班级姓名学号
《工程材料基础》第四章合金钢作业
一、单项选择
1.切削加工刀具的性能主要应达到_____
(a) 高强度，高韧性(b) 硬度与强度的适当配合
(c) 高的弹性模量及刚度(d) 高硬度、高耐磨性及红硬性
2.20CrMnTi钢中Ti元素主要作用是_____
(a) 提高强度 (b) 提高回火抗力(c) 细化晶粒(d) 提高硬
度
3.40CrNiMo钢中Cr、Ni元素的主要作用是_____
(a) 提高强度(b) 强化铁素体，提高淬透性
(c) 提高红硬性(d) 细化晶粒
4.Cr18Ni9Ti钢中Ni元素的主要作用是_____
(a) 细化晶粒(b) 提高淬透性(c) 获得单相奥氏体组织(d) 提高强度
5.40Cr钢制汽车连杆螺栓淬火后高温回火时应____(提示:高温回火要避免第二类回火脆性)
(a) 炉冷(b) 空冷(c) 油冷(d) 水冷
6.下列材料中，适合制作手术刀的是_____
(a) 1Cr13 (b) 4Cr13 (c) 1Cr17 (d) 1Cr18Ni9
7.下列材料中适合制作冷作模具的是_____
(a) Cr12MoV (b) 38CrMoA1A (c) HT350 (d) 5CrNiMo
8.下列材料中，适合作汽车板弹簧的是_____
(a) 20钢(b) 60Si2Mn (c) GCr15 (d) T12
9.下列材料中，适合坦克履带板的是_____
(a) ZChPbSb16-16-2 (b) ZG35 (c) ZL203 (d) ZGMn13
10.W18Cr4V钢（高速钢）在切削加工前的预先热处理应进行_____
(a) 去应力退火(b) 再结晶退火(c) 完全退火(d) 球化退火
11.40Cr钢制内燃机连杆螺栓，淬火加热的合适温度为_____
(a) 650℃(b) 750℃(c) 850℃(d) 950℃
12.60Si2Mn制造汽车板弹簧，淬火后回火时的加热温度约为_____
(a) 150℃(b) 300℃(c) 450℃(d) 550℃
13.制造钢桥的合适材料是_____
(a) Q235 (16Mn) (b) 20钢(c) 60钢(d) T12钢
14.35CrMo钢中Mo的主要作用是_____
(a) 提高红硬性(b) 提高耐腐蚀性(c) 消除第二类回火脆性(d) 细化晶粒
15.钢中细化晶粒的主要合金元素是_____
(a) Cr、Al、Si (b) V、Ti、Nb (c) W、Mo、Re (d) P、Cu、Mn
16.钢的淬透性主要决定于_____
(a) 合金元素(b) 冷却速度(c) 工件尺寸(d) 冷却介质
17.40CrMo钢制连杆螺栓淬火并经高温回火后，可以_____ （提示：Mo的作用）
(a) 炉冷(b) 空冷(c) 水冷(d) 油冷
18.下列材料适合作板簧的是_____
(a) Mn13 (b) Q235 (16Mn) (c) 20Mn2V (d) 65Mn
19.下列钢中耐腐蚀性最好的是_____
(a) 0Cr18Ni9Ti (b) GCr15 (c) 12CrMoV (d) Cr12MoV
20.高速钢的红硬性可保持到_____
(a) 250℃(b) 425℃(c) 600℃(d) 1500℃
21.ZGMn13是耐磨钢，其良好的耐磨性来自于_____
(a) 形成大量碳化物(b) 加工硬化能力强
(c) 大量锰元素固溶强化(d) 铸造后就有高硬度
22.汽车变速箱齿轮可选用的材料和热处理工艺是_____
(a) 40CrNiMo／调质(b) 40CrNiMo／渗碳淬火
(c) 20CrMnTi／调质(d) 20CrMnTi／渗碳、淬火低温回火
23.W18Cr4V钢淬火后的回火温度应为_____
(a) 200℃(b) 400℃(c) 560℃(d) 460℃
24.制造高压容器的合适材料是_____
(a) 40Cr (b) T12 (c) 16Mn (d) 10钢
25.制造热锻模具的合适材料是_____
(a) 5CrNiMo (b) T12 (c) 20CrMnTi (d) Cr12MoV
26.制造冷作模具的合适材料是_____
(a) 1Cr17 (b) 60Si2Mn (c) Cr12MoV (d) GCr15
27.制造高速切削车刀的合适材料是_____
(a) W18Cr4V (b) T12 (c) 40钢(d) 20钢
28.制造汽轮机叶片的合适材料是_____
(a) 1Cr13 (b) 1Cr17 (c) 5CrNiMo (d) GCr15
29.制造拉丝模、切边模常选用_____
(a) 15CrMo (b) 1Cr18Ni9Ti (c) Cr12MoV (d) 2Cr13
30.制造精密机床主轴的合金钢为_____
31.(a) 20CrMnTi (b) 38CrMoAlA (c) 50CrVA (d) 9SiCr
32.下面所给出的几种合金元素,哪种元素不能提高钢的淬透性_____
(a) Co (b) Cr (c) V (d) Mo
33.我国南京长江大桥是采用_____钢建造的
(a) 16Mn (Q235) (b) 20 (c) 1Cr13 (d) T18
34.用40Cr钢制作汽车发动机曲轴，轴颈处的最终热处理工艺是_____。
(a) 渗碳+淬火+低温回火(b) 渗碳+淬火+高温回火
(c) 感应淬火+低温回火(d) 感应淬火+高温回火
35.下列奥氏体不锈钢中，最易发生晶间腐蚀的是______。
(a) 1Cr18Ni9Ti (b) 1Cr18Ni9 (c) 0Cr18Ni9 (d) 00Cr18Ni9Ti
二判断正误题
1.( )钢的第二类回火脆性可以通过添加合金元素消除。
2.( )钢淬火后的硬度主要取决于钢中的合金元素。
3.( ) Q235钢中的Mn元素的主要作用是提高淬透性。
4.( )高速钢淬火后应在200℃进行低温回火，以获得高硬度和高耐磨性。
5.( )用高速钢制造工具时，首先要对其进行反复锻造，原因是其硬度太高而不易成型。
