钢部分简略版.docx

1.为什么4Cr13为过共析钢，Cr12MoV为莱氏体钢？1.从Fe-C相图来看，共析点一般称为S点，碳含量为0.77%，即含碳量大于0.77%才有可能是过共析钢。奥氏体中C含量最多为2.11%，相图上的该点称为E点，钢中C含量超过2.11%中才可能有莱氏体组织。但4Cr13钢和Cr12MoV钢中加入了合金元素，改变了相图，所以它们的微观组织不同于碳钢。2.4Cr13虽然含碳量接近0.4%，但由于合金元素Cr使Fe-Fe3C相图的共析点S左移，使得共析点由0.77%变为0.2%左右，故应为过共析钢。3.Cr12MoV的含碳量为1.4-1.7%，但由于合金元素Cr使得Fe-Fe3C相图中的SE线（碳在奥氏体中的溶解度线）向左上移动，使得E点由1.7%C移动到0.9%C左右，因此应为莱氏体钢。2. 奥氏体不锈钢和高锰钢固溶处理后放在水中冷却的目的与一般钢的淬火的目的有何区别？作用是什么？1.奥氏体不锈钢中C元素与Cr元素会形成Cr-C化物，如Cr23C6，分布于晶界，造成晶界附近的贫Cr区，贫Cr区的出现使得奥氏体不休钢易发生晶界腐蚀。因此，对奥氏体不锈钢进行固溶处理，在1000~1100℃下保温，使得碳化物溶解，使各种合金元素均匀地溶解在奥氏体组织中，然后水冷，避免冷却过程中碳化物析出，最后获得单一的奥氏体组织。2.高锰钢是一类高锰奥氏体钢。铸态的组织沿晶界析出的网状碳化物显著降低钢的强度、韧性和抗磨性。为此，必须经过热处理，将钢加热到单相奥氏体温度范围，使碳化物充分溶入奥氏体，然后水冷，获得单一的奥氏体组织。这种热处理称为水韧处理。3.钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3或Ac1以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体转变的热处理工艺。淬火水冷是为了得到较高的冷速。3.用T12制作锉刀，HRC60以上，请设计预备热处理、最终热处理的工艺方案，并说明原因。1.预备热处理：球化退火。得到粒状珠光体的原始组织，以利于切削加工，并且淬火过热倾向小。球化退火一般采用等温退火工艺，由退火温度以30~40℃/h的冷速冷却到700℃左右，等温4h，再炉冷到600-650℃出炉。2.最终热处理：淬火+低温回火。通过淬火得到硬度较高的马氏体组织，以满足硬度要求。淬火温度为Ac1+30~50℃，淬火介质可用油冷，以减小工件开裂与变形。然后在150~200℃进行低温回火，在保证高硬度的前提下降低钢的淬火内应力，减小脆性，使工件耐磨。4. 40Cr钢的Φ50mm零件，经以下三种热处理后，表面及中心硬度相近（HRC25-30），问哪种工艺的综合力学性能最好，说明原因。（1）Ac3以上 30-50℃，水淬，550℃回火，空冷。（2）Ac3以上30-50℃，油淬，550℃回火，空冷。（3）Ac3以上30-50℃，空冷。1.选择第二种处理方式即Ac3以上30-50℃，油淬，550℃回火，空冷。2. 40Cr钢是调质钢，调质钢的热处理应该采用调质处理即淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。其次40Cr钢工件淬火后应采用油冷，因为40Cr钢的淬透性较好，在油中冷却能淬硬,而且工件的变形、开裂倾向小。5.说明退火态45号钢如何获得以下组织？1）马氏体 2）屈氏体+马氏体 3）马氏体和铁素体 4）回火马氏体在C曲线画出热处理工艺并分析。1.要获得马氏体，需要进行淬火处理。45钢为亚共析钢，淬火温度为Ac3以上30~50℃。冷却方式用水冷以保证冷速。（C曲线上就在C曲线的左边画一条线，不与C曲线相交，然后滑到Ms下）2.淬火+油冷。Ac3以上30~50℃保温。冷却方式用油冷。这样冷速相对慢一些，会与C曲线上部相交，发生珠光体转变，生产屈氏体。（C曲线上与上部相交，与下部不相交，然后滑到Ms下）3.淬火+水冷。但淬火温度低，在Ac3和Ac1之间，即Fe-C相图的α铁素体+奥氏体相区。（C曲线上应该从先共析铁素体线划过，然后避开C曲线，直下Ms下）4.正常淬火（Ac3以上30~50℃。冷却方式用水冷）+低温回火。（C曲线为过冷奥氏体转变曲线，低温回火在Ms下方）6.20号钢，T10，20CrMnTi，三种钢材中，制作削铅笔用的小刀，使用哪种？分析说明原因。选T10钢。20CrMnTi为合金钢，价格较普通碳钢高，做小刀没必要使用合金钢。使用碳钢即可。碳钢中含C量增加，硬度增大。T10钢为碳素工具钢，硬度高于20钢，可作为小刀。7.9Mn2V材料，要求硬度HRC53~58，第一种工艺：在790摄氏度，充分加热奥氏体化后，油淬，在180~200摄氏度回火，发现材料经常脆断。后改变为第二种工艺：同样790摄氏度奥氏体化后，迅速放入260~280度的槽中等温处理4h，空冷。之后测得