工程材料习题与答案7-8

c．+30℃-50℃。
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
5. 影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是：
a．钢材本身的碳含量；b√．钢中奥氏体的碳含量；c．钢中碳化物的含量。
6. 共析钢过冷奥氏体在550-350℃的温度区间等温转变时，所形成的组织
是：
a．索氏体； b．下贝氏体； c．√ 上贝氏体； d．珠光体。
的右下方，所以连续冷却转变曲线的临界冷却速度比等温转
变曲线的大。
11．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 （×） 12．经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具 （×）
有良好的综合机械性能。
13．钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。
（√）
中
14．钢中未溶碳化物的存在，将使钢的淬透性降低。
火？
中 南
24．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；
大
2） ZG35发铸造齿轮；
学
3） 锻造过热的60钢锻坯；
机
4） 改善T12钢的切削加工性能。
电 工 程
25．说明直径为10㎜的45钢试件经下列温度加热、保温并在冷水 中冷却得到的室温组织：700℃，840℃，1100℃。
粒度a．。奥氏体的本质晶粒度；b√．奥氏体的实际晶粒度；c．奥氏体的起始晶
2. 奥氏体向珠光体的转变是：
a√．扩散型转变； b．非扩散型转变；
3. 钢经调制处理后获得的组织是：
c．半扩散型转变。
a．回火马氏体； b．回火屈氏体； 4. 过共析钢的正常淬火加热温度是：
√c．回火索氏体。
a√．+30℃-50℃； b．+30℃-50℃；
（√）
南 大 学 机
15．在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高 （√）
而增大，过共析钢的淬透性随碳的增高而减小。
16．表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的 （×）
电
组织和性能。
工
程
学
院
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（四）选择正确答案
1. 钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于：
电
29．
用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造－热处理
工
－机加工—热处理—磨加工。
程
1） 写出其中热处理工序的名称及其作用。
学
2） 制定最终热处理（即磨加工前发热处理）的工艺规范，并指出车刀在
院
使用状态下的显微组织和大致硬度。
30．甲、乙两厂生产同一种零件，均采用45钢，硬度要求220—250HB，甲
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（五） 综合分析题
– 1． 指出，A1，A3，Acm，Ac1，Ac3，Accm，Ar1，Ar3，Arcm各临界点的 意义。
– 见P110
– 2． 本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细，为 什么？
– 不一定。略
中 南 大 学
– 3． 何谓冷处理？
– 答：钢在淬火时，如Mf点在室温以下奥氏体转变没有完成，影响尺 寸的稳定性，因而淬火后立即在－70℃~－80℃进行处理，以使残 余奥氏体完全转变成马氏体，这种处理叫冷处理。
量增加，马氏体硬度的变化曲线。
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（五）综合分析题(续)略
21．共析钢加热到相变点以上，用图7-3所示的冷却曲线冷却，
各应得到什么组织？各属于何种热处理方法？
22．T12钢加热到以上，用图7-4所示各种方法冷却，分析其所得
到的组织。
23．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
南
碳体析出线 。
大 学 机 电 工
5． 马氏体的显微组织形态主要有 板条状、针状马氏体两种。 其中 板条状马氏体 的韧性较好。
6． 高碳淬火马氏体和回火马氏体在形成条件上的区别是 前者是在淬火中形成，后者在低温回火时形成 ，在金相显微镜
程
下观察二者的区别是 前者为竹叶形，后者为黑色针状 。
学
7． 目前较普遍采用的测定钢的淬透性的方法是
1c．3. 92直0℃径。为上10述㎜正的确40淬钢火的后常的规显淬微火组温织度为为：：aa.马．氏75体0℃；；b.b铁√．素85体0℃+ ；
中
马氏体；c.马氏体+残余奥氏体
√
南
14. 45钢为得到回火马氏体组织，应进行：
大 学 机 电 工 程 学 院
15. a完．全马退氏火体主；要b．适铁用素与体：+马氏体；c√．马氏体+残余奥氏体。
~
30℃
，它只适
11． 球化退火的主要目的是 降低硬度，改善切削加工性，改善组织，提高
塑性 ，它主要试用于 共析钢、过共析钢的锻压件，结构钢的冷挤压件 。
12． 钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是线以上 钢是 AC1+30-50℃ 。
AC3+30~50℃ ，对过共析
13． 当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则点越
中
旱含量总是大于钢的碳含量。
南 大
5． 当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状 （√）
珠光体的奥氏体化速度要比粗片状珠光体的奥氏体化速度快。
学 机 电 工 程 学 院
6． 当共亚析成分的奥式体在冷却发生珠光体转变时，温度 （√）
越低，其转变产物组织越粗。
7． 贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳 （√）
18．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？
19．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？
20．分析图7-2的实验曲线中硬度随碳含量变化的原因。图中曲线1为亚
共析钢加热到以上，过共析钢加热到以上淬火后，随钢中碳含量的增加 钢的硬度变化曲线；曲线2为亚共析钢加热到以上，过共析钢加热到以 上淬火后，随钢中碳含量的增加钢的硬度变化曲线；曲线3表示随碳含
织为什么能细化？
14．简述各种淬火方法及其使用范围。
15．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。
中
16．试述马氏体转变的基本特点。
南
17．试比较屈氏体、上贝氏体、马氏体和回火屈氏体、回火上贝氏体、
大 学 机 电 工 程 学 院
回火马氏体之间在形成条件、金相形态与性能上的主要区别。
10. 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用：
11. √a对．形高状淬复透杂性，钢截；面b．变中化淬大透的性零钢件；进c行．淬低火淬时透，性应钢采。用： 12. a若．要水提中高淬淬火火；时b√．的油淬中硬淬层火深；度c，．应盐采水取中：淬火。 缓和a√的．冷选却择介高质淬。透性钢；b．增大工件的截面尺寸；c．选用比较