6.( )ZGMn13有良好的抗冲击磨损性能，是由于其有很高的硬度。
7.( )1Cr18Ni9有较好的抗腐蚀性能，是由于其处在单相状态。
8.( )第一类回火脆性是可避免的，第二类回火脆性是不可避免的。
9.( )Mn在ZGMn13钢中的主要作用是固溶强化。
10.( )高碳低合金工具钢的预先热处理工艺为球化退火。
11.( )1Cr18Ni9Ti抗晶间腐蚀能力比1Cr18Ni9高。
三填空题
1.合金元素可以改善钢的热处理工艺性能表现在______________________，
___________________，____________________，___________________。
2.从耐蚀性能考虑含合金钢中的碳量越______越好。
3.从耐腐蚀的角度来说，不锈钢中的合金元素主要作用包括______________________，
___________________，____________________，___________________。
4.0Cr18Ni9Ti钢中合金元素的作用，Cr__________，Ni__________，Ti____________。
5.ZGMn13的应用领域包括____________________，___________________。
6.GCr15合金钢中Cr的质量分数是___%，其主要用途是____________。
7.回火抗力：
8.回火脆性：
9.二次硬化：
10.奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的原因是_______，防止奥氏体不锈钢的晶界腐蚀的措施有
________________，___________________，_________________________。
四简答题
1.列举合金元素在钢中的存在形式
2.高速钢为什么能胜任高速切削以W18Cr4V为例阐述合金元素发挥的作用
班级姓名学号 《工程材料基础》第四章合金钢作业 一、单项选择 1.切削加工刀具的性能主要应达到_____ (a) 高强度，高韧性(b) 硬度与强度的适当配合 (c) 高的弹性模量及刚度(d) 高硬度、高耐磨性及红硬性 2.20CrMnTi钢中Ti元素主要作用是_____ (a) 提高强度(b) 提高回火抗力(c) 细化晶粒(d) 提高硬度 3.40CrNiMo钢中Cr、Ni元素的主要作用是_____ (a) 提高强度(b) 强化铁素体，提高淬透性 (c) 提高红硬性(d) 细化晶粒 4.Cr18Ni9Ti钢中Ni元素的主要作用是_____ (a) 细化晶粒(b) 提高淬透性(c) 获得单相奥氏体组织(d) 提高强度 5.40Cr钢制汽车连杆螺栓淬火后高温回火时应____(提示:高温回火要避免第二类回火脆性) (a) 炉冷(b)空冷(c) 油冷(d) 水冷 6.下列材料中，适合制作手术刀的是_____ (a) 1Cr13 (b) 4Cr13 (c) 1Cr17 (d) 1Cr18Ni9 7.下列材料中适合制作冷作模具的是_____ (a) Cr12MoV (b) 38CrMoA1A(c) HT350 (d) 5CrNiMo 8.下列材料中，适合作汽车板弹簧的是_____ (a) 20钢(b) 60Si2Mn (c) GCr15 (d) T12 9.下列材料中，适合坦克履带板的是_____ (a) ZChPbSb16-16-2(b) ZG35 (c) ZL203 (d) ZGMn13 10.W18Cr4V钢（高速钢）在切削加工前的预先热处理应进行_____ (a) 去应力退火(b) 再结晶退火(c) 完全退火(d) 球化退火 11.40Cr钢制内燃机连杆螺栓，淬火加热的合适温度为_____ (a) 650℃(b) 750℃(c)850℃(d) 950℃ 12.60Si2Mn制造汽车板弹簧，淬火后回火时的加热温度约为_____ (a) 150℃(b) 300℃(c)450℃(d)550℃ 13.制造钢桥的合适材料是_____ (a) Q235(16Mn) (b) 20钢(c) 60钢(d) T12钢 14.35CrMo钢中Mo的主要作用是_____ (a) 提高红硬性(b) 提高耐腐蚀性(c) 消除第二类回火脆性(d) 细化晶粒 15.钢中细化晶粒的主要合金元素是_____ (a) Cr、Al、Si (b) V、Ti、Nb (c) W、Mo、Re (d) P、Cu、Mn 16.钢的淬透性主要决定于_____ (a) 合金元素(b) 冷却速度(c) 工件尺寸(d) 冷却介质 17.40CrMo钢制连杆螺栓淬火并经高温回火后，可以_____（提示：Mo的作用） (a) 炉冷(b) 空冷(c) 水冷(d) 油冷 18.下列材料适合作板簧的是_____ (a) Mn13 (b) Q235 (16Mn)(c) 20Mn2V (d) 65Mn 19.下列钢中耐腐蚀性最好的是_____ (a) 0Cr18Ni9Ti (b) GCr15 (c) 12CrMoV (d) Cr12MoV 20.高速钢的红硬性可保持到_____ (a) 250℃(b) 425℃(c) 600℃(d) 1500℃ 21.ZGMn13是耐磨钢，其良好的耐磨性来自于_____ (a) 形成大量碳化物(b) 加工硬化能力强 (c) 大量锰元素固溶强化(d) 铸造后就有高硬度 22.汽车变速箱齿轮可选用的材料和热处理工艺是_____ (a) 40CrNiMo／调质(b) 40CrNiMo／渗碳淬火
