回火温度是决定工件调质硬度的关键因素之一

SK5弹簧钢薄带的工艺及热处理研究摘要：回火通常可分为三种，即低温回火、中温回火和高温回火，三种回火温度、回火后组织及其性能、主要适用对象如下表所示。

一般弹簧钢的热处理工艺是淬火+中温回火处理,可以获得回火屈氏体,在保证获得良好的弹性极限基础上,还具有良好的韧性和塑性,如85钢,其规范的回火工艺是380℃~440℃。

回火保温时间的选择应尽量保证工件各部分温度均匀，同时保证组织转变充分，并尽可能降低或消除内应力。

回火过程一般在最初0.5h内硬度变化很剧烈，超过2h后，硬度变化很小，因此，一般弹簧钢回火时间均为1~2h。

[1]将淬火后的试样分别在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃下进行回火处理，比对金相进行分析；测量硬度值；进行拉伸试验，记录断面收缩率、拉伸率、最大拉伸力等数据；进行试验，记录最大力、最大弯曲强度、弯曲弹性模量等数据。

相关研究发现，抗拉强度与硬度随着回火温度的上升而下降,不同温度阶段的下降趋势不同;断面收缩率在不同的温度范围里有不同的变化趋势。

弹簧钢最重要的性能要求是良好的弹性极限和硬度，通常硬度很高时，断面收缩率会较低，此时的回火温度并不合适，应该选取回火时强度和韧性都较好的回火温度。

关键词：SK5弹簧；热处理；回火温度引言弹簧在生产中的主要功能是吸收冲击能量及缓和振动。

弹簧钢在工业设备、机械零件、铁路、汽车、发动机等行业当中应用非常广泛。

[1]随着我国现代工业能力的增强、汽车、铁路工业稳步发展，工业设备向着载荷量大、运行速度高的方向发展，机械零件承受这越来越高的载荷和频率。

这些现实的需求，要求弹簧钢具备良好的力学性能（高弹性极限σE、屈服极限σs和屈强比σ0.2/σb）、极佳的抗疲劳性能、淬透性，以及优异的物理和化学性能(耐热性、耐腐蚀性、抗氧化性等)。

目前，国内外弹簧钢的研究集中在提升弹簧钢的强度和使用寿命上，主要研究合金成分、组织形态、生产工艺、热处理等问题[2]。

淬火、回火、正火、调质的区别热处理就是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构的工艺。

所以热处理的过程就是按加热→保温→冷却这三阶段进行，这三个阶段可用冷却曲线来表示（如图所示）。

不管是那种热处理，都是分这三个阶段，不同的是加热温度、保温时间和冷却速度不同。

热处理工艺的特点是不改变金属零件的外形尺寸，只改变材料内部的组织与零件的性能。

所以钢的热处理目的是消除材料的组织结构上的某些缺陷，更重要的是改善和提高钢的性能，充分发挥钢的性能潜力，这对提高产品质量和延长使用寿命有重要的意义。

钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。

常用的整体热处理有退火，正火、淬火和回火；1.退火把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温．退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。

a将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却称为完全退火．目的是降低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力．b，把钢加热到７５０度，保温一段时间，缓慢冷却至５００度下，最后在空气中冷却叫球化退火．目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用于高碳钢．c，去应力退火又叫低温退火，把钢加热到５００～６００度，保温一段时间，随炉缓冷到３００度以下，再室温冷却．退火过程中组织不发生变化，主要消除金属的内应力．2.正火将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。

正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组织。

正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。

故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。

3.淬火将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760～780℃）,保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。

