9．（ ）45钢淬火并回火后机械性能是随回火温度上升，塑性,韧性下降，强度,硬度上
升。
错。钢是随回火温度上升，塑性,韧性上升，强度,硬度提高。 10．（ ）淬硬层深度是指由工件表面到马氏体区的深度。
错。淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区（50%马氏体+50%非马氏体组织）的深度。
11．（ ）钢的回火温度应在Ac1以上。
错。回火是指将淬火钢加热到A1以下保温后再冷却的热处理工艺。
12．（ ）热处理可改变铸铁中的石墨形态。
错。热处理只能改变铸铁的基休组织，而不能改变石黑的状态和分布。
13.（ ）奥氏体是碳在α-Fe中的间隙式固溶体。
错。奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体。用符号A或γ表示。
14．（ ）高频表面淬火只改变工件表面组织，而不改变工件表面的化学成份。 对。高频表面淬火属于表面淬火的一种。表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。
15．（ ）过冷度与冷却速度有关，冷却速度越大，则过冷度越小。
错。过冷度（ΔT）是指理论结晶温度（T0）与实际结晶温度（T1）的差值，即ΔT=T0-T1。
但是冷却速度越大，则过冷度越大，。
16．（ ）所谓的本质细晶粒钢，是说它在任何条件下晶粒均不粗化。 错。本质晶粒度是指钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为实际晶粒度，通常把钢加热到940±10℃奥氏体化后，设法把奥氏体保留到室温来判断钢的本质晶粒度。 17．（ ）因为单晶体是各项异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向
上的性能也是不同的。
错。
18．（ ）钢中的杂质元素“硫”会引起钢的“冷脆”。
错。钢中硫会引起热脆性，而磷有固溶强化作用，右提高强度硬度，但是却显著降低了
钢的韧性塑性（叫冷脆性）
19．（ ）硬度试验操作简便，迅速，不会破坏零件，根据测量的硬度值还可以估计近
似的强度值，因而是生产上常用的一种机械性能试验方法。
对。
20．（ ）含碳量低于0.25%的碳钢，退火后硬度低，切削时易粘刀并影响
21
刀具寿命，工件表面光洁度差，所以常采用正火。
对。
21. （ ）三种金属晶格类型中，体心立方晶格中原子排列最为紧密。
错。原子排列紧密度与晶包的致密度有关，致密度越高，原子排列越紧密。休心立方的
致密度为0.68,而面心立方和密排六方的为0.74。
22. （ ） 金属中的固溶体一般说塑性比较好，而金属化合物的硬度比较高。 对。与纯金属相比，固溶休的强度硬度高，塑性韧性低，但与金属化全物相比其硬度要
低得多，而塑性韧性要高得多。
23. （ ）高速钢反复锻造的目的是为了锻造成型。
错。高速工具钢是莱氏体钢，其铸态组织为亚共晶组织，由鱼骨状的莱氏休与树枝状的马氏体加托氏体组成。反复锻打是为了击碎鱼骨状碳化物，使其均匀的人布于基休中。 24. （ ）金属发生多晶型转变时，不仅晶格要发生变化，组织与性能也要发生变化。
对。多晶型转变即同互异构转变，热处理的依据，
25. （ ）发生过烧的工件可以通过重新加热后缓慢冷却使晶粒细化，而发生过热的工件
只能报废。
错。发生过热的工件可以通过重新加热后缓慢冷却使晶粒细化，而发生过烧的工件只能报废。
26 .（ ）含Mo、W等合金元素的合金钢，其回火脆性倾向较小。 对。在钢中加入W（约1%）、Mo（约0.5%）可以有效的抑制回火脆性。
27. （ ）铸钢的铸造性能比铸铁差，但常用于制造形状复杂，锻造有困难，要求有较高
强度和塑性并受冲击载荷，铸铁不易达到的零件。
对。 三、回答下列问题
1.零件设计时图纸上为什么常以其硬度值来表示材料力学性能的要求？
答：（1）硬度是指材料抵抗局部塑性变形的能力。
（2）硬度试验操作简便，迅速，不会破坏零件，可用于成品件的检测， （3）硬度是一个综合力学性能指数，根据测量的硬度值还可以估计近似的强度值等。 2．说明WSn=25%的Pb—Sn合金在下列各温度时有哪些相组成物？有哪些组织组成物？（1）高于300℃； （2）刚冷却至180℃，共晶转变尚未开始；（3）在183℃共晶转变刚完；
（4）室温。
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答：（1）高于300℃：相：液相，组织为Pb—Sn溶化物
（2）刚冷却至180℃，共晶转变尚未开始：相为液相+α相，组织为Pb—Sn溶化物+α
回溶体
（3）在183℃共晶转变刚完：相为α相和β相，组织为（α+β）共晶组织
（4）室温：相为α相和β相，组织为α+（α+β）+βII。 3.图2—2为简化的铁碳合金状态图。试回答下列问题： （1） 以相组成物填写相图。（标注见课本P51）
（2） 填空：碳在α-Fe中的固溶体称铁素体，其符号为 F或α，晶格类型是体心立方
晶格，性能特点是强度硬度低，塑性韧性好 。
（3） 碳在γ-Fe中的固溶体称奥氏体，其符号为A或γ ，晶格类型是面心立方晶格，