合金钢及热处理工艺 第一篇结构钢 各类结构钢的含碳量及热处理方法 第一节调质钢 调质钢分低淬透性调质钢中淬透性调质钢高淬透性调质钢 一、低淬透性调质钢油淬临界直径最大为30~40mm，合金元素种类少，总含量不大于 2.5%，常用的有铬钢、锰钢、铬硅钢和含硼钢。如30Cr、35Cr、40Cr、45Cr、30Mn2、 35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、42Mn2V、40MnB等 （一）40Cr过热倾向不大，淬火性较好，回火稳定性较高，经调质后能获得较高的综合机械性能。因此它是应用最广的调质钢之一。 40Cr有两种加工路线；1）硬度较高（HB341~451）锻造-正火（退火）-加工-调质 2）硬度较低（HB255~285）锻造-调质-加工调质前是否进行正火或退火，关键在于锻造的掌握上，掌握得好，可以从略。淬火温度水淬830~850℃；油淬850~870℃。40Cr也可以制造经表面硬化处理的零件，如气体碳氮共渗，感应加热。 （二）45Mn2能促进钢的晶粒长大，显著提高钢的淬透性，45Mn2有较敏感的回火脆性，高温回火后要快冷（水或油中冷却）。淬火温度810~840℃，油淬。 （三）硅锰钢硅全部溶入铁素体，固溶强化效果显著，但含量过多（＞2%）将会较多地降低塑性和韧性。硅能提高淬透性，单一不明显，与锰或铬复合加入，效果显著。但与锰或铬共存，回火脆性敏感。此外，含硅的钢易产生脱碳现象。 常用的有35SiMn和42SiMn，它们既没有锰钢那样容易过热，也没有硅钢那样容易脱碳，但高温回火后必须快冷。 （四）含硼调质钢硼突出的作用是提高淬透性，并且加入量很少（0.0005~0.001%）时就效果显著,当有效硼在0.001%以下时,淬透性随含硼量增加增加,当超过0.001%,淬透性保持不变,超过0.003%,冲击韧性下降,即”硼脆”超过0.007%引起热脆性,增加热加工困难.含硼量一般都控制在0.0005~0.0035%,可代替1.6%Ni、0.3%Cr、0.2%Mo、0.2~0.7%Mn 的作用.微量硼对钢的过热倾向与回火脆性倾向略有增大的作用,而对回火稳定性则无
45号钢热处理工艺 学号：XXXXXX 姓名：XXXXX 指导老师：XXX
目录 一、综述 (4) 1．调质淬火 (4) （1）淬火加热温度 (4) (2) 淬火冷却 (4) （3) 淬火冷却方法 (5) 2．45钢的调质淬火 (5) 3．回火 (6) （1）回火目的 (6) （3）常用回火方法 (6) 4．45钢淬火后的回火 (6) 二、选题依据 (7) 三、实验材料与设备 (8) 1. 实验设备 (8) 2. 实验材料 (8) 三、实验过程 (8) 1. 试样的热处理 (8) （1）淬火 (8) （2）回火 (9) 2. 试样硬度测定 (9) 3. 显微组织观察与拍照记录 (9) （1）样品的制备 (9) （2）显微组织的观察与记录 (9) 五、实验结果与分析 (10) 1. 样品硬度与显微组织分析 (10) 2. 硬度测试数据 (11) 3. 淬火对试样性能的影响 (11) （1）淬火温度的影响 (11)
（2）淬火介质的影响 (12) 4. 回火对试样的影响 (12) （1）回火温度对45钢组织的影响 (12) （2）回火温度对45 钢硬度和强度的影响 (13) （3）以45钢和T8钢为例分析碳含量对钢的淬硬性的影响 (13) 六、结论 (14) 1. 淬火条件影响样品的组织和性能 (14) 2. 回火温度影响样品的组织和性能 (14) 3. 碳元素影响样品的组织和性能。 (14) 七、参考文献 (14)
一、综述 【内容摘要】：45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。45钢淬火温度在A3+(30～50) ℃，在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。 【关键字】：调质淬火45钢的调质淬火回火45钢淬火后的回火 1．调质淬火 调质是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。为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。 淬火 ——淬火是将工件加热到AC3或AC1点以上某一温度保持一定时间。然后以适当速度快速冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。 目的：就是为了获得马氏体或下贝氏体组织，提高强度硬度，以便在随后不同温度回火后获得所需要的性能。 （1）淬火加热温度 淬火温度主要是根据Fe—Fe3C相图中钢的临界点确定。亚共析钢的淬火加热温度：AC3以上30℃~50℃，使钢完全奥氏体化，淬火后获得全部马氏体组织。共析钢、过共析钢的淬火加热温度：为AC1以上30℃~50℃，得到奥氏体和部分二次渗碳体，淬火后得到马氏体（共析钢）或马氏体加渗碳体（过共析钢）组织。 (2)淬火冷却 淬火冷却时，要保证获得马氏体组织，必须使奥氏体以大于马氏体临界冷却速度冷却，而快速冷却会产生很大淬火应力，导致钢件的变形与开裂。因此，淬火工艺中最重要的一个问题是既能获得马氏体组织，又要减小变形、防止开裂。 常用冷却介质：目前应用最广泛的淬火冷却介质是水和油。实际生产中，使用的冷却介质较多，到目前为止，尚未找到一种介质，能完全符合理想淬火冷却速度的要求。水具有较强烈的冷却能力，用作奥氏体稳定性较小的碳钢的淬火，水冷却介质最为合适。油的冷却能力比水小，因此，生产中用油作冷却介质，只适用于过冷奥氏体稳定性较大的合金钢淬火。