金属加工与实训（一）一、判断题（对√错×）1.任何机械产品都是由若干个零件、组件或部件组成的。

2.金属的工艺性能是指金属在各种加工中所表现出的性能。

3.塑性变形跟随着载荷的去除而消失。

4.金属材料塑性的好坏一般用伸长率和断面收缩率来衡量。

5.伸长率、断面收缩率值越小，表示材料的塑性越好。

6.抗拉强度表示材料抵抗开始产生大量塑性变形的应力。

7.金属材料在进行拉伸试验时，都会产生明显的屈服现象。

8.洛氏硬度试验操作简便，所测得硬度值的准确性比布氏高。

）9.布氏硬度比洛氏硬度高。

（）10.布氏硬度试验时，压痕直径越小，表明材料的硬度越低。

（）11.断面收缩率是塑性的重要指标，它的百分率越大，材料的塑性越差。

（）12.使用钢球压头测布氏硬度时，布氏硬度值用符号HBW表示。

（）13.由两种或更多种化学元素（其中至少一种是金属）所组成的物质称为合金。

（）14.08F钢与T8A钢含碳量不一样。

（）15.在热处理中，淬火后必须进行回火。

（）16.依靠划线可直接确定加工时的最后完工尺寸。

（）17.在加工铸铁时易形成节状切屑。

（）18.由于疲劳断裂是突然发生的，所以危险性更大。

（）19.重复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂。

（）20.铜、铝合金的可焊性一般都比碳钢好。

（）21.低碳钢的焊接性较好，高碳钢的焊接性较差。

22.铸铁具有较好的可焊性。

23.低碳钢的锻压性最好，中碳钢较次，高碳钢较差。

24.一般认为，硬度过高或过低的金属材料，其切削加工性能较好。

25.切削时切屑易于折断，也表明材料切削加工性好。

26.20Mn表示平均锰的质量分数为0.2的锰钢，它属于优质碳素结构钢。

27.T10钢的碳质量分数为10。

28.45钢属于中碳钢。

29.碳素结构钢用于制造刃具、量具和模具。

30.硫是碳钢中的有益元素，它能使钢的热脆性降低。

31.高碳钢的质量优于低碳钢。

32.碳素工具钢都是优质或高级优质钢。

33.除Fe、C 外还含有其它元素的钢就是合金钢。

课题一：金属材料的的性能1、金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（强度、硬度、塑性、弹性）。

P35、当应力超过材料的屈服极限，零件会发生塑性变形。

2、要求耐磨的零件，应选择（塑性、硬度、疲劳极限、强度）好的材料。

3、材料的耐磨性与什么力学性能（塑性、硬度、疲劳极限、强度）关系密切4、在交变载荷工作条件下的零件材料要考虑的主要的力学性能指标为什么？（塑性、硬度、疲劳极限、强度）。

P96、各种硬度之间存在着一定的关系,因此各种硬度值之间是可以换算吗？错（各种硬度值之间无直接换算关系，只是相对比较）7、拉伸试验可以测定金属材料的弹性、强度和塑性等多项指标数据。

所以拉伸试验是机械性能试验的重要方法。

对的P3-5。

补充：低碳钢拉伸实验中，应力超过屈服点后不会立刻在局部形成缩颈是因为已变形的部分得到了形变强化而比未变形的部分强度高。

8、退火、正火后的零件用一般用HBS硬度表示，淬火后的零件一般用HRC硬度表示。

P8表1-2（HBS、HRC、HRA、HV）P6、P79、硬度根据测定方法的不同，分为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

10、在有关工件的图样上，出现了以下几种硬度标注方法，问是否正确，如不正确应如何修改？HBW210～300 HRC5～15？HV300 800～900HV前三个标注均不正确，应修改如下：HBW210～300应改为210～300HBW；HRC5～15 HRC的测量范围在：20～70HRC；HV300 应改为300HV；800～900HV标注是正确的。

补充：金属的晶体结构与结晶1、普通玻璃、沥青、松香、食盐哪种是晶体。

食盐是晶体2、对金属材料来说，晶粒越细小，则力学性能怎样？力学性能越高3、空位是点缺陷，位错是面缺陷，晶界是线缺陷吗？（参考）不对，正确的是：空位是点缺陷，位错是线缺陷，晶界是面缺陷。

4、根据晶体几何特征，晶体缺陷一般分为以下哪三类？•分为点缺陷、线缺陷、面缺陷。

（参考）5、工业上将通过细化晶粒以提高材料强度的方法叫做什么？细晶强化细晶强化：细晶强化能使材料强度和硬度提高，塑性和韧性也提高；形变强化（即冷变形强化或加工硬化）：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时能使材料强度和硬度提高，但塑性和韧性降低。

低温回火、中温回火、高温回火、回火的作用与要求什么叫回火？回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。

回火的作用在于：① 提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。

② 消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。

③ 调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

淬火与回火的主要目的是：1）减少内应力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力和脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。

2）调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不同的性能要求，可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。

3）稳定工件尺寸。

通过回火可使金相组织趋于稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。

4）改善某些合金钢的切削性能。

回火之所以具有这些作用，是因为温度升高时，原子活动能力增强，钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散，实现原子的重新排列组合，从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。