性能特点是强度 低 ，塑性 好 。
（4） 渗碳体是铁 与 碳 的间隙固溶体 ，含碳量为 6.69%，
性能特点是硬度 很高 ，脆性韧性几乎为“零” 。
（5）ECF称共晶线 线，所发生的反应称共晶 反应，其反应式是
L4.3→γ2.11+Fe3C 得到的组织为莱氏体（Le） 。 （6）PSK称共析 线，所发生的反应称共析 反应，其反应式是
γ0.77→α0.0218+Fe3C 得到的组织为 珠光体（P）。
（7） E是碳在中的α-Fe最大溶解度点，P是 碳在γ-Fe中的最大溶解度 点，A1即 PSK 线，
A3即 GS 线，Acm即 ES 线。
4.过共析钢的淬火温度是多少？为什么要选择在这一温度？ 答：对于过共析钢而言，淬火温度为AC1+（30～50）℃
5.如下图所示，确定不同冷却速度下可能获得的组织，并比较其硬度值。 答：V1线是炉冷后空冷，得到的是珠光体（P），V2是加热后空冷，得到的是索氏体（S）或回火索氏体（S回）；V3得到的是下贝氏体、马氏体和过冷奥氏体（B下+M+A′）；
V4为水冷，得到的是马氏体和残余奥氏体(M+A′)。
硬度值:P 6. 共析钢C曲线与冷却曲线如图 （1）指出图中各点的组织 （2）并奥氏体化后各冷却方式下的热处理工艺名称 23 答：（1） 1：过冷奥氏体；2：过冷奥氏体和珠光体；3：珠光体（P）；4：过冷奥氏体；5：过冷奥氏体和索氏体；6：索氏体（S）；7：淬火马氏体+残余奥氏体（M淬A′）； 8：过冷奥氏体；9：过冷奥氏体和贝氏体；10：贝氏体（B）。 （2） V1：等温退火；V2：正火；V3等温回火；V4：淬火。 7.将一T12钢小试样分别加热到780oC和860oC，经保温后以大于Vk的速度冷却至室温， 试问：（T12钢Ac1=730oC Accm=830oC） （1）、哪个温度淬火后晶粒粗大？ （2）、哪个温度淬火后未溶碳化物较多？ （3）、哪个温度淬火后残余奥氏体量较多？ （4）、哪个淬火温度合适？为什么？ 答：（1）860℃下淬火后晶粒更细。860℃>830℃，即加热温度大于AC㎝由于奥氏体晶粒粗大，含碳量提高，使淬火后马氏体晶粒也粗大，且残余奥氏体量增多，使钢的硬度、耐 磨性下降，脆性和变形开裂倾向增加。 （2）780oC下未溶碳化物较多， （3））860℃下残余奥氏体量较多。 （4）780oC更适合淬火。T12是含碳量为1.2%的碳素工具钢，是过共析钢，其淬火火 为AC1+（30～50）oC。 8. 45钢及T10钢小试件经850oC水冷、850oC空冷、760oC水冷、720oC水冷处理后的组织 各是什么？（45钢：Ac1=730o，Ac3=780oC; 10钢：Ac1=730oC，Accm=800oC） 答： 45钢 T10钢 850oC水冷 （淬炎）马氏体 马氏体+颗粒碳化物 850oC空冷 （正火）索氏体 索氏体 760oC水冷 回炎索氏体 马氏体+残余奥氏体+颗粒碳化物 720oC水冷 组织不变 组织不变 9.．一根直径为6mm的45钢圆棒，先经过840℃加热淬火，硬度为HRC55（未回火）然后从一端加热，依靠热传导使45钢圆棒上各点达到如图所示的温度。试问： (1)各点部位的组织是什么？（5分） (2)整个圆棒自图示各温度保温后缓冷至室温后，问各点的组织是什么？若自图示各温 度保温后水淬至室温，问各点的组织又是什么？（10分） 24 答： 各点部位的组织 各温度保温后缓冷至室温后 各温度保温后水淬至室温 10. 用45钢制造机床齿轮，其工艺路线为：锻造—正火—粗加工—调质—精加 工—高频感应加热表面淬火—低温回火—磨加工。说明各热处理工序的目的及使 用状态下的组织。 答：正火：对于低、中碳的亚共析钢而言，正火的目的是调整硬度，便于切削加工，细化晶粒，提高力学性能，为淬火作组织准备，消除残作内应力，防止在后续加热或热处理中 发生开裂或形变。使用组织为：铁素体加索氏体。 调质：提高力学性能，减少或消除淬火内应力，稳定工件尺寸。使用组织：回火索氏体。 高频感应加热表面淬火：提高表面硬度、强度、耐磨性和搞疲劳极限，获得所需的力学性能，使心部组织具有足够的塑韧性。使用组织：表面为回火马氏体或铁素体加索氏体。 低温回火：减少或消除淬火内应力，稳定工件尺寸，获得工艺所要的力学性能。使用组 织：回火马氏体。 11．某汽车齿轮选用20CrMnTi材料制作，其工艺路线如下： 下料——锻造——正火①切削加工——渗碳②淬火③低温回火④喷丸——磨削加工。请分别 说明上述①、②、③和④项热处理工艺的目的及组织。 答：1正火：对于低、中碳的亚共析钢而言，正火的目的是调整硬度，便于切削加工，细化晶粒，提高力学性能，为淬火作组织准备，消除残作内应力，防止在后续加热或热处理 中发生开裂或形变。使用组织为：铁素体加索氏体。 2渗碳：提高工件表面硬度、耐磨性及其疲劳强度，同时保持工件心部良好的韧性和塑性。使用组织：表层为高碳回火马氏体+颗粒碳化物+少量残余奥氏体，心部为低碳回火马氏 体+铁素体。 铁素体+珠光体 铁素体+珠光体 回火索氏体 回火马氏体 马氏体+铁素体 A 奥氏体 B 奥氏体 C D E 马氏体 铁素体+奥氏体 马氏体+奥氏体 回火索氏体 回火马氏体 淬火马氏体 淬火马氏体 马氏体+铁索体 25