第五章( 碳素钢)测试题一 一、填空题 1．碳素钢是含碳量小于_________，而且不含有___________元素的铁碳合金。 2．碳素钢中除铁碳外，还常有_________、_________、_________、_________等元素。 其中_________、_________是有益元素，_________、_________是有害元素。 3．含碳量小于_________的钢为低碳钢，含碳量为_________的钢为中碳钢，含碳量为大于_________的钢为高碳钢。 4．45钢按用途分属于_________钢，按质量分属_________钢，按含碳量分属_________钢。 5．优质非合金钢中________钢的强度，硬度较低，塑性、韧性及焊接性良好。_________钢经调质后能获得良好的综合力学性能，_________钢强度、硬度和弹性较高，塑 性差，可用来制造具有较高强度，耐磨性和弹性的零件。 6．08F钢按脱氧程度分属________________钢。 二、选择题 1、08F钢中的平均含碳量为（）。 A．0．08% B.0.8% C.8% 2、普通、优质和高级优质钢是按钢的（）进行划分的。 A．质量及力学性能的高低 B.S P含量的多少 C.Mn Si含量的多少 3、下列牌号中属于工具钢的有（）。 A．20 B.65Mn C.T10A 4、下列牌号中属于优质碳结构钢的有（）。 A．T8A B.08F C.Q235-A·F 5、选择制造下列零件的材料：冷冲压件（），齿轮（），小弹簧（） A．08F B.45 C.65Mn 6、选择制造下列工具所采用的材料：錾子（），锉刀（），手工锯条（） A．T8 B.T10 C.T12 三、判断题 1、T10A钢的含碳量为10% （） 2、锰、硅在碳钢中都是有益元素，适当增加其含量能提高钢的强度（） 3、硫是钢中的有益元素，它能使钢的脆性下降（） 4、碳素工具钢都是优质或高级优质钢（） 5、碳素工具钢的含碳量一般都大于0.7% （） 6、铸钢可用于铸造形状复杂而力学性能要求较高的零件（） 7、低碳钢的强度，硬度低，但具有良好的塑性，韧性及焊接性能（） 8、碳素弹簧钢的含碳量一般在0。6%以下（） 9、20g钢是平均含碳量为0.20%的优素碳素结构钢，锅炉用钢（） 四、名词解释 1、08F 2、45 3、65Mn
第六章钢的热处理 习题参考答案 一、解释下列名词 答： 1、奥氏体：碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体。 过冷奥氏体：处于临界点A1以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。 残余奥氏体：M转变结束后剩余的奥氏体。 2、珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。 索氏体：在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。 屈氏体：在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。 贝氏体：过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。 马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体。 3、临界冷却速度V K：淬火时获得全部马氏体组织的最小冷却速度。 4、退火：将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。 正火：将工件加热到A c3或A ccm以上30～80℃，保温后从炉中取出在空气中冷却。 淬火：将钢件加热到Ac3或Ac1以上30～50℃，保温一定时间，然后快速冷却（一般为油冷或水冷），从而得马氏体的一种操作。 回火：将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种操作。 冷处理：把冷到室温的淬火钢继续放到深冷剂中冷却，以减少残余奥氏体的操作。 时效处理：为使二次淬火层的组织稳定，在110～150℃经过6～36小时的人工时效处理，以使组织稳定。 5、调质处理：淬火后再进行的高温回火或淬火加高温回火 6、淬透性：钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。 淬硬性：钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。 7、回火马氏体：过饱和的α固溶体（铁素体）和与其晶格相联系的ε碳化物组成的混合物。 回火索氏体：在F基体上有粒状均匀分布的渗碳体。 回火屈氏体：F和细小的碳化物所组成的混合物。 8、第一类回火脆性：淬火钢在250℃～400℃间回火时出现的回火脆性。 第二类回火脆性：淬火钢在450℃～650℃间回火时出现的回火脆性。 10、表面淬火：采用快速加热的方法，将工件表层A化后，淬硬到一定深度，而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火法。
第4章_作业_合金钢-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
班级姓名学号 《工程材料基础》第四章合金钢作业 一、单项选择 1.切削加工刀具的性能主要应达到_____ (a) 高强度，高韧性(b) 硬度与强度的适当配合 (c) 高的弹性模量及刚度(d) 高硬度、高耐磨性及红硬性 2.20CrMnTi钢中Ti元素主要作用是_____ (a) 提高强度(b) 提高回火抗力 (c) 细化晶粒 (d) 提高硬度 3.40CrNiMo钢中Cr、Ni元素的主要作用是_____ (a) 提高强度(b) 强化铁素体，提高淬透性 (c) 提高红硬性(d) 细化晶粒 4.Cr18Ni9Ti钢中Ni元素的主要作用是_____ (a) 细化晶粒 (b) 提高淬透性 (c) 获得单相奥氏体组织 (d) 提高强度 5.40Cr钢制汽车连杆螺栓淬火后高温回火时应____(提示:高温回火要避免第二类回火脆性) (a) 炉冷 (b) 空冷 (c) 油冷 (d) 水冷 6.下列材料中，适合制作手术刀的是_____ (a) 1Cr13 (b) 4Cr13 (c) 1Cr17 (d) 1Cr18Ni9 7.下列材料中适合制作冷作模具的是_____ (a) Cr12MoV (b) 38CrMoA1A (c) HT350 (d) 5CrNiMo 8.下列材料中，适合作汽车板弹簧的是_____ (a) 20钢 (b) 60Si2Mn (c) GCr15 (d) T12 9.