内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。

一般钢铁回火时，硬度和强度下降，塑性提高。

回火温度越高，这些力学性能的变化越大。

有些合金元素含量较高的合金钢，在某一温度范围回火时，会析出一些颗粒细小的金属化合物，使强度和硬度上升。

这种现象称为二次硬化。

回火要求：用途不同的工件应在不同温度下回火，以满足使用中的要求。

① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进行低温回火。

低温回火后硬度变化不大，内应力减小，韧性稍有提高。

② 弹簧在350～500℃下中温回火，可获得较高的弹性和必要的韧性。

③ 中碳结构钢制作的零件通常在500～600℃进行高温回火，以获得适宜的强度与韧性的良好配合。

钢在300℃左右回火时，常使其脆性增大，这种现象称为第一类回火脆性。

氮化工件的氮化硬度与调质硬度之间的关系摘要：本文从氮化金相组织结构原理上解释了42CrMo等材质的氮化件氮化硬度与调质硬度的关系，生产实践中必须注意调质硬度与氮化硬度的对应关系，如果调质硬度偏低，即使进行二次氮化，氮化硬度也很难达到要求值。

1 引言一些氮化工件如：42CrMo 、35CrMo或38CrMoAl材质的蜗杆、接手、齿轮、齿条等工件，都要求先进行调质，然后再做氮化。

对于其氮化硬度一般都要求大于HRC50或大于HRC55或更高。

对于这一硬度要求，大家是比较重视的，但是对于氮化前的调质硬度，人们普遍都不够重视。

认为它不过是一个预备热处理，是无关紧要的。

其实这种认识是错误的，通过长期生产实践我们认识到工件氮化硬度与其调质硬度有着很密切的关系。

对于调质硬度偏低的工件，其氮化后的硬度也偏低。

即使进行二次返修氮化，硬度也上不去。

以前人们认为影响氮化件硬度的主要因素是氮化温度，但是多年生产实践说明，这仅仅是试验室中得出的结论，比如：500℃渗氮和600℃渗氮相比，硬度有所提高。

但是在生产实践中，氮化温度已经优化，比如520℃，再降低温度，比如500℃或者480℃，对其硬度影响很微小。

而影响其硬度的主要因素，倒是其调质硬度。

2 42CrMo蜗杆调质硬度与氮化硬度的关系例如：42CrMo材质的蜗杆，采用以氨气为气源的离子氮化，温度为520℃±10，调质硬度与氮化硬度的关系如表一所示。

表一42CrMo蜗杆氮化硬度与调质硬度的关系Table 1 The relation between hardness of quench and tempering and nitriding hardness for worm调质硬度 HB200-220 HB230-250 HB260以上氮化硬度 HRC44-48 HRC49-52 HRC≥55由以上数据可以看出，氮化硬度要求≥55HRC的蜗杆，其调质硬度必须在HB260 以上。

《机械制造基础》课程模拟试卷（一）一、填空（1'×25）1.碳溶入α-F e中形成的间隙固溶体称为铁素体.2.当钢中含碳量大于0.9％时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性增加。

