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1、第第 3 章章 钢的热处理复习思考题（参考答案）钢的热处理复习思考题（参考答案）1、画出 T8 钢的过冷奥氏体等温转变曲线。说明 C 曲线中各线的意义，并指出影响 C 曲线的主要因素。 为了获得以下组织，应用什么冷却方式？并在等温转变曲线上标出冷却曲线。（1）索氏体 （2）托氏体+马氏体+残余奥氏体 （3）全部下贝氏体 （4）马氏体+残余奥氏体 （5）托氏体+马氏体+下贝氏体+残余奥氏体答：（1）画出 T8 钢的过冷奥氏体等温转变曲线。说明 C 曲线中各线的意义。图 T8 钢等温转变曲线及冷却曲线P 线： 冷却至线 A1650范围内等温停留一段时间，冷至室温时得到珠光体组织。S 线： 冷却至
2、650600温度范围内等温停留一段时间，冷至室温时得到索光体组织。T 线： 冷却至 600550温度范围内等温停留一段时间，冷至室温时得到托氏体组织。B 上线： 冷却至 600350温度范围内等温停留一段时间，冷至室温时得到上贝氏体组织。B 下线： 冷却至 350Ms 温度范围内等温停留一段时间，得冷至室温时到下贝氏体组织。M+T 线： 以大于获得马氏体组织的最小冷却速度，并小于获得珠光体组织的最大冷却速度连续冷却，获得屈氏体+马氏体。M+ A线： 马氏体+少量残余奥氏体：以大于获得马氏体组织的最小冷却速度，冷却获得马氏体+少量残余奥氏体。（2）指出影响 C 曲线的主要因素。 为了获得以下组织
3、，应用什么冷却方式？答：影响 C 曲线的主要因素有，1、碳的质量分数，亚共析钢的 C 曲线随碳的质量分数增加向右移，过共析钢向左移。2、合金元素，除钴外，所有的合金元素溶入奥氏体后，均能增大过冷奥氏体的稳定性，使 C 曲线右移。其中一些碳化物形成元素（如铬、钼、钨、钒等） ，不仅使 C 曲线右移，而且还使 C 曲线形状发生改变。3、加热温度和保温时间加热温度越高，保温时间越长，奥氏体成分越均匀，晶粒也越粗大，晶界面积越少，可使过冷奥氏体稳定性提高，C 曲线右移。为了获得相应的组织，采用等温转变冷却方式。2、奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体三者之间有何区别？答：奥氏体: 碳在 Fe 中形成的间隙固
4、溶体。奥氏体是一个高温相，存在于 727以上的温度。在 727时，C 的质量分数为 0.77%。奥氏体的硬度较低（170200HB） ，塑性较高（=4050%） ，易于锻压成形。过冷奥氏体: 奥氏体在临界点 A 1 以上是稳定相，冷却至 A 1 以下就成了不稳定相，经过一个孕育期后，开始发生相变（组织转变） 。这种在孕育期内，暂时存在的不稳定状态，称为过冷奥氏体。过冷奥氏体在不同温度下的等温转变，将使钢的组织与性能发生明显的变化。残余奥氏体：马氏体转变结束后剩余的奥氏体。马氏体转变时，总要残留少量奥氏体，称为残余奥氏体 AR，AR 的含量与 Ms、Mf 的位置有关，奥氏体中的含碳量越高，则 M
5、s、Mf 越低，AR 含量越高，3、简述共析钢过冷奥氏体在 A1Ms 温度之间，不同温度等温时的转变产物及性能。答：1、高温转变（珠光体型转变） ，在（A1550）温度区间，过冷奥氏体的转变产物为珠光体型组织，都是由铁素体和渗碳体的层片组成的机械混合物。硬度不高，塑性较好。2、中温转变（贝氏体型转变） （550Ms） ， 共析成分的奥氏体过冷到 C 曲线“鼻端”到 Ms 线的区域，即（550230）的温度范围，将发生奥氏体向贝氏体转变。上贝氏体（B 上） 。它是由过饱和铁素体和渗碳体组成。其硬度约为（4045）HRC，但强度低、塑性差、脆性大，生产上很少采用。下贝氏体（B 下） 。它是由过饱和
6、铁素体和碳化物组成。下贝氏体具有高的强度和硬度（4555）HRC，好的塑性、韧性。生产中常采用等温淬火获得高强韧性的下贝氏体组织。4、什么是淬火临界冷却速度？它对钢的淬火有何重要意义？答：依据 CCT 图，在奥氏体区与 C 曲线（珠光体转变线）之间找出紧贴着C 曲线的冷却速度，它就是淬火临界冷却速度。也就是零件淬火为了获得马氏体所需的最低的冷却速度。淬火冷却是冷却非常快的过程，为了得到马氏体组织，淬火冷却速度必须大于临界冷却速度 vk。但冷却速度过快必然产生很大的淬火内应力，引起工件变形。因此，为使工件既能获得马氏体组织，同时又避免产生变形和开裂的理想淬火冷却曲线5、什么是马氏体？马氏体转变有何特点？答：马氏体（Martensite）是碳在 -Fe 中的过饱和固溶体，用符号 M 表示，有板条马氏体、片状马氏体。马氏体组织的硬度是钢组织中最高的，马氏体强化是钢的主要强化手段，钢淬火后的组织就是以马氏体为主的组织。马氏体转变有何特点主要有四点：1、马氏体转变是无扩散型相变 ； 2、马氏体的形成速度很快 ； 3、马氏体转变温度极低，过冷度很大；4、马氏体的转变是不完全的，总有少量的残留奥氏体 。