下列材料中，适合坦克履带板的是_____ (a) ZChPbSb16-16-2 (b) ZG35 (c) ZL203 (d) ZGMn13 10.W18Cr4V钢（高速钢）在切削加工前的预先热处理应进行_____ (a) 去应力退火 (b) 再结晶退火 (c) 完全退火 (d) 球化退火 11.40Cr钢制内燃机连杆螺栓，淬火加热的合适温度为_____ (a) 650℃ (b) 750℃ (c) 850℃ (d) 950℃ 12.60Si2Mn制造汽车板弹簧，淬火后回火时的加热温度约为_____ (a) 150℃ (b) 300℃ (c) 450℃ (d) 550℃ 13.制造钢桥的合适材料是_____ (a) Q235 (16Mn) (b) 20钢 (c) 60钢 (d) T12钢 14.35CrMo钢中Mo的主要作用是_____ (a) 提高红硬性 (b) 提高耐腐蚀性 (c) 消除第二类回火脆性 (d) 细化晶粒 15.钢中细化晶粒的主要合金元素是_____ (a) Cr、Al、Si (b) V、Ti、Nb (c) W、Mo、Re (d) P、Cu、Mn 16.钢的淬透性主要决定于_____ (a) 合金元素 (b) 冷却速度 (c) 工件尺寸 (d) 冷却介质 17.40CrMo钢制连杆螺栓淬火并经高温回火后，可以_____ （提示：Mo的作用） (a) 炉冷 (b) 空冷 (c) 水冷 (d) 油冷 18.下列材料适合作板簧的是_____ (a) Mn13 (b) Q235 (16Mn) (c) 20Mn2V (d) 65Mn 19.下列钢中耐腐蚀性最好的是_____ (a) 0Cr18Ni9Ti (b) GCr15 (c) 12CrMoV (d) Cr12MoV 20.高速钢的红硬性可保持到_____ (a) 250℃ (b) 425℃ (c) 600℃ (d) 1500℃ 21.ZGMn13是耐磨钢，其良好的耐磨性来自于_____ (a) 形成大量碳化物 (b) 加工硬化能力强 (c) 大量锰元素固溶强化 (d) 铸造后就有高硬度 22.汽车变速箱齿轮可选用的材料和热处理工艺是_____
第五章 一、简述焊接裂纹的种类及其特征和产生的原因。 按产生裂纹的本质来分，焊接裂纹可分为五大类： 1、热裂纹 产生：在焊接时高温下产生。 特征：宏观看，沿焊缝的轴向成纵向分布（连续或继续）也可看到缝横向裂纹，裂口均有较明显的氧化色彩，表面无光泽，微观看，沿晶粒边界（包括亚晶界）分布，属于沿晶断裂性质。热裂纹又分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹等三类。 2、再热裂纹 产生：由于重新加热（热处理）过程中产生称再热裂纹一消除应力处理裂纹。 特征：多发生的低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢和某些镍基合金的焊接热影响区粗晶部位。再热裂纹的敏感温度，视钢种的不同约550?650 C。 3、冷裂纹 产生：温度区间在+100 C?-75 C之间。 特征（断口）：宏观断口具有发亮的金属光泽的脆性断裂特征。微观看：晶间断裂，但也可穿晶（晶内）断裂，也可晶间和穿晶混合断裂。冷裂纹又分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）、低塑性脆化裂纹等三类。 4、层状撕裂 产生：由于轧制母材内部存在有分层的夹杂物（特别是硫化物夹杂物）和焊接时产生的垂直轧制方向的应力，使热影响区附近地方产生呈“台阶”状的层状断裂并有穿晶发展。 特征：它属于低温开裂，一般低合金钢，撕裂的温度不超过400 C;常发生在厚壁结构的T型接头、十字接头和角接头，是一种难以修复的失效类型。 5、应力腐蚀裂纹 产生：金属材料在某些特定介质和拉应力共同作用下所产生的延迟破裂现象，称应力腐蚀裂纹。 特征：形态如同枯干的树枝，从表面向深处发展，大多属于晶间断裂性质，少数也有穿晶断裂。从端口来看，为典型的脆性断口。 二、焊接结晶裂纹的形成过程及条件是什么？ 1、过程：在焊缝金属凝固结晶的后期，低熔点共晶物被排挤在晶界，形成一种所谓的“液态薄膜”，在焊接拉应力作用下，就可能在这薄弱地带开裂，产生结晶裂纹。 2、条件：必要条件是拉伸应力。焊缝在脆性温度区间所承受的拉伸应变大于焊缝金属 所具有塑性，或者说焊缝金属在脆性温度区间内的塑性储备量厶巳小于零时就会产生结晶 裂纹。 三、结晶裂纹冶金和力学影响因素有哪些？防治措施有哪些？ 1、冶金因素 1）结晶温度区间 2）合金元素 3）低熔共晶形态 4）结晶组织形态及组织对结晶裂纹的影响 2、力学因素
第六章合金钢及其热处理 习题解答 6-1 什么是合金元素?按其与碳的作用如何分类? 答：1、为了改善钢的组织和性能，在碳钢的基础上，有目的地加入一些元素而制成的钢，加入的元素称为合金元素。常用的合金元素有锰、铬、镍、硅、钼、钨、钒、钛、锆、钴、铌、铜、铝、硼、稀土(RE) 等。 2、合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小，可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。 常见的非碳化物形成元素有：镍、钴、铜、硅、铝、氮、硼等。它们不与碳形成碳化物而固溶于铁的晶格中，或形成其它化合物，如氮可在钢中与铁或其它元素形成氮化物。 常见的碳化物形成元素有：铁、锰、铬、钼、钨、钒、铌、锆、钛等(按照与碳亲和力由弱到强排列) 。通常钒、铌、锆、钛为强碳化物形成元素；锰为弱碳化物形成元素；铬、钼、钨为中强碳化物形成元素。钢中形成的合金碳化物主要有合金渗碳体和特殊碳化物两类。 6-2 合金元素在钢中的基本作用有哪些? 答：合金元素在钢中的基本作用有：强化铁素体、形成合金碳化物、阻碍奥氏体晶粒长大、提高钢的淬透性和提高淬火钢的回火稳定性。 6-3 低合金结构钢的性能有哪些特点?主要用途有哪些?