3.在生产中使用最多的刀具材料是低合金刃具钢和高速钢,而用于一些手工或切削速度较低的刀具材料是碳素工具钢。

8.合金渗碳钢的含碳量属低碳范围，可保证钢的心部具有良好的韧性。

二、判断题（ 1.5'×10)（在题号前作记号“√”或“×"）(√）1。

刀具寿命是指刀具从开始切削到完全报废实际切削时间的总和。

（√）2。

砂轮硬度选择原则是:磨硬材料应选软砂轮,磨软材料应选硬砂轮。

（√）3。

珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。

（√）4.生产批量越大，对生产工人技术水平要求越低，但工艺文件要求越详细。

（×)5。

用65钢制成的沙发弹簧，使用不久就失去弹性，是因为没有进行淬火、高温回火。

（×)6.淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。

（×）7.珩磨是对预先磨过的外圆表面进行的精密加工.(×）8.由于T13钢中的含碳量比T8钢高，故前者的强度比后者高.（×）9。

60S i2M n的淬硬性与60钢相同,故两者的淬透性也相同.(√）10。

硫、磷是碳钢中的有害杂质，前者使钢产生“热脆”，后者使钢产生“冷脆”，所以两者的含量在钢中应严格控制。

三、选择题（1'×15）5。

当刀尖是主切削刃上最低点时，刃倾角为（B）A。

正值B。

负值 C.零值D。

不确定6。

为了获得满足使用要求的力学性能,T10钢制手工锯条采用（C）处理。

A.调质B。

正火C。

淬火+低温回火D。

完全退火7。

降低切削温度最有效的措施是（D）Ａ。

降低切削速度 B.减小背吃刀量 C.减小进给量D。

加切削液五、问答题(15’）1。

有一批45钢工件的硬度为55H R C，现要求把它们的硬度降低到200H B S （≈20H R C）,问有哪几种方法？（3'）答题要点：正火、退火、调质( 各 1 分）2.下列零件和工具由于管理不善造成材料错用，问使用过程中会出现哪些问题?a.把20钢当成60钢制成弹簧。

《机械制造基础》复习题第一篇工程材料一、填空题、金属材料的机械性能主要包括 强度 、 塑性 、 硬度 、 冲击韧性 、 疲劳强度 。

、金属材料的常用的强度指标主要有 屈服强度σ 和 抗拉强度σ 。

、强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗 变形 和 断裂 的能力。

、金属材料的塑性指标主要有 伸长率δ 和 断面收缩率ψ 两种。

、金属材料的强度和塑性一般可通过 拉伸 试验来测定。

、常用的硬度测量方法有 布氏硬度 、 洛氏硬度 、 维氏硬度 。

、常用的洛氏硬度测量标尺有 、 、 。

冲击韧性值常见的金属晶格类型有 体心立方 、 面心立方 、密排六方 。

控制金属结晶晶粒大小的方法有 增加过冷度、 变质处理 和 附加振动和搅拌 。

按照几何形态特征，晶体缺陷分 点缺陷 、 线缺陷、面缺陷 。

在铁碳合金相图上，按含碳量和室温平衡组织的不同 将铁碳合金分为六种，即 亚共析钢 、 共析钢 、 过共析钢 、 亚共晶白口铁 、 共晶白口铁 、 过共晶白口铁 。

奥氏体是碳在 γ 中的固溶体，它的晶体结构是 面心立方 。

铁素体是碳在 中的固溶体，它的晶体结构是 体心立方 。

各种热处理工艺过程都是由 加热 、 保温 、 冷却 三个阶段组成。

普通热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 。

钢的淬火方法包括 单液淬火 、 双液淬火 、 分级淬火 和 等温淬火 。

钢常用的回火方法有 高温回火 、 中温回火 和 低温回火 等。

常见钢的退火种类有 完全退火 、 球化退火 和 去应力退火 或低温退火 。

钢的淬硬性是指钢经过淬火后所能达到的最高硬度 ，它取决于 马氏体中碳的质量分数 。

二、选择题拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（ ）。

屈服点 抗拉强度 弹性极限 疲劳极限锉刀的硬度测定，应用（ ）硬度测定法。

； ； ； 。

纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将（ ）。

越高； 越低； 接近于理论结晶温度； 没有变化。

"机械制造根底"复习题第一篇工程材料一、填空题1、金属材料的机械性能主要包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度。

2、金属材料的常用的强度指标主要有屈服强度σs 和抗拉强度σb 。

3、强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。

4、金属材料的塑性指标主要有断后伸长率δ和断面收缩率ψ两种。

5、金属材料的强度和塑性一般可通过拉伸试验来测定。

6、常用的硬度测量方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。

7、常用的洛氏硬度测量标尺有 HRA 、 HRB 、 HRC 。

8、金属材料常用的冲击韧性指标是冲击韧性值a k。

体心立方、面心立方、密排六方。

增加过冷度、变质处理和附加振动和搅拌。

11.按照几何形态特征，晶体缺陷分点缺陷、线缺陷、面缺陷。

12.在铁碳合金相图上，按含碳量和室温平衡组织的不同,将铁碳合金分为六种，即亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁。

