《鋼的熱處理》習題與思考題參考參考答案

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《鋼的熱處理》習題與思考題參考答案

（一）填空題

1．板條狀馬氏體具有高的強度、硬度及一定的塑性與韌性。2．淬火鋼低溫回火后的組織是M硬度及高的塑性、韌性的零件。

3．馬氏體按其組織形態(tài)主要分為板條狀馬氏體和片狀馬氏體兩種。4．珠光體按層片間距的大小又可分為珠光體、索氏體和托氏體。5．鋼的淬透性越高，則臨界冷卻卻速度越低；其C曲線的位置越右移。

6．鋼球化退火的主要目的是降低硬度，改善切削性能和為淬火做組織準備；它主要適用于過共析（高碳鋼）鋼。7．淬火鋼進行回火的目的是消除內應力，穩(wěn)定尺寸；改善塑性與韌性；使強度、硬度與塑性和韌性合理協(xié)同。8．T8鋼低溫回火溫度一般不超過250℃，回火組織為M回+碳化物+Ar，其硬度大致不低于58HRC。（二）判斷題1．隨奧氏體中碳含量的增高，馬氏體轉變后，其中片狀馬氏體減小，板條狀馬氏增多。（×）（×）3．高合金鋼既具有良好的淬透性，又具有良好的淬硬性。（×）4．低碳鋼為了改善切削加工性，常用正火代替退火工藝。（√）（×）6．經(jīng)加工硬化了的金屬材料，為了基本恢復材料的原有性能，常進行再結晶退火處理。（√）（三）選擇題1．鋼經(jīng)調質處理后所獲得的組織的是B。A．淬火馬氏體B．回火索氏體C．回火屈氏體D．索氏體2．若鋼中參與合金元素能使C曲線右移，則將使淬透性A。A．提高B．降低C．不改變D．對小試樣提高，對大試樣則降代3．為消除碳素工具鋼中的網(wǎng)狀滲碳體而進行正火，其加熱溫度是A。A．Accm+（30~50）℃B．Accm-（30~50）℃C．Ac1+（30~50）℃D．Ac1-（30~50）℃4．鋼絲在冷拉過程中必需經(jīng)B退火。A．擴散退火B(yǎng)．去應力退火C．再結晶退火D．重結晶退火5．工件焊接后應進行B。A．重結晶退火B(yǎng)．去應力退火C．再結晶退火D．擴散退火回

（+碳化物+Ar），其目的是使鋼具有高的強度和硬度；中溫

回火后的組織是T回，一般用于高σe的結構件；高溫回火后的組織是S回，用于要求足夠高的強度、

2．馬氏體是碳在a-Fe中所形成的過飽和間隙固溶體。當發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉變時，體積發(fā)生收縮。5．淬火、低溫回火后能保證鋼件有高的彈性極限和屈服強度、并有很好韌性，它常應用于處理各類彈簧。6．某鋼的淬透性為J，其含義是C。

A．15鋼的硬度為40HRCB．40鋼的硬度為15HRC

C．該鋼離試樣末端15mm處硬度為40HRCD．該鋼離試樣末端40mm處硬度為15HRC（四）指出以下鋼件的熱處理工藝，說明獲得的組織和大致的硬度：①45鋼的小軸（要求綜合機械性能好）；

答：調質處理（淬火+高溫回火）；回火索氏體；25~35HRC。②60鋼簧；

答：淬火+中溫回火；回火托氏體；35~45HRC。

③T12鋼銼刀。答：淬火+低溫回火；回火馬氏體+滲碳體+剩余奧氏體；58~62HRC。

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（五）車床主軸要求軸頸部位的硬度為50~52HRC，其余地方為25~30HRC，其加工路線為：鍛造→正火→機械加工→調質→軸頸表面淬火→低溫回火→磨加工。請指出：

①從20、45、60、T10鋼中，選擇制造主軸的鋼材：②正火、調質、表面淬火、低溫回火的目的；③軸頸表面處的組織和其余地方的組織。答：45鋼；

②正火改善切削性能；調質獲得較好的綜合機械性能；表面淬火使表面獲得馬氏體，提高表面的耐磨性能；低溫回火消除剩余應力，穩(wěn)定尺寸，改善塑性與韌性。

③軸頸表面處的組織為回火馬氏體；其余地方的組織為回火索氏體。

（六）現(xiàn)需制造一汽車傳動齒輪，要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接觸疲乏強度，心部具有良好韌性，應采用如下哪種材料及工藝，為什么？

