第五章答案
1．什麼是合金鋼？與碳鋼相比有哪些優點？為什麼合金鋼的熱處理變形小？為什麼合金工具鋼的耐磨性、熱硬性比碳鋼高？
答：在鐵碳合金中特意加入錳、鉻、矽、鎳、鎢、釩、鋁、硼、鋁、 銅和稀土等合金元素，所獲得的鋼種，稱為合金鋼。碳素鋼的淬透性比較差，強度、屈強比、回火穩定性、抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用效能的需求。
而合金鋼，由於合金元素與鐵、碳以及合金元素之間的相互作用，改變了鋼的內部組織結構，從而能提高和改善鋼的效能。
2．比較說明亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼完全奧氏體化的過程。
答：亞共析鋼完全奧氏體化的過程：加熱至 a1 線溫度時，珠光體向奧氏體轉變，珠光體向奧氏體轉變的四個階段：
a. 形核 （優先在相界（f， fe3c）） ；b. 長大；c.
滲碳體完全溶解；d. 碳的均勻化。
同時組織中還存在 f，繼續加熱至 a3 線溫度時，鐵素體向奧氏體轉變， 至 912℃以上鐵素體全部轉變為奧氏體。
共析鋼完全奧氏體化的過程： 加熱至 a1 溫度時， 珠光體向奧氏體轉變，
； 珠光體向奧氏體轉變的四個階段： a. 形核 （優先在相界（f，fe3c）） b. 長大；c. 滲碳體完全溶解；d. 碳的均勻化 。
過共析鋼完全奧氏體化的過程：加熱至 a1 線溫度時，珠光體向奧氏體轉變， 珠光體向奧氏體轉變的四個階段： a.
形核 （優先在相界（f， fe3c）） ； b. 長大； c. 滲碳體完全溶解； d.
碳的均勻化。
同時組織中還存在 fe3cⅱ，繼續加熱至 a cm 線溫度時，二次滲碳體向奧氏體轉變，至 1148℃以上二次滲碳體全部轉變為奧氏體。
3． 「馬氏體硬而脆」這句話對嗎？為什麼？
答：馬氏體的硬度主要取決於其中的含碳量，含碳量越高，馬氏體硬度也就越高，隨著馬氏體含碳量的增加，c/a 增大，馬氏體的硬度也隨之增高。馬氏體的塑性和韌性也與其含碳量有關。
高碳馬氏體的含碳量高， 晶格的正方崎變大，淬火內應力也較大，往往存在許多顯微裂紋。片狀馬氏體中的微細孿晶破壞了滑移系，也使脆性增大，所以脆性和韌性都很差。 低碳板條狀馬氏體中的高密度位錯是不均勻分布的，存在低密度區，為位錯提供了活動餘地，由於位錯運動能緩和區域性應力集中，因而對韌性有利； 此外，淬火應力小，不存在顯微裂紋，裂紋通過馬氏體條也不易擴充套件，所以板條馬氏體具有很高的塑性和韌性。
4．45 鋼及 t10 鋼小試樣經 850℃水冷、850℃空冷、760℃水冷，720℃ 水冷處理後各是怎樣的組織？
解:鋼號 850℃水冷 850℃空冷 760℃水冷 720℃水冷
45 鋼 m+a』 s+t m+a』+f m+a』+f
t10 m+a』 s+t m+a』+fe3cⅱ m+a』+fe3cⅱ5．將兩 t12 鋼小試樣分別加熱到 780℃和 860℃，經保溫後以大於 vk 的速度冷卻至室溫，試問：
（1）哪個溫度？淬火後晶粒粗大
（2）哪個溫度淬火後未熔碳化物較多？
（3）哪個溫度淬火後殘餘奧氏體量較多？
（4）哪個淬火溫度合適？為什麼？
答：（1）860℃比 780℃淬火後晶粒粗大。
（2）780℃比 860℃未熔碳化物較多。
（3）860℃比 780℃殘餘奧氏體量較多。
（4）780℃淬火溫度合適。在這個溫度下雖然未熔碳化物較 860℃ 多，但奧氏體晶粒比較還未長大所以這個淬火溫度合適。
6．對一批 45 鋼零件進行熱處理，不慎將淬火件與調質件弄混，如何用最簡便的方法將它們區分開？為什麼？
答：淬火的目的是：為了獲得細小均勻的馬氏體組織。硬度高。調質的目的是：為了獲得回火索氏體組織。綜合機械效能好，硬度較淬火低。 所以可做硬度試驗。
7．用 20 鋼進行表面淬火和用 45 鋼進行滲碳處理是否合適，為什麼？
答：不合適。20 鋼是低碳鋼。表面淬火後，雖然在表面層可獲得板條狀的馬氏體體組織，但淬硬性差。
45 鋼是中碳鋼，含碳量高，如果再進行滲碳處理，使表面層的含碳量更高，淬透性差。
8．分析以下幾種說法是否正確？為什麼？
（1） 過冷奧氏體的冷卻速度大於 vk 時，則冷卻速度越快，冷卻後鋼的硬度越高；×
（2） 鋼中合金元素含量越高，淬火後的硬度也越高；×
（3）本質細晶粒鋼加熱後的實際晶粒一定比本質粗晶粒鋼的細。× （4）同一鋼材在相同的加熱條件下，總是水冷比油冷的淬透性好；小件比大件的淬透性好。×
9．現有低碳鋼齒輪和中碳鋼齒輪各乙隻，為了使齒輪表面具有高的硬
度和耐磨性，問各應怎樣熱處理？比較熱處理後它們在組織與效能上的異同點。
答：低碳鋼齒輪，由於含碳量低，塑性和韌性較高，硬度和耐模性差， 所以使用表面滲碳熱處理，在表面層可獲得板條狀的馬氏體體組織，心部仍然是較高塑性和韌性。
中碳鋼齒輪，由於含碳量較高，整體的綜合機械效能都比較好，因此要提高硬度和耐磨性，進行表面淬火即可。
第七章低合金與合金鋼
淮安資訊職業技術學院教案首頁 一 章節 第七章低合金與合金鋼 第一節合金元素在鋼中的作用第二節低合金鋼 二 教學目的 使學生了解合金元素在鋼中的作用及低合金鋼的分類 作用與編號 三 教學方法 講授法四 教學重點 合金元素在鋼中的作用與低合金鋼的應用 五 教學難點 合金元素在鋼中的作用與低合金鋼的應用...
第五章非合金鋼
a 三 判斷題 1 t10a鋼的含碳量為10 2 錳 矽在碳鋼中都是有益元素，適當增加其含量能提高鋼的強度 3 硫是鋼中的有益元素，它能使鋼的脆性下降 4 碳素工具鋼都是優質或高階優質鋼 5 碳素工具鋼的含碳量一般都大於0.7 6 鑄鋼可用於鑄造形狀複雜而力學效能要求較高的零件 7 低碳鋼的強度，硬...
13講機械結構用合金鋼合金工具鋼與高速鋼
機械製造技術基礎 教案 教學內容 機械結構用合金鋼合金工具鋼與高速鋼 教學方式 結合實際，由淺如深講解 教學目的 1 了解機械結構用合金鋼的牌號 2 掌握合金滲碳鋼 合金調質鋼 合金彈簧鋼 滾動軸承鋼的效能及應用 3 掌握合金工具鋼與高速鋼的效能及用途。重點 難點 機械結構用合金鋼的牌號及用途合金工...