答：低合金结构钢的性能特点是：①具有高的屈服强度与良好的塑性和韧性；②良好的焊接性；③较好的耐蚀性。低合金结构钢—般在热轧空冷状态下使用，被广泛用于制造桥梁、船舶、车辆、建筑、锅炉、高压容器、输油输气管道等。 6-4 合金结构钢按其用途和热处理特点可分为哪几种?试说明它们的碳含量范围及主要用途。 答：合金结构钢是指用于制造各种机械零件和工程结构的钢。主要包括低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢等。 1、低合金结构钢的成分特点是低碳(w C < 0.20％)，—般在热轧空冷或正火状态下使用，用于制造桥梁、船舶、车辆、建筑、锅炉、高压容器、输油输气管道等。 2、合金渗碳钢的平均w C一般在0.1％～0.25％之间，以保证渗碳件心部有足够高的塑性与韧性。合金渗碳钢的热处理，一般是渗碳后直接淬火和低温回火。合金渗碳钢主要用于制造表面承受强烈摩擦和磨损，同时承受动载荷特别是冲击载荷的机器零件，如汽车、飞机的齿轮，内燃机的凸轮等。 3、合金调质钢的平均w C一般在0.25％～0.50％之间。合金调质钢的最终热处理一般为淬火后高温回火(即调质处理) ，组织为回火索氏体，具有高的综合力学性能。若零件表层要求有很高的耐磨性，可在调质后再进行表面淬火或化学热处理等。它主要用于制造承受多种载荷、受力复杂的零件，如机床主轴、连杆、汽车半轴、重要的螺
焊接作业指导书 （含焊接热处理工艺） 合金钢管道（15CrMoG） 编制人： 审核人： 批准人： 建设机械分公司技术质量部
目录 一、适用范围 (3) 总则 (3) 二、编制依据 (3) 三、工程一览 (4) 四、对焊工及热处理工的要求 (4) 五、焊接材料的选择 (4) 六、焊接设备、材料及焊接环境的要求 (5) 七、主要施工机具 (5) 八、焊接施工 (6) 材料验收 (6) 焊接工艺及流程 (6) 九、焊接热处理 (8) 作业项目概述 (8) 作业准备 (9) 作业条件 (9) 热处理作业程序 (10) 质量检查与技术文件 (15) 十、质量检验 (17) 十一、安全技术措施 (18)
一、适用范围 本作业指导书适用于鞍钢股份能源管控中心1#4#干熄焦余热发电项目工程的管道安装施工。 总则 1、为了保证锅炉焊接热处理质量，指导焊接热处理作业，特制定本工艺。 2、本工艺适用于锅炉、压力容器、压力管道及在受压元件上焊接非受压元件的安装检修焊焊前预热、后热和焊后热处理工作。 3、焊接热处理的安全技术、劳动保护应执行国家现行的方针、政策、法律和法规有关规定。 4、焊接热处理除执行本工艺的规定外，还应符合国家有关标准规范的规定以及设计图纸的技术要求。 二、编制依据 1、施工蓝图； 2、DL/T5031-94《电力建设施工及验收技术规范管道篇》; 3、DL/T 821-2002《钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程》； 4、DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》； 5、《压力管道安全技术监察规程-工业管道》TSGD0001-2009 6、GB/T17394—1998《金属里氏硬度试验方法》 7、DL/T819—2002《火力发电厂焊接热处理技术规程》 8、GB/T16400—2003《绝热用硅酸铝棉及其制品》
钢铁材料的一般热处理 名称热处理过程热处理目的 1．退火 将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到 室温①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工 ②细化晶粒，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂 退火类别(1)完全退火 将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般 是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800—900oC) 以上30—50oC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋 在沙中冷却) 细化晶粒，均匀组织，降低硬度， 充分消除内应力完全退火适用于含 碳量(质量分数)在O．8％以下的锻 件或铸钢件 (2)球化退火 将钢件加热到临界温度以上20～30oC，经过保温以后， 缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷 降低钢的硬度，改善切削性能，并 为以后淬火作好准备，以减少淬火 后变形和开裂,球化退火适用于含 碳量(质量分数)大于O．8％的碳素 钢和合金工具钢 (3)去应力退火 将钢件加热到500～650oC，保温一定时间，然后缓慢冷 却(一般采用随炉冷却) 消除钢件焊接和冷校直时产生的内 应力，消除精密零件切削加工时产 生的内应力，以防止以后加工和用 过程中发生变形 去应力退火适用于各种铸件、锻件、 焊接件和冷挤压件等 2．正火 将钢件加热到临界温度以上40～60oC，保温一定时间， 然后在空气中冷却①改善组织结构和切削加工性能 ②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理 ③消除内应力 3．淬火 将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水 或油(个别材料在空气中)中急速冷却①使钢件获得较高的硬度和耐磨性 ②使钢件在回火以后得到某种特殊
第四章 内压薄壁圆筒与封头的强度设计 二、 填空题 A 组： 1. 有一容器,其最高气体工作压力为1.6Mpa,无液体静压作用,工作温度≤150℃且装有安全阀,试确定该容器的 设计压力p=(1.76 )Mpa;计算压力p c =( 1.76 )Mpa;水压试验压力p T =(2.2 )MPa. 2. 有一带夹套的反应釜,釜内为真空,夹套内的工作压力为0.5MPa,工作温度<200℃,试确定: (1)釜体的计算压力(外压)p c =( -0.6 )MPa;釜体水压试验压力p T =( 0.75 )MPa. (2)夹套的计算压力(内压)p c =( 0.5 )MPa;夹套的水压试验压力p T =( 0.625 )MPa. 3. 有一立式容器,下部装有10m 深,密度为ρ=1200kg/m3的液体介质,上部气体压力最高达0.5MPa,工作温度≤ 100℃,试确定该容器的设计压力p=( 0.5 )MPa;计算压力p c =( 0.617 )MPa;水压试验压力 p T =(0.625 )MPa. 4. 标准碟形封头之球面部分内径R i =( 0.9 )D i ;过渡圆弧部分之半径r=( 0.17 )D i . 5. 承受均匀压力的圆平板,若周边固定,则最大应力是(径向 )弯曲应力,且最大应力在圆平板的(边缘 )处; 若周边简支,最大应力是( 径向 )和( 切向 )弯曲应力,且最大应力在圆平板的( 中心 )处. 6. 凹面受压的椭圆形封头,其有效厚度Se 不论理论计算值怎样小,当K ≤1时,其值应小于封头内直径的 ( 0.15 )%;K>1时,Se 应不小于封头内直径的( 0.3 )%. 7. 对于碳钢和低合金钢制的容器,考虑其刚性需要,其最小壁厚S min =( 3 )mm;对于高合金钢制容器,其最小壁 厚S min =( 2 )mm. 8. 对碳钢,16MnR,15MnNbR 和正火的15MnVR 钢板制容器,液压试验时,液体温度不得低于( 5 ) ℃,其他低 合金钢制容器(不包括低温容器),液压试验时,液体温度不得低于( 15 ) ℃. 三、 判断是非题(是者画√;非者画×) 1. 厚度为60mm 和6mm 的16MnR 热轧钢板,其屈服点是不同的,且60mm 厚钢板的σs 大于6mm 厚钢板的σs . ( × ) 2. 依据弹性失效理论,容器上一处的最大应力达到材料在设计温度下的屈服点σs(t)时,即宣告该容器已经”失效”. ( √ ) 3. 安全系数是一个不断发展变化的数据,按照科学技术发展的总趋势,安全系数将逐渐变小. ( √ ) 4. 当焊接接头结构形式一定时,焊接接头系数随着监测比率的增加而减小. ( × ) 5. 由于材料的强度指标σb 和σs(σ0.2)是通过对试件作单向拉伸试验而侧得,对于二向或三向应力状态,在建立 强度条件时,必须借助于强度理论将其转换成相当于单向拉伸应力状态的相当应力. ( √ ） 四、 工程应用题 A 组： 1、 有一DN2000mm 的内压薄壁圆筒,壁厚Sn=22mm,承受的最大气体工作压力p w =2MPa,容器上装有安全阀,焊 接接头系数φ=0.85,厚度附加量为C=2mm,试求筒体的最大工作应力. 【解】（1）确定参数：p w =2MPa; p c =1.1p w =2.2MPa （装有安全阀）; D i = DN=2000mm( 钢板卷制); S n =22mm; S e = S n -C=20mm φ=0.85（题中给定）; C=2mm （题中给定）. （2）最大工作应力： a e e i c t MP S S D p 1.11120 2)202000(2.22)(=?+?=+=σ 2、 某球形内压薄壁容器,内径为D i =10m,厚度为S n =22mm,若令焊接接头系数φ=1.0,厚度附加量为C=2mm,试计 算该球形容器的最大允许工作压力.已知钢材的许用应力[σ]t =147MPa.