①T10鋼經(jīng)淬火+低溫回火；45鋼經(jīng)調質地處理；③用低碳合金結構鋼20CrMnTi經(jīng)滲碳+淬火+低溫回火。答：T10鋼經(jīng)淬火+低溫回火的組織為回火馬氏體+滲碳體+剩余奧氏體，硬度為58~62HRC，表面具有高的硬度、耐磨性，但心部韌性差，因此，①不適合。45鋼經(jīng)調質處理后的組織為回火索氏體，硬度為25~35HRC，綜合機械性能較好，但表面不耐磨，因此，②不適合。用低碳合金結構鋼20CrMnTi經(jīng)滲碳+淬火+低溫回火后，表面組織為回火馬氏體+合金碳化+少量剩余奧氏體，硬度為60~67HRC，表面具有高的硬度、耐磨性，且心部組織為回火馬氏體+少量鐵素體，硬度為50~55HRC，具有較高的強度和一定的韌性，因此，③適合。第一次測練試題參考答案《材料的性能》一、填空題1．機械設計時常用兩種強度指標。2．設計剛度好的零件，應根據(jù)彈性模量指標來選擇材料。3．屈強比是與之比。4．材料主要的工藝性能有鑄造性能、可鍛性、焊接性和熱處理性能（或切削性能）。和二、判斷題1．材料硬度越低，其切削加工性能就越好。（×）2．材料的E值越大，其塑性越差。（×）3．材料的抗拉強度與布氏硬度之間，近似地成一直線關系。（√）4．各種硬值之間可以互換。（×）三、選擇題1．低碳鋼拉伸應力一應變圖中，曲線上對應的最大應用值稱為C。A、彈性極限B、屈服強度C、抗拉強度D、斷裂強度2．材料開始發(fā)生塑性變形的應力值叫做材料的B。

A、彈性極限B、屈服強度C、抗拉強度D、條件屈服強度3．測量淬火鋼及某些表面硬化件的硬度時，一般應用C。A、HRAB、HRBC、HRCD、HB4．有利于切削加工性能的材料硬度范圍為C。

A、230HBC、（150~250）HBD、（60~70）HRC四、問答題

2．常用的測量硬度方法有幾種？其應用范圍如何？

答：1）布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度；2）布氏硬度主要用于軟材料的測量，如退火鋼、調質鋼和有色

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金屬等；洛氏硬度主要用于中、硬材料的測量，如淬火鋼、調質鋼和表面硬層等；維氏硬度主要用于顯微組織中其次相的測量。

《材料的結構》一、填空題

1．晶體與非晶體的最根本區(qū)別是原子在三維空間的排列規(guī)律性不同，前者有序，后者無序。2．金屬晶體中常見的點缺陷是空位、間隙原子和置換原子，線缺陷是位錯，面缺陷是晶界。3．在常見金屬晶格中，原子排列最密的晶向，體心立方晶格是〈111〉，而面心立方晶格是〈110〉。4．晶體在不同晶向上的性能是不同，這就是單晶體的各向異性現(xiàn)象。一般結構用金屬為多晶體，在各個方向上性能近似一致，這就是實際金屬的偽各一致性現(xiàn)象。

5．同素異構轉變是指當外部的溫度和壓強改變時，金屬由一種晶體結構向另一種晶體結構轉變的現(xiàn)象。二、判斷題1．因單晶體具有各向異性，所以實際金屬的晶體在各個方向上的性能是不一致的。（×）2．金屬理想晶體的強度比實際晶體的強度高得多。（√）3．金屬面心立方晶格的致密度比體心立方晶格的致密度高。（√）4．在室溫下，金屬的晶粒越細，則其強度愈高和塑性愈低。（×）5．實際金屬中存在著點、線和面缺陷，從而使得金屬的強度和硬度均下降。（×）三、選擇題1．晶體中的位錯屬于D。A、體缺陷B、點缺陷C、面缺陷D、線缺陷1．多晶體具有AC。A、各向同性B、各向異性C、偽各向同性D、偽各向異性3．金屬原子的結合方式是C。A、離子鍵B、共價鍵C、金屬鍵D、分子鍵4．固態(tài)金屬的結構特征是B。A、短程有序排列B、長程有序排列C、完全無序排列D、部分有序排列5．室溫下，金屬的晶粒越細小，則D。A、強度高、塑性低B、強度低、塑性低C、強度低、塑性高D、強度高、塑性高四、問答題實際金屬晶體中存在哪幾種晶體缺陷？它們對金屬的機械性能的影響有什么？答：1）點缺陷、線缺陷（位錯）、面缺陷（晶界）；2）隨著點缺陷密度的增加，材料的強度和硬度提高（固溶加強），而塑性與韌性下降；隨著位錯密度的增加，材料的強度和硬度提高（位錯加強或加工加強），而塑性與韌性下降；晶粒越細小，晶界面積越多，材料的強度和硬度越高（細晶加強），同時塑性與韌性越好?！都兘饘俚哪獭芬?、填空題1．在金屬學中，尋常把金屬從液態(tài)向固態(tài)的轉變稱為結晶，而把金屬從一種結構的固態(tài)向另一種結構的固態(tài)的轉變稱為同素異構轉變（或多晶型轉變）。

2．當對金屬液體進行變質處理時，變質劑的作用是增加非自發(fā)形核（或非均勻形核）。3．液態(tài)金屬結晶時，獲得細晶粒組織的主要方法是增加過冷度和變質處理（或孕育處理）。4．過冷度是理論結晶溫度與實際結晶溫度之差。一般金屬結晶時，過冷度越大，則晶粒越細。二、判斷題

1．凡是由液體凝固成固體的過程都是結晶過程。