γ-Fe中的固溶体，它的晶体构造是面心立方。

α-Fe中的固溶体，它的晶体构造是体心立方。

15.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成。

16.普通热处理分为_ 退火、正火、_淬火_和回火。

_单液淬火_、双液淬火 _、分级淬火 _和等温淬火。

有_高温回火_、_中温回火_和_低温回火_等。

19.常见钢的退火种类有完全退火、_球化退火_和_去应力退火(或低温退火)_。

20.钢的淬硬性是指钢经过淬火后所能到达的最高硬度，它取决于马氏体中碳的质量分数。

二、选择题1.拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的〔B〕。

2.锉刀的硬度测定，应用〔D〕硬度测定法。

；；；。

3.纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将〔B〕。

；；；。

4.珠光体是一种〔D〕。

；；；5.在金属晶体缺陷中，属于面缺陷的有〔C；，位移；，亚晶界；D.缩孔，缩松。

6.铁碳合金含碳量小于0.0218%是〔A〕，等于0.77%是(C)，大于 4.3%是〔B〕A．工业纯铁；B.过共晶白口铁；C.共析钢；D.亚共析钢是一种〔C〕。

回火注意事项回火是一种热处理工艺，通过控制材料的冷却速率和温度，使其产生适当的微观组织和性能。

回火可以提高材料的韧性和塑性，降低硬度，并改善材料的加工性能。

回火对材料的性能有着重要的影响，因此在进行回火处理时需要注意以下几点。

1. 回火温度的选择回火温度需要根据材料的成分、组织和硬度等因素进行选择。

一般来说，高碳钢的回火温度应该低于临界点温度，以避免再次形成奥氏体组织；低碳钢的回火温度可以比较高，以提高材料的弯曲和冲击韧性。

在确定回火温度时，需要根据具体材料和要求进行选择。

2. 回火时间的控制回火时间需要根据材料的尺寸、形状和硬度等因素进行控制。

一般来说，回火时间越长，材料的韧性和塑性就会越高，但硬度也会降低。

回火时间过短，则不足以消除材料的残余应力，在使用过程中会出现在应力作用下产生裂纹的可能性。

在回火过程中需要控制好时间，以满足材料的要求。

3. 回火冷却速率的控制回火过程一般也需要进行冷却，以使材料得到恒定的组织和性能。

回火冷却速率需要根据材料的类型、成分和要求等因素进行选择。

一般来说，回火冷却速率较慢，则材料组织和性能较为均匀，但也容易产生变形等缺陷；冷却速率较快，则材料的硬度会有所提高，但组织不易调节。

在回火过程中需要控制好冷却速率，以满足材料的要求。

4. 回火后的调质在回火处理之后，材料可能出现多种组织和性能不一的现象，需要进行调质。

材料调质的方法有多种，如退火、正火、淬火等。

需要根据材料的要求和组织性能等因素进行选择。

同时，在进行回火和调质时需要注意，不能使材料的硬度过高或组织不均匀，以免影响材料的使用寿命和品质。

5. 回火过程中的安全操作回火过程需要进行加热、保温、冷却等操作，其中加热和冷却涉及到高温和加热介质的使用，需要进行安全操作。

在进行回火过程时，需要根据操作规程和安全规范进行操作，保证工作人员的生命和财产安全。

同时，在处理过程中还需要注意环保和能源的节约，减少材料的资源浪费和污染。

《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章（庞国兴主编）庞国星主编工程材料作业第三章答案1、判断下列说法是否正确：（1）钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。

错误，钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。

（2）低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。

错误，低碳钢工件为了便于切削加工，预先进行热处理应进行正火（提高硬度）或完全退火。

而高碳钢工件则应进行球化退火（若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火），其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。

（3）钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。

错误，钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。

（4）过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。

（5）钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。

（6）同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。

正确。

同一钢种，其C曲线是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成马氏体。

（7）钢经过淬火后是处于硬脆状态。

基本正确，低碳马氏体韧性要好些，而高碳马氏体硬而脆。

（8）冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。

正确。

（9）淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。

错误，淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。

（10）钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误，钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量，要看加热温度。

完全奥氏体化时，钢的含碳量等于奥氏体含碳量，淬火后即为马氏体含碳量。

如果是部分奥氏体化，钢的含碳量一部分溶入奥氏体，一部分是未溶碳化物，从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性，也能细化晶粒，此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。

2、将含碳量为1.2%的两个试件，分别加热到760℃和900℃，保温时间相同，达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。

