6. 试分析高频表面淬火、渗碳、渗氮等热处理工艺在选用材料（钢种）、性能、应用范围及生产费用等方面的差别。 7. 两根 45 钢制造的轴，直径分别为 10mm 和 100mm ，在水中淬火后其横截面上的组织和硬度是如何分布的？

8. 现有丝锥一批，原定由T12钢(含碳1.2%)制成，要求硬度为60-64HRC，但生产时材料中混入了45钢，而热处理时仍按T12钢进行淬火处理，问热处理后能否达到要求？为什么？若按45钢进行淬火处理，则热处理后能否达到要求？为什么？ 9. 为什么钢经淬火后一定要进行回火？简要说明回火过程中组织和性能的变化。 10. 指出下列工件的淬火及回火温度，并说出回火后获得的组织。 （1） 45 钢小轴（要求综合力学性能好）。 （2） 60 钢弹簧。 （3） T12 钢挫刀。

11. 说明直径为 10mm 的 45 钢试样经下列温度加热： 700℃、760℃、840℃、1100℃，保温后在水中冷却得到的室温组织。

12．甲、乙两厂生产同一种零件，均选用 45 钢，硬度要求 220 ～ 250HBS 。甲厂采用正火，乙厂采用调质处理。均能达到硬度要求，试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。 13. 什么是钢的回火脆性？如何避免？

14. 现有低碳钢齿轮和中碳钢齿轮各一只，为了使齿表面具有高的硬度和耐磨性，问各应怎样热处理？并比较热处理后它们组织与性能上的差别。

15．试说明表面淬火、渗碳、渗氮处理工艺在选用钢种、性能、应用范围等方面的差别。

第5章 习题精选

一、名词解释

碳化物形成元素 二次硬化、热硬性、莱氏体钢、晶间腐蚀、石墨化、变质处理、球化处理 二、填空题

1. 按钢中合金元素含量，可将合金钢分为________、________和________几类。

2. 在碳素钢中，低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为 ________、________ 和 ________。 3. 钢的质量是按 ________ 和 ________ 含量的高低进行分类的。

4 扩大奥氏体区的元素有（举出4个）：________、________、________、________；缩小奥氏体区的元素有（举出4个）：________、________、________、________；碳化物形成元素有（举出4个）：________、________、________、________。

6. 几乎所有的合金元素（除Co、Al外），都使Ms、Mf点 ________，因此在相同含碳量条件下，合金钢淬火后 ________ 比碳钢的多，使钢的硬度 ________。

7.钢中的S使钢产生_______脆性，P使钢产生_______脆性，故对S、P含量应严格限制。 8.从合金化的角度出发，提高钢耐蚀性的主要途径有：① ________；② ________；③ ________。

9.除 ________ 之外，凡溶入奥氏体的合金元素都使C曲线向 ________ 移动，使钢的临界冷却速度 ________，其淬透性 ________。 10.不锈钢1Cr18Ni9Ti钢中Ti的作用是 ________，而20CrMnTi钢中Ti的作用是 ________。 11.20是________钢，可制造________。 12.40Cr是________钢，可制造________。 13.T12是________钢，可制造________。 14.60Si2Mn是________钢，可制造________。 15.GCr15是________钢，可制造________。

16.白口铸铁中碳主要以 ________ 的形式存在，灰口铸铁中碳主要以 ________ 的形式存在。

17.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为 ________ 状、________状、________ 状和 ________ 状。 18. 灰口铸铁的基体有 ________、________、________ 3种。

19.QT500-7牌号中，QT表示 ________ ，数字500表示 ________ ，数字7表示 ________。 20.HT250是 ________ 铸铁，数字250表示 ________ 。

21.促进石墨化的元素有 ________、________等，阻碍石墨化的元素有 ________、________等。 22.影响石墨化的主要因素是________和________。

23.球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较普通灰口铸铁高，这是因为________。 三、选择题 1. 现有下列钢号：

⑴Q235； ⑵W18Cr4V； ⑶5CrNiMo； ⑷60Si2Mn； ⑸ZGMn13； ⑹16Mn； ⑺1Cr18Ni9Ti； ⑻20CrMnTi； ⑼9SiCr； ⑽12Cr1MoV； ⑾T12； ⑿40Cr； ⒀GCr15； ⒁Cr12MoV （1）制造机床齿轮应选用 ________________； （2）制造汽车板簧应选用 ________________； （3）制造滚动轴承应选用 ________________； （4）建造桥梁应选用 ________________；

（5）制造大尺寸冷作模具应选用 ________________； （6）制造耐酸容器应选用 ________________； （7）制造锉刀应选用 ________________；

