4、下列材料中哪些可以用来制造轴类件？若制造中低载荷的普通机床主轴，则哪个牌号的合金钢最适合？制定其工艺路线，并指出其中热处理工序的目的以及最后使用时的组织。T8 20Cr 40Cr KT300-6 38CrMoAlA 20CrMnTi 5CrMnMo 45 答：45、40Cr、38CrMoAlA、20CrMnTi、20Cr 都可制造轴类件；
其中，合金钢中 40Cr 最适宜制造机床主轴； 工艺路线如下：下料→锻造→正火→机械粗加工→调质处理→半精加工→→高频感应加热表面淬火+低温回火→磨削。
其中，正火的目的：去除锻造内应力；提高硬度，改善切削加工性；为后续热处理做好组织准备
调质处理：提高综合力学性能
高频感应加热表面淬火+低温回火：提高表面的硬度和耐磨性，保持心部韧性。 最终组织：表面—M回 心部—S回
5、画出简化后的铁碳相图；现有两种铁碳合金，其中一种的显微组织中珠光体占 70%，铁素体占 30%，另一种合金中珠光体占 90%，二次渗碳体 占 10%，问：这两类合金各属于哪一类合金？含碳量各为多少？画出各自的组织示意图。 答：第一类为亚共析钢，第二类为过共析钢
C%=0.77%×0.70+0.0218%×0.30=0.54554 %
C%=0.77%×0.90+0.10×6.69%=1.362%
组织示意图略 铁碳相图如下：
6、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到 1000℃保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。 答：冷拉钢丝绳是利用加工硬化效应提高其强度的，在这种状态下的钢丝中晶体缺陷密度增大，强度增加，处于加工硬化状态。在 1000℃时保温，钢丝将发生回复、再结晶和晶粒长大过程，组织和结构恢复到软化状态。在这一系列变化中，冷拉钢丝的加工硬化效果将消失，强度下降，在再次起吊时，钢丝将被拉长，发生塑性变形，横截面积减小，强度将比保温前低，所以发生断裂。
7、请简要分析汽车变速箱齿轮的服役条件和常见的失效形式，并从以下提供的材料中选择合适的材料，写出工艺路线，说明各热处理工序的作用，热处理后的组织。 钢材：Q235AF、65、20CrMnTi、60Si2Mn、T12、ZGMn13-1、W18Cr4V
答：汽车、拖拉机齿轮受力较大，易过载，启动、制动及变速时受到频繁的强烈冲击，这类齿轮对材料的耐磨性、疲劳性能、心部强度度和韧性要求均较高，因此选用 20CrMnTi 制造，经渗出碳淬火+低温回火处理后使用其齿面硬度可达 58~62HRC，心部硬度 30~45HRC。 加工路线：下料→锻造→正火→机械加工→渗碳→淬火→低温回火→ 喷丸←磨齿 正火为预备热处理为进一步机械加工和热处理作组织上的准备，可提高硬度，改善切学加工性，并使组织细化，均匀；
渗碳、淬火、低温回火为最终热处理，渗碳后表面含碳量提高，随后的淬火使硬度提高，由于表面和心部的含碳量不同，使得表层和心部的组织和硬度均有不同。表面硬度高，心部韧。 组织：表面是高碳的回火 M，心部是低碳的回火 M
8、请简要分析普通车床传动轴的服役条件和常见的失效形式，并从以下提供的材料中选择合适的材料，写出工艺路线，说明各热处理工序的作用，热处理后的组织。 钢材：Q235AF、65、20CrMnTi、40Cr、T12、ZGMn13-1、W18Cr4V
答：机床主轴是典型的受扭转—弯曲复合作用的轴件，它受的应力不大（中等载荷），承受的冲击载荷也不大，如果使用滑动轴承，轴颈处要求耐磨。因此大多采用中碳钢制造，并进行调质处理，轴颈处由表面淬火来强化。载荷较大时则用 40Cr 等低合金结构钢来制造。 工艺路线：下料→锻造→正火→调质→机械粗加工→高频感应加热表面淬火+低温回火→磨削
其中，正火的目的：去除锻造内应力；提高硬度，改善切削加工性；为后续热处理做好组织准备
调质处理：提高综合力学性能
高频感应加热表面淬火+低温回火：提高表面的硬度和耐磨性，保持心部韧性。 最终组织：表面—M回 心部—S回