钢的五种热处理工艺公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
钢的五种热处理工艺 热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺： 1、把金属材料加热到相变温度（700度）以下，保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。 2、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。 3、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在特定介质中（水或油） 快速冷却叫淬火。 ◆表面淬火 钢的表面淬火 有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。 根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。 感应表面淬火后的性能:
1.表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通 淬火高 2～3 单位（HRC）。 2.耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。这主要是由于淬硬层 马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。 3.疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。对 同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。 一般硬化层深δ＝（10～20）％D。较为合适，其中D。为工件的有效直径。 ◆退火工艺 退火是将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。总之退火组织是接近平衡状态的组织。 退火的目的 ①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。 ②细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能 或为以后的热处理作组织准备。 ③消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。
第五章非合金钢 一、名词解释 1、热脆：________________________________________________________________ 2、冷脆：________________________________________________________________ 3、普通质量非合金钢：____________________________________________________ 4、优质非合金钢：________________________________________________________ 5、特殊质量非合金钢：____________________________________________________ 6 Q195 ______________________________________________________________ 7、Q235AF ___________________________________________________________ 8、Y40Mn ____________________________________________________________ 9、ZG200-400 ________________________________________________________ 10 : T12A ___________________________________________________________ 二、填空题 1、钢中所含有害杂质元素主要是______ 、___________ O 2、非合金钢按钢中碳的质量分数可分为________ 、________ 、________ 三类。 3、碳素结构钢质量等级可分为_____ 、________ 、________ 、________ 四级。 4、非合金钢按钢的用途可分为________ 、_________ 两级。 5、T12A钢按用途可分为 _____ 钢，按碳的质量分数分类属于______ 钢，按主 要质量等级分类属于________ 钢。 6 45钢按用途分类属于 _____________ 钢，按主要质量分类属于___________ 钢。 7、钢中非金属夹杂物主要有_____ 、_____ 、______ 、 ______ 等。 8、T10钢按用途分类属于 _______ 钢，其碳的质量分数是_________ O 9、Q235A F钢是c s 235MPa ，质量是___________ 级的碳素结构钢，其中F表 示____ 钢。 10、ZG230-450表示c s 230MPa ，c b 450MPa 的工程用铸造碳钢 11、_____________________________________________ 按碳的质量分数对碳钢进行分类，可分为______________________________________ 、 ______ 、______ 三类。 12、60钢牌号中“ 60”的含义是 _____________________ O
工程材料作业（4）答案 1.解释下列现象: (1) 在相同含碳量下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高。 奥氏体形成分为形核、长大、残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化4阶段。多数合金元素减缓A形成，Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳亲和力大，形成的合金元素的碳化物稳定、难溶解，会显著减慢碳及合金元素的扩散速度。但为了充分发挥合金元素的作用，又必须使其更多的溶入奥氏体中，合金钢往往需要比含碳量相同的碳钢加热到更高的温度，保温更长时间。 Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。而Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度的影响不大。 阻碍晶粒长大，合金钢需要更高的加热温度，更长的保温时间，才能保证奥氏体均匀化。 （加热温度升高了，但一般不会引起晶粒粗大：大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。碳化物形成元素的 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
作用最明显，因其形成的碳化物高温下稳定性高，很难完全 溶入奥氏体，未溶的细小碳化物颗粒，分布在奥氏体晶界上，有效的阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。所以，合金钢虽然热处理加热温度高，但一般不用担心晶粒粗大。 强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr；中等阻碍的：W、Mo、Cr；影响不大的：Si、Ni、Cu；促进晶粒长大的：Mn、P、B） (2) 在相同含碳量下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性。 回火过程一般分为：马氏体分解、残余奥氏体转变、碳化物类型转变和碳化物长大。 合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变（即在较高温度才出现分解和转变），提高铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度。因此，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。使得合金钢在相同温度下回火时，比同样质量分数的碳钢具有更高的硬度和强度（对工具钢，耐热钢更重要）， 或在保证相同强度的条件下，可在更高的温度下回火，而韧 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