问：（1）哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。

zg42cr1mo调质热处理回火温度一、背景介绍zg42cr1mo是一种常用的淬火、调质热处理钢，主要用于制造大型机械零部件、船舶和石油化工设备等。

在对zg42cr1mo钢材进行热处理时，回火温度的选择对最终的材料性能有着重要的影响。

二、调质热处理的作用1. 该过程是通过控制钢材的组织和性能，使其达到设计要求的一种热处理工艺。

通过高温回火来消除残余应力和提高韧性和塑性。

2. 实现硬度和韧性的平衡，提高材料的性能，使其具有良好的机械性能和抗疲劳性能。

三、回火温度的选择1. 初步选择回火温度时，应根据钢材的组织和化学成分进行判断。

在zg42cr1mo钢材中，一般建议的回火温度范围为550-650摄氏度。

2. 回火温度的选择需兼顾硬度和韧性之间的平衡。

一般情况下，选用较高的回火温度可以提高韧性，而较低的回火温度可以提高硬度。

3. 钢材在不同温度下的组织和性能变化较为复杂，需要通过实验和模拟计算来确定合适的回火温度。

4. 在选择回火温度时，还需考虑材料的使用环境和工作条件，以及对材料性能的具体要求。

四、回火温度的控制1. 在进行热处理过程中，需要对回火温度进行严格的控制。

通常采用炉温控制系统和热处理工艺流程来确保回火温度的稳定性。

2. 为了保证回火温度的准确性，需要使用高精度的热处理设备和合适的热处理工艺。

还需对温度进行实时监测和记录，以便后续的质量追溯和分析。

3. 在回火温度的控制过程中，还需考虑热处理气氛和冷却速率等因素对回火效果的影响，以确保最终材料的性能满足要求。

五、结论通过合适的回火温度选择和严格的回火温度控制，可以有效地提高zg42cr1mo钢材的性能，使其在使用过程中具有良好的机械性能和抗疲劳性能，从而延长材料的使用寿命，降低设备的维护成本，提高生产效率。

六、参考文献1. GB/T 3077-2015合金结构钢技术条件2. 张三，李四，王五. 轻质合金材料热处理技术. 北京: 科学出版社, 2018.3. 王麻子. 热处理工艺学. 上海: 上海科学技术出版社, 2020.七、实例分析为了更具体地说明回火温度对zg42cr1mo钢材性能的影响，我们可以通过一个具体的实例来进行分析。

【课本P39 2-12】根据Fe-Fe3C相图，解释下列现象：1）在室温下，ωc=0.8%的碳钢比ωc=0.4%碳钢硬度高，比ωc=1.2%的碳钢强度高？答：含碳量为 1.0%的钢，含碳量越高，Fe3C的量越多，钢的硬度越高。

退火的含碳0.8%的钢组织为p，而含碳量1.2%的钢组织为P+网状Fe3C，脆性大。

钢的强度是组织敏感，因此，含碳0.8%的钢其强度比含碳量1.2%的钢高。

2）钢铆钉一般用低碳钢制成。

答：低碳钢的铁素体含量多，塑性好，适合制成铆钉。

3）绑扎物件一般采用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机起吊重物时都用钢丝绳（60或65钢制成）。

答：绑扎物件一般受力不大，主要目的是捆绑结实，所以采用铁丝即可。

而起重机起吊重物时承受较大载荷，尤其是受较大拉力，因此，需要采用强度较高且有一定塑韧性的钢材，采用60或65钢，含碳量较高，属于中高碳，强度有保证，但又较70以上高碳钢塑韧性好。

4）在1000℃，含碳0.4%的钢可以进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造。

答：在1000℃时，含碳0.4%的钢处在单相奥氏体区，奥氏体面心立方晶格，塑性好适合于压力加工。

含碳4.0%的生铁汉渗碳体多脆性大不能锻造。

5）钳工锯削T8、T10、T12等退火钢料比锯削10钢、20钢费力，且锯条易磨钝。

答：T8、T10、T12等退火钢料的含碳量高，渗碳体多，硬度高，而10钢、20钢含碳量低，铁素体多硬度低，因此锯削T8、T10、T12等退火钢料比10钢、20钢费力，且锯条容易磨钝。

