题目
6. 指出下列工件的淬火及回火温度,并说出回火后获得的组织。 (1)45钢小轴(要求综合力学性能好)。 (2)60钢弹簧 (3)T12钢锉刀
6. 指出下列工件的淬火及回火温度,并说出回火后获得的组织。 (1)45钢小轴(要求综合力学性能好)。 (2)60钢弹簧 (3)T12钢锉刀
题目解答
答案
(1)淬火及回火温度分别为:830~840℃、580~640℃,组织:回火索氏体。 (2)淬火及回火温度分别为:840℃、500℃,组织:回火托氏体 (3)淬火及回火温度分别为:780℃、180℃,组织:回火马氏体
解析
考查要点:本题主要考查学生对不同碳钢材料热处理工艺参数及回火组织的理解,需结合材料碳含量、工件用途选择合适的淬火和回火温度,并判断回火后的显微组织。
解题核心思路:
- 材料分类:根据钢号判断材料类型(中碳钢、弹簧钢、高碳工具钢)。
- 工艺选择:中碳钢追求综合性能时采用中温回火;弹簧钢需高弹性,选择中温回火;高碳工具钢需高硬度,采用低温回火。
- 组织关联:回火温度决定组织类型,高温回火生成索氏体,中温回火生成托氏体,低温回火保留马氏体。
破题关键点:
- 碳含量与用途匹配:材料碳含量越高,淬火温度可能越低,回火温度越低。
- 组织与性能对应:回火索氏体(强韧性)、回火托氏体(弹性)、回火马氏体(高硬度)。
(1)45钢小轴(综合力学性能)
淬火温度
45钢为中碳钢(含碳量0.45%),淬火需加热至Ac₃+30~50℃(约830~840℃),使奥氏体充分均匀化。
回火温度
为获得回火索氏体,需中温回火(580~640℃),平衡强度与韧性。
组织分析
回火索氏体由较粗的片状铁素体和碳化物组成,兼顾强度、塑性和韧性。
(2)60钢弹簧(高弹性)
淬火温度
60钢为高碳弹簧钢(含碳量0.6%),淬火温度较高(840℃),确保奥氏体化。
回火温度
中温回火(500℃)生成回火托氏体,细化组织,提高弹性极限。
组织分析
回火托氏体是细小的铁素体与碳化物混合物,适合弹性零件。
(3)T12钢锉刀(高硬度)
淬火温度
T12钢为高碳工具钢(含碳量1.2%),淬火温度较低(780℃),避免晶粒粗化。
回火温度
低温回火(180℃)稳定淬火马氏体,保留高硬度。
组织分析
回火马氏体含细小碳化物,硬度高且耐磨。