机械工程材料课后作业.pptVIP

* 一、名词解释 1、热处理； 2、完全退火； 3、不完全退火； 4、正火； 5、回火； 6、完全淬火； 7、不完全淬火； 8、球化退火 二、简答 1、分别简介退火、正火、淬火和回火的目的？ 三、问答题 1、亚共析碳钢分别经完全退火、正火、淬火、淬火+低温回火、淬火+中温回火及淬火+高温回火后，组织分别是什么？ 2、过共析碳钢分别经完全退火、正火、淬火、淬火+低温回火、淬火+中温回火及淬火+高温回火后，组织分别是什么？ 3、共析碳钢分别经完全退火、正火、淬火、淬火+低温回火、淬火+中温回火及淬火+高温回火后，组织分别是什么？ 第二节 碳钢的热处理 钢的热处理：将钢在固态下以一定的方式进行加热、保温，然后采取合适的方式冷却，让其获得所需要的组织结构和性能的工艺。 退火：将工件加热到高于AC3或AC1温度以上，保温一定时间，随后以足够缓慢的速度冷却，使钢得到接近平衡组织的热处理工艺。 目的： ⑴调整硬度，便于切削加 工。 ⑵ 消除内应力，防止加工 中变形。 ⑶ 细化晶粒，为最终热处 理作组织准备。 真空退火炉 完全退火：将工件加热到加热到AC3以上，保温一定时间，得到均一奥氏体组织后，随后以足够缓慢的速度冷却，使钢得到接近平衡组织的热处理工艺。 不完全退火：加热到AC1以上，保温一定时间，得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体，随后以足够缓慢的速度冷却，使钢得到接近平衡组织的热处理工艺。 球化退火 将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。 球化退火目的：使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。球化退火主要适用于过共析钢。 球状珠光体 球化退火的组织为铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织，称球状珠光体， 用P球表示。 与片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形和开裂倾向小。 正火：将钢加热到AC3或Accm以上，保温一定时间，在静止的空气中冷却，得到细珠光体类型组织的热处理工艺。 正火温度 正火的目的 ⑴ 对于低、中碳钢(≤0.6C%)，目的与退火的相同。 调整硬度利于切削、 消除内应力、细化晶 粒。 ⑵ 对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。 淬火：将钢加热到Ac3或Ac1以上，保温一定时间，以一定的速度冷却（超过临界冷却速度），得到马氏体或下贝氏体组织（等温淬火）的热处理工艺。 目的：提高强度硬度 完全淬火：将钢加热到Ac3以上，保温一定时间，以一定的速度冷却（超过临界冷却速度），得到马氏体或下贝氏体组织的过程。 不完全淬火：将钢加热到Ac1以上，保温一定时间，得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体，以一定的速度冷却（超过临界冷却速度），使过冷奥氏体转变为马氏体或下贝氏体组织的过程。 螺杆表面的淬火裂纹 回火是指将淬火钢重新加热到相变点以下的某温度保温后冷却的工艺。 回火的目的： (1)减少或消除淬火内应力, 防止变形或开裂。 (2)获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。 (3)稳定尺寸。 化学成分（Fe-C）：含碳量差异 低碳、中碳和高碳（过共析）碳素钢 加工工艺：热处理方式 退火、正火、淬火等 S回 +碳化物 T回 +碳化物 M回+A’+碳化物 M+A’+碳化物 (球化退火后，不完全淬火) S+ Fe3C P+ Fe3C 高碳（过共析） S回 T回 M回 M S+F P+F 中碳 S回 T回 M回 M S+F P+F 低碳 +高温回火 +中温回火 +低温回火 淬火 正火 完全退火 四、计算 含碳量为0.45wt.%的碳钢熔化后，进行缓慢冷却，求： 1、共析刚结束时各相组成物的含量？ 2、共析刚结束时各组织组成物的含量？ L J N G ? ? +Fe3C ? +Fe3C L+Fe3C L+? ? + ? 1、先分析组织组成物种类和相组成物种类。 共析前： 组织和相组成- α +γ 共析： 相的转变：γ—Fe3C+ α 组织转变：γ—P 共析刚结束（727oC）： 相组成：Fe3C+ α 组织组成：P + α L J N G ? ? +Fe3C ? +Fe3C L+Fe3C L+? ? + ? 2、杠杆定律的应用。 共析刚结束 相组成：Fe3C+ α 支点成分：0.45% 端点成分： Fe3C —— 6.69% α ——0.02% (6.69-0.45)/(6.69-0.02)=93.6% α% 1-93.6%=6.4% * * * ，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经轧制、锻造后空冷，所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。而经球化退火得到的是球状珠光体组织，其中的渗碳