第三次作業(yè)參考答案

1、何謂退火和正火？兩者的特點和用途有什么不同？退火是將鋼件加熱到Ac1或Ac3以上（30~50℃），保溫一段時間，然后再緩慢的冷卻（普通用爐冷）。正火是將鋼件加熱到Ac3或Acm以上（30~50℃），保溫一段時間，然后在空氣中冷卻，冷卻速度比退火稍快。退火與正火的重要區(qū)別是：正火是完全退火的一種變態(tài)或特例，兩者僅是冷卻速度不同，普通退火是隨爐冷而正火是在空氣中冷卻，正火既合用于亞共析鋼也合用于過共板鋼，對于共析鋼，正火普通用于消除網(wǎng)狀碳化物；對于亞共析鋼，正火的目的與退火基本相似，重要是細化晶粒，消除組織中的缺點，但正火組織中珠光體片較退火者細，且亞共析鋼中珠光數(shù)量多鐵素體數(shù)量少，因此，經(jīng)正火后鋼的硬度、強度均較退火的高，由此可知，在生產(chǎn)實踐中，鋼中有網(wǎng)狀滲碳體的材料需先經(jīng)正火消除后方可使用其它工藝，而對熱解決后有性能規(guī)定的材料，則據(jù)規(guī)定的不同及鋼種不同選擇退火工藝，如：規(guī)定熱解決后有一定的強度、硬度，可選擇正火工藝；規(guī)定有一定的塑性，盡量減少強度、硬度的則應(yīng)選擇退火工藝。生產(chǎn)上慣用的退火操作種類（1）完全退火（俗稱退火）重要用于亞共橋鋼和合金鋼的鑄件、鍛件及熱軋型材，有的也用做焊接構(gòu)造件，其目的是細化晶粒，改善組織，消除殘存應(yīng)力，減少硬度、提高塑性，改善切削加工性能，完全退火是一種時間很長的退火工藝，為了縮短其退火時間，現(xiàn)在常采用等溫火的工藝來取代完全退火工藝，同完全退火比較，等溫火的目的與完全退火相似，但它大大縮短了退火時間。（2）球化退火重要用于過共析鋼及合金工具鋼（如刀具、量具、模具以及軸承等全部鋼種）。其目的重要是減少硬度，改善切削加工性，并為后來淬火作好準(zhǔn)備。（3）去應(yīng)力退火（又稱低溫退火）重要用來消除鑄件、鍛件及焊接件、熱軋件等內(nèi)應(yīng)力。（4）再結(jié)晶退火用來消除冷加工（冷拉、冷沖、冷軋等）產(chǎn)生的加工硬化。目的是消除內(nèi)應(yīng)力，提高塑性，改善組織。（5）擴散退火重要用于合金鋼，特別是合金鋼的鑄件和鋼錠。目的是運用高溫下原子含有較大的擴散能力來減輕或消除鋼中化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。2、鋼淬火后所獲得的馬氏體組織與鐵素體有何相似和不同之處？鋼中的馬氏體組織體現(xiàn)出什么特性？在鋼中馬氏體和鐵素體含有相似的構(gòu)造，都是碳在a鐵中的固溶體，但馬氏體是碳在a鐵中的過飽和固溶體，鐵素體是碳在a鐵中的間隙固溶體。馬氏體中過飽和溶解有碳元素，因此它能夠很硬，事實上低碳馬氏體的硬度并不高。馬氏體中尚有大量位錯和其它亞構(gòu)造，也是使它硬度增大的因素，馬氏體的三維組織形態(tài)普通有片狀或者板條狀，但是在金相觀察中（二維）普通體現(xiàn)為針狀。高的強度和硬度是鋼中馬氏體的重要特性之一。3、鋼在淬火后為什么要回火？三種類型回火的加熱溫度規(guī)范、目的和應(yīng)用有什么不同？淬火后的馬氏體加殘存奧氏體組織，是一種不穩(wěn)定的組織，如果碰到適宜的條件，會隨時發(fā)生轉(zhuǎn)變，引發(fā)零件形狀和尺寸的變化，這對機械零件配合的規(guī)定(普通狀況下，淬火部位大多數(shù)是配合面)來說是不允許的。