水淬并低温回火；

3） 有渗碳温度预冷到820℃，保温后水淬，再低温回火；

4） 渗碳后慢冷至室温，再加热到780℃，保温后水淬，再低温回火。