2. 下列钢中，以球化退火作为预备热处理的是（ ）。

A．40Cr B．20Cr C．65Mn D．GCr15 3. 制造手锯条应选用（ ）。

A．T12钢经淬火+低温回火 B．65钢经淬火+中温回火 C．45钢经淬火+高温回火 D．Cr12MoV经淬火+低温回火 4. 下列钢中最容易发生晶间腐蚀的是（ ）。 A．ZGMn13 B．1Cr18Ni9Ti C．GCr15

5. 汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用（ ）。 A．20钢渗碳、淬火+低温回火 B．45Cr调质

C．45钢表面淬火+低温回火 D．20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火 6. 下列钢中热处理时不产生二次硬化的是（ ）。

A．W18Cr4V B．Cr12MoV C．3Cr2W8V D．5CrNiMo 7. 拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选用（ ）。 A．20Cr渗碳、淬火+低温回火 B．ZGMn13水韧处理 C．W18Cr4V淬火+低温回火 D．GCr15淬火+低温回火 8. GCr15钢中Cr的平均含量为（ ）。

A．15% B．1.5% C．0.15% D．没有表示出来 9. 钢的淬透性主要取决于（ ）。

A．钢的碳含量 B．钢的临界冷却速度 C．工件尺寸 10. 钢的淬硬性主要取决于（ ）。

A．碳含量 B．冷却速度 C．冷却方法 D．合金元素含量 11. 1Cr18Ni9Ti钢进行固溶处理的目的是（ ）。

A．提高强度 B．提高塑性 C．提高耐蚀性 D．提高切削加工性 12. T10钢的含碳量为（ ）。

A．0.01% B．0.1% C．1.0% D．10%

13. 65 、 65Mn 、 60Si2Mn 、 50CrV 等属于 ______ 类钢，其热处理特点是 ______ 。

A．工具钢，淬火＋低温回火 B．轴承钢，渗碳＋淬火＋低温回火 C．弹簧钢，淬火＋中温回火 14.为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性，应进行 ______ 。 A．完全退火 B．正火 C．球化退火 D．锻造加工

15．铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为 （ ）。 A． F＋G B． F＋P＋G C． P＋G D.Le＋P＋G 16.现有HT250、KTH350-10、QT600-3三种铸铁，请按用途选材。 ①制造机床床身选用 ________ ②制造汽车前后轮壳选用 ________ ③制造柴油机曲轴选用 ________

17.用灰铸铁铸造磨床床身时，在薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。解决的办法是（ ）。 A．改用球墨铸铁 B．进行退火处理 C．进行正火处理 四、是非题

1. 钢中所含的合金元素均能不同程度地提高钢的淬透性。（ ） 2. 调质钢进行合金化主要是考虑提高其红硬性。（ ）

3. 高速钢反复锻造的目的是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。（ ） 4. T8 与 20MnVB 相比，淬硬性和淬透性都较高。（ ） 5. 20钢的含碳量比T10钢高。（ ） 6. 可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。（ ）

7. 通过热处理可以改变铸铁的基体组织和石墨形态。（ ） 8. 球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。（ ）

9. 采用整体淬火的热处理方法，可显著提高灰铸铁的力学性能。（ ） 10. 灰铸铁的减振性能比碳钢好。（ ） 五、简答题

1. 钢中常存的杂质有哪些？硫、磷对钢的性能有哪些有害和有益的影响？ 2. 为什么低合金高强钢用锰作为主要的合金元素？ 3. 试述渗碳钢和调质钢的合金化及热处理特点。

4. 为什么高速钢在淬火后需进行三次回火？如果改用一次长时间回火是否可行？为什么？

5. 为什么合金弹簧钢以硅为重要的合金元素？弹簧淬火后为什么要进行中温回火？为了提高弹簧的使用寿命，在热处理后应采用什么有效措施？

6. 要制造机床主轴、拖拉机后桥齿轮、铰刀、汽车板簧等，拟选择合适的钢种，并提出热处理工艺。其最后组织是什么？性能如何？ 7.试比较9SiCr钢和T9钢在化学成分、热处理工艺、使用状态下组织、性能和应用上的异同点。 8. 为什么量具在保存和使用过程中尺寸会发生变化？采用什么措施可使量具尺寸保持长期稳定？ 9. 何谓化学腐蚀与电化学腐蚀？提高钢的耐蚀性途径有哪些？ 10. 奥氏体不锈钢和耐磨钢的淬火目的与一般钢的淬火目的有何不同？

11. 为什么热处理不能改变石墨的形态？简要说明石墨形态对铸铁性能的影响。 12. 为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造？ 13. 指出下列铸铁的类别、用途及性能的主要指标： （1） HT150 ， HT350 （2） KTH350 － 10 （3） QT500 — 7

第6章 习题精选