由于不管什么零件，一旦成形后，我們總但愿它尺寸穩(wěn)定。零件淬火后有較大的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力存在，如果不及時消除這些應(yīng)力，就會進一步擴展；而這種應(yīng)力又往往分布在尖角、缺口、孔眼等部位，形成應(yīng)力集中。應(yīng)力的集中和擴展，會使零件變形和開裂，因此應(yīng)當(dāng)及時消除應(yīng)力。有部分零件需要通過熱解決來提高它的機械性能，如強度、韌性等，使它在運轉(zhuǎn)過程中含有一定的抗力，以確保較長的使用壽命。這樣的熱解決往往安排在粗加工之后。要滿足零件機械性能的規(guī)定，使它有良好的切削加工性能，還必須把淬火后得到的含碳過飽和的馬氏體作回火解決，使碳原子析出形成粒狀的滲碳體，從而得到回火索氏體或回火屈氏體等組織?？偠灾瑸榱朔€(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸，及時消除內(nèi)應(yīng)力，避免變形和裂紋的產(chǎn)生；為了調(diào)節(jié)組織，使零件含有良好的加工性能和使用性能，就必須將淬火后的零件及時地進行回火?；鼗鸩僮髌胀煞秩悾杭锤邷鼗鼗?，指溫度在A1線下列至500℃范疇內(nèi)的回火；中溫回火，指溫度在250一500℃范疇內(nèi)的回火；低溫回火，指溫度在250℃下列的回火。高溫回火的目的是為了獲得回火索氏體或珠光體為主的組織，以得到良好的綜合機械性能(現(xiàn)有較高的硬度、強度，又有較好的塑性、韌性)。因此高溫回火常作為調(diào)質(zhì)工序，(即淬火加高溫回火)另外也可用于不淬火狀態(tài)下的零件，以消除應(yīng)力，防止變形的解決，如焊接構(gòu)造件消除焊接應(yīng)力的解決。高溫回火還作為表面淬火返工解決的中間工序，以消除應(yīng)力，減少硬度，替代退火工序。高溫回火用在正火后，則經(jīng)常是為了減少硬度、改善切削加工性能。高溫回火還能夠用來作復(fù)雜零件和高合金鋼制造的零件在熱解決前(涉及滲碳等)的預(yù)解決工序。中溫回火能確保零件有較高的彈性極限和抗疲勞強度，這時零件的金相組織是回火屈氏體或回火索氏體。根據(jù)這種特性，中溫回火慣用于彈簧、高強度齒輪、錘扦、模具、高車(俗稱天車、行車)車輪及其它車輪踏面的熱解決。低溫回火所得到的組織是回火馬氏體或回火馬氏體加回火屈氏體。普通說來，這種回火不減少或少減少硬度，它的目的重要是為了消除應(yīng)力，故對于規(guī)定高硬度、高耐磨性的零件如高速齒輪、鈾承等零件都采用這種回火。調(diào)質(zhì)即淬火和高溫回火的綜合熱解決工藝。調(diào)質(zhì)件大都在比較大的動載荷作用下工作，它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的作用，有的表面還含有摩擦，規(guī)定有一定的耐磨性等等?？傊慵幵诙鄠€復(fù)合應(yīng)力下工作。這類零件重要為多個機器和機構(gòu)的構(gòu)造件，如軸類、連桿、螺栓、齒輪等，在機床、汽車和拖拉機等制造工業(yè)中用得很普遍。特別是對于重型機器制造中的大型部件，調(diào)質(zhì)解決用得更多．因此，調(diào)質(zhì)解決在熱解決中占有很重要的位置。4、闡明鋸條、汽車鋼板彈簧、車床主軸、變速箱齒輪、發(fā)動機曲軸的最后熱解決工藝。鋸條：退火后加工成型，再淬火+低溫回火>端部發(fā)藍解