1 45号钢要求硬度HRC40-50，是不是要淬火+低温回火？ 换算成布氏硬度大约是380～470HB，根据一般热处理规范，热处理制度与硬度关系大致如下： 淬火温度：840℃水淬 回火温度：150℃回火，硬度约为57HRC；200℃回火，硬度约为55HRC；250℃回火，硬度约为53HRC；300℃回火，硬度约为48HRC；350℃回火，硬度约为45HRC；400℃回火，硬度约为43HRC；500 ℃回火，硬度约为33HRC；600℃回火，硬度约为20HRC 一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分，且热处理温度都存在一个调整范围，如成分在范围内存在偏差，可以相应调整淬火温度和回火温度 2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点，但临界点有着一个范围内的浮动，所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点 钢号临界点(℃) 20钢735-855 (℃) 45钢724-780 (℃) T8钢730 -770(℃) T12钢730-820 (℃) 3 20Cr，40Cr，35CrMo，40CrMo，42CrMo：正火温度850-900℃，45号钢正火温度850℃左右。 4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 730 5 Cr12MoV热处理知识 Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢，常用于冷作模具，含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性，截面300mm以下可以完全淬透，淬火时体积变化也比Cr12钢要小。 其热处理制度为：钢棒与锻件960℃空冷+ 700～720℃回火，空冷。 最终热处理工艺：
课程金属工艺授课班级任课教师万玉吉序号15 授课日期编制日期 课型理论节次教具 课题第一节合金元素在钢中的作用 第二节低合金钢和合金钢的分类与牌号 目的要求1.了解合金元素对钢的影响； 2.掌握合金钢的分类与牌号； 重点难点重点：掌握合金钢的分类与牌号；难点：合金钢牌号与应用的关系 课程 导入 讲授教学法 教法设计列举生活与生产中应用所讲钢种，分析其应用，增强感性认识。 作业 思考 P72 课后 记事 第五章低合金钢和合金钢 ?为了改善钢的某些性能，在炼钢时有意加入的元素，称为合金元素。 ?含有一种或数种有意添加的合金元素的钢，称为合金钢。 钢中加入的合金元素主要有：硅(Si)、锰(Mn)、铬(Cr)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、钒(V)、钛(Ti)、铌（Nb）、钴（Co）、铝(Al)、硼(B)及稀土元素(Re)等。 第一节合金元素在钢中的作用 一、合金元素在钢中的存在形式及作用 合金元素在钢中的存在形式：一是溶入铁素体中形成合金铁素体；另一种是与碳化合形成合金碳化物。 (一)合金铁素体
大多数合金元素都能不同程度地溶入铁素体中。使铁素体晶格发生不同程度的畸变，使铁素体的强度、硬度提高，当合金元素超过一定的质量分数后，铁素体的韧性和塑性会显著降低。 (二)合金碳化物 按合金元素与碳之间的相互作用，可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两类合金元素。 1.非碳化物形成合金元素，如Si、Al、Ni及Co等，它们只以原子状态存在于铁素体或奥氏体中，它们对钢的力学性能影响较小。 2.碳化物形成元素：如TiC、NbC、VC、WC、Cr 7C 3 、(Fe，Cr) 3 C及(Fe,Mn) 3 C 等，合金碳化物的存在提高了钢的强度、硬度和耐磨性。 二、合金元素对钢的热处理和力学性能的影响 (一)合金元素对钢加热转变的影响 由于合金元素的扩散速度较慢，加之合金碳化物比较稳定，不易溶入奥氏体中，减缓了奥氏体的形成过程。为了获得均匀的奥氏体，大多数合金钢需加热到更高的温度，并保温更长的时间。 (二)合金元素对回火转变的影响 合金元素主要是提高钢的耐回火性，有些合金元素还造成二次硬化现象和产生钢的回火脆性。 1.提高钢的耐回火性 ?淬火钢件在回火时抵抗软化的能力，称为耐回火性(或回火稳定性)。 合金钢都有较好的耐回火性。若在相同硬度下，合金钢的回火温度则要高于非合金钢的回火温度。 2.产生二次硬化 ?某些含有较多W、Mo、V、Cr、Ti元素的合金钢，在500℃～600℃高温回 火时，高硬度的特殊碳化物(W 2C、Mo 2 C、VC、Cr 7 C 3 、TiC等)以弥散的小颗粒状 态析出，使钢的硬度升高，这些铁碳合金在一次或多次回火后提高其硬度的现象称为二次硬化。 高速工具钢和高铬钢在回火时都会产生二次硬化现象，这对于提高它们的热硬性具有重要作用。 综上所述：合金钢的力学性能比非合金钢好，但由于合金元素的作用，大多数要通过热处理才能发挥出来。 第二节低合金钢和合金钢的分类与牌号
钢的五种热处理工艺 热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺： 1、把金属材料加热到相变温度（700度）以下，保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。 2、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。 3、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在特定介质中（水或油） 快速冷却叫淬火。 ◆表面淬火 ?钢的表面淬火 有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。 根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。 感应表面淬火后的性能: 1.表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普 通淬火高2～3单位（HRC）。 2.耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。这主要是由于淬硬 层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。 3.疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。 对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。 一般硬化层深δ＝（10～20）％D。较为合适，其中D。为工件的有效直径。 ◆退火工艺
退火是将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。总之退火组织是接近平衡状态的组织。 ?退火的目的 ①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。 ②细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能 或为以后的热处理作组织准备。 ③消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。 ?退火工艺的种类 ①均匀化退火（扩散退火) 均匀化退火是为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分的偏析和组织的不均匀性，将其加热到高温，长时间保持，然后进行缓慢冷却， 以化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺。 均匀化退火的加热温度一般为Ac3+（150～200℃），即1050～ 1150℃，保温时间一般为10～15h，以保证扩散充分进行，大道消除 或减少成分或组织不均匀的目的。由于扩散退火的加热温度高，时间长， 晶粒粗大，为此，扩散退火后再进行完全退火或正火，使组织重新细化。 ②完全退火 完全退火又称为重结晶退火，是将铁碳合金完全奥氏体化，随之缓慢冷却，获得接近平衡状态组织的退火工艺。 完全退火主要用于亚共析钢，一般是中碳钢及低、中碳合金结构钢锻件、铸件及热轧型材，有时也用于它们的焊接构件。完全退火不适用 于过共析钢，因为过共析钢完全退火需加热到Acm以上，在缓慢冷却 时，渗碳体会沿奥氏体晶界析出，呈网状分布，导致材料脆性增大，给 最终热处理留下隐患。 完全退火的加热温度碳钢一般为Ac3+（30～50℃）；合金钢为Ac3+（500～70℃）；保温时间则要依据钢材的种类、工件的尺寸、装炉量、 所选用的设备型号等多种因素确定。为了保证过冷奥氏体完全进行珠光 体转变，完全退火的冷却必须是缓慢的，随炉冷却到500℃左右出炉空 冷。 ③不完全退火 不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1～Ac3之间温度，达到不完全奥氏体化，随 之缓慢冷却的退火工艺。 不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等，其目的是细化组织和 降低硬度，加热温度为Ac1+(40～60)℃，保温后缓慢冷却。