金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)-7-10章

10-6 何谓钢的淬透性、淬硬性？影响钢的淬透性、淬硬性及淬透层深度的因素？

答：

淬透性：钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力， 它反映过冷奥氏体的稳定性， 与钢的临界冷却速度有关。 其大小以钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度和硬度分布来表示。

淬硬性：钢的淬硬性是指奥氏体化后的钢在淬火时硬化的能力， 主要取决于马氏体中的含碳量，用淬火马氏体可能达到的最高硬度来表示。

淬透层深度：淬透层深度是指钢在具体条件下淬火时测定的半马氏体区至工件表面的深度。它与钢的淬透性、工件形状尺寸、淬火介质的冷却能力有关。

10-7 有一圆柱形工件，直径 35mm，要求油淬后

心部硬度大于45HRC，能

否采

用 40Cr 钢？

答：解答此题需用到40Cr 的淬透性曲线图（端淬曲

线图）

根据手册可以查到 40Cr 端淬曲线图，直径 35mm 圆柱工件在油淬后的心部硬度范围为 34-50HRC（钢的淬透性受化学成分、晶粒度、冶炼情况等因素素影响，一条淬透性曲线实际上是一条淬透性带） ，也就是是说心部硬度有可能大于45HRC，也有可能小于 45HRC，所以不建议使用 40Cr 钢。

10-8 有一 40Cr 钢圆柱形工件，直径 50mm，求油淬后其横截面的硬度分布？

答：解答此题需用到40Cr 的淬透性曲线图（端淬曲

线图）

根据手册可以查到40Cr 端淬曲线图，查图可得：

油淬后中心硬度范围： 28-43.5HRC

油淬后距中心 3/4R 硬度范围： 33.5-50 HRC

油淬后表面硬度范围： 45-57HRC

10-9 何谓调质处理？回火索氏体比正火索氏体的力学性能为何较优越？

答：

调质处理：习惯上将淬火加高温回火称为调质处理， 其目的是为了获得既有较高的强度、硬度，又有良好的塑性及冲击韧性的综合力学性能。

性能比较：

在相同硬度条件下， 回火索氏体和正火索氏体抗拉强度相近， 但回火索氏体的屈服强度、塑性、韧性等性能都优于正火索氏体。

这是因为，回火索氏体是由淬火马氏体分解而得到， 其组织为铁素体加颗粒状碳化物。而正火索氏体是由过冷奥氏体直接分解而来， 其组织为铁素体加片状碳化物。正火索氏体受力时， 位错的运动被限制在铁素体内， 当位错运动至片状碳化物界面时形成很大的平面位错塞积群， 使基体产生很大的应力集中， 易使碳化物脆断或形成微裂纹。 而粒状碳化物对铁素体的变形阻碍作用大大减弱， 塑性和韧性得到提高， 当粒状碳化物均匀地分布在塑性基体上是， 由于位错和第二相粒子的交互作用产生弥散强化或沉淀强化， 提高钢的塑性变形抗力， 从而提高强度。

因此相比较正火索氏体，回火索氏体具有更好的强