16. a扩√．散亚退共火析的钢目；的b．是共：析钢；c．过共析钢。 化；a√c．．消降除低和硬改度善以晶便内于偏加析工；。b．消除冷塑性变形后产生的加工硬
17. 钢的回火处理是在：
18. aa．钢．6的退00渗火-6碳后50温进℃度行；范；b．围b．8是0正0：-8火50后℃进；√行c．；9c√0．0-淬95火0℃后；进d行．。1000-1050℃。
学
院
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（五）综合分析题(续)略
26．两个碳含量为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） 那个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？
2） 那个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？
3） 那个温度加热淬火后残余奥氏体较多？
院
“端淬试验”即结构钢末端淬透性试验。
8． 钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越 靠右，说明临界冷却 速度越 慢 。
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（二）填空题(续)
9． 钢的热处理工艺由 加热、保温、冷却 三个阶段所速成。
10． 应于
利亚用共F析e-相钢图。确定钢完全退火的正常温度范围是AC3+20
原子能进行扩散，而铁原子不能进行扩散。
8． 不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。 （×） 9． 在正常热处理加热条件下，随碳含量的增高，过共析钢 （×）
的过冷奥氏体越稳定。
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（三）是非题(续)
10．因为过冷奥氏体的连续冷却转变曲线位于等温转变曲线 （×）
（五） 综合分析题（续）
– 5． 奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体有何异同？
– 答：奥氏体是碳在α-Fe中的间隙固溶体，呈面心立方晶格，碳的固 溶度较大；过冷奥氏体在A1以下有一定的过冷度、不稳定；残余奥 氏体是奥氏体转变成马氏体的未完全转变产物。
– 6． 再结晶和重结晶有何不同？
–略
– 7． 指出影响奥氏体形成速度和奥氏体实际晶粒度的因素。
–略
中
– 8． 说明共析钢C曲线各个区、各条线的物理意义，指出影响C曲
南
线形状和位置的主要因素。
大
– 自已完成。
学 机
– 9． 试比较共析钢过冷奥氏体等温转变曲线和连续转变曲线的异同 点。
电 工 程 学
– 见P117
– 10．何谓钢的临界冷却速度？它的大小受哪些因素影响？它与钢的 淬透性有何关系？
院
4） 那个温度加热淬火后未溶碳化物较多？
5） 你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？
27．
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。
中
1） 45钢小轴（要求综合机械性能好）；
南
2） 60弹簧；
大
3） T12钢锉刀。
学
28．
两根45钢制造的轴，直径分别为10㎜和100㎜，在水中淬火后，
机
横截面上的组织和硬度是如何分布的？
百度文库
2． 在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同 点是 都是铁素体与渗碳体的机械混合物 ，不同点是 层间距
不同 ，屈氏体较细，。珠光体较粗。
3． 用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈 羽毛 状，而下 贝氏体则呈 针 状。
4． 与共析钢相比，非共析钢C曲线的特征是 C曲线靠左，亚共
中
析钢左上部多一条共析铁素体析出线，过共析钢多一条二次渗
中
低 ，转变后的残余奥氏体量就越 多 。
南
14． 在正常淬火温度下，碳素钢中共亚析钢的临界冷却速度比亚析钢和过共
大
析钢的临界冷却速度都 慢 。
学
15． 钢的临界冷却速度与奥氏体化温度的关系是 奥氏体化温度越高，临界冷
机
却速度越慢 。
电
16． 淬火钢进行回火的目的是 消除内应力，获得所要求的组织与性能 ，回
– 见P115，钢的临界冷却速度越大，则淬透性越大。
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（五）综合分析题(续)略，请自已思考
11．亚共析钢热处理时快速加热可显著地提高屈服强度和冲击韧性，是
何道理？
12．加热使钢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？
13．热轧空冷的45钢钢材在重新加热到超过临界点后再空冷下来时，组
含量均与钢中碳的含量相等。
2． 所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不 （×）
发生粗化的钢。
3． 马氏体是碳在α -Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏（×）
体转变时，体积要收缩。
4． 当把亚共析钢加热到和之间的温度时，将获得由铁素体 和奥氏体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳
（√）
7. 若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将：
8. a马．氏降体低的；硬度取b决√．于提：高；
c．不改变。
a．冷却速度； b．转变温度； 9. 淬硬性好的钢：
c√．碳含量。
√a．具有高的合金元素含量；b．具有高的碳含量；c．具有低的碳含量。
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（四）选择正确答案（续）
机
– 4． 奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度的含义是什么？
电 工 程
– 答：起始晶粒度－－指珠光体刚全部转变为奥氏体时晶粒的粗细。 – 实际晶粒度－－指具体热处理或热加工条件下奥氏体晶粒的粗细。
学
– 本质晶粒度－－钢加热到930℃±10℃、保温8小时、冷却后测得的
院
晶粒度。
机械工程材料 第七章 钢的热处理
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（一）解释名词
– 本质晶粒度 – 临界冷却速度 – 马氏体 – 淬透性 – 淬硬性 – 调质处理 中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（二） 填空题 1． 钢加热时奥氏体形成是由 形核、长大，剩余渗碳体的熔解，
奥氏体的均匀化 等四个基本过程所组成。
工
火温度越高，钢的强度与硬度越 低 。
程
17． 钢在回火时的组织转变过程是由 马氏体分解，残余傲氏体分解，回火屈
学
氏体形成，碳化物聚集长大 等四个阶段所组成。
院
18． 化学热处理的基本过程包括介质 分解、吸收、扩散 等三个阶段。
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（三） 是非题
1． 钢经加热奥氏体化后，在任何情况下，奥氏体中踏步的 （×）