5）钢适宜压力加工成形，而铸铁适宜铸造成形。

答：在铁碳相图中钢（﹤2.11%C）存在着单相固溶体区（奥氏体），一般固溶体塑性较好，适合于压力加工。

而相图中铸铁（﹥2.11%）存在共晶反应，一般共晶合金在恒温下结晶，金属的流动性好，适合于铸造工艺。

【课本P69 3-2】判断下列说法是否正确：（1）钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。

氮化工件的氮化硬度与调质硬度之间的关系摘要：本文从氮化金相组织结构原理上解释了42CrMo等材质的氮化件氮化硬度与调质硬度的关系，生产实践中必须注意调质硬度与氮化硬度的对应关系，如果调质硬度偏低，即使进行二次氮化，氮化硬度也很难达到要求值。

1 引言一些氮化工件如：42CrMo 、35CrMo或38CrMoAl材质的蜗杆、接手、齿轮、齿条等工件，都要求先进行调质，然后再做氮化。

对于其氮化硬度一般都要求大于HRC50或大于HRC55或更高。

对于这一硬度要求，大家是比较重视的，但是对于氮化前的调质硬度，人们普遍都不够重视。

认为它不过是一个预备热处理，是无关紧要的。

其实这种认识是错误的，通过长期生产实践我们认识到工件氮化硬度与其调质硬度有着很密切的关系。

对于调质硬度偏低的工件，其氮化后的硬度也偏低。

即使进行二次返修氮化，硬度也上不去。

以前人们认为影响氮化件硬度的主要因素是氮化温度，但是多年生产实践说明，这仅仅是试验室中得出的结论，比如：500℃渗氮和600℃渗氮相比，硬度有所提高。

但是在生产实践中，氮化温度已经优化，比如520℃，再降低温度，比如500℃或者480℃，对其硬度影响很微小。

而影响其硬度的主要因素，倒是其调质硬度。

2 42CrMo蜗杆调质硬度与氮化硬度的关系例如：42CrMo材质的蜗杆，采用以氨气为气源的离子氮化，温度为520℃±10，调质硬度与氮化硬度的关系如表一所示。

表一42CrMo蜗杆氮化硬度与调质硬度的关系Table 1 The relation between hardness of quench and tempering and nit riding hardness for worm调质硬度 HB200-220 HB230-250 HB260以上氮化硬度 HRC44-48 HRC49-52 HRC≥55由以上数据可以看出，氮化硬度要求≥55HRC的蜗杆，其调质硬度必须在HB260 以上。

南江小河职业中学《金属加工与实训》练习题机电专业部第一、二章材料学基础一、填空题1、金属材料的工艺性能是指材料的加工性能。

它包括、、、、热处理性能等。

2、硬度是衡量材料力学性能的一个指标，常见的试验方法有、、。

3、强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗和的能力。

4、材料在外力去除后不能完全自动恢复而被保留下来的变形称为变形。

5、常见金属的晶格类型有晶格、晶格和晶格。

6、单晶体金属塑性变形最基本的方式有：和。

7、所谓冷加工是指金属在的塑性变形，而热加工是指金属在的塑性变形。

8、合金中具有相同、相同的均匀部分称为相。

9、纯金属的结晶是由和两个过程组成的。

10、固溶体可分为和两大类。

11、固态合金中的相，按其组合原子的存在方式可分为和两大基本类型。

12、纯铁在室温时为晶格，而加热至912℃以上则转变为晶格。

13、碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体称为。

14、金属的实际结晶温度其理论结晶温度，这种想象称为过冷；理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为。

15、Fe-Fe3C相图反映了钢铁材料的组织随和变化的规律，在工程上为正确选材、用材及制定热加工工艺提供了重要的理论依据。

16、含碳量为的铁碳合金称为共析钢，当它加热后冷却至S点（727℃）时，将发生转变，其室温组织为。

17、当钢中含碳量大于时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性、抗拉强度。

18、铁碳合金中，根据含碳量有组织不同进行分类，含碳量的铁碳合金称为工业纯铁。

含碳量的铁碳合金称为钢。

二、判断题1、金属材料的力学性能差异是由其化学成分和组织结构决定的。

（）2、机器零件或构件工作时，通常不允许发生塑性变形，所以多以σS作为强度设计的依据。

（）3、材料的δ值越大，其塑性就越好。

（）4、一般来说，硬度越高，耐磨性越好，强度也越高。

（）5、某些机械零件在工作过程中即使承受的应力远小于材料的屈服点 s也有可能发生突然性断裂。

（）6、常见的固态金属一般都是非晶体，其内部原子排列是不规则的。