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材料科学
题目

W18Cr4V钢淬火温度为什么要选1275℃±5℃?淬火后为什么要经过三次560℃回火[1]?回火后的组织是什么?回火后的组织与淬火后组织有什么区别?能否用一次长时间回火代替三次回火?(10分)

W18Cr4V钢淬火温度为什么要选1275℃±5℃?淬火后为什么要经过三次560℃回火[1]?回火后的组织是什么?回火后的组织与淬火后组织有什么区别?能否用一次长时间回火代替三次回火?(10分)

题目解答

答案

因为钢中含有的W、V只有在加热温度高于1000°C时在奥氏体中的溶解度才能明显增加,但是加热温度过高又会导致奥氏体晶粒粗大,选择1275°C的加热温度是为了保证奥氏体晶粒不变粗大前提下,让合金元素充分溶解奥氏体中。(3分)三次回火是为了使参与奥氏体较少到最低量,同时还能消除淬火时由于奥氏体转变为马氏体产生的一些内应力。(3分) 淬火后组织为马氏体+大量残余奥氏体+碳化物(1分)回火后组织为回火马氏体+少量残余奥氏体+碳化物(1分)

解析

步骤 1:选择淬火温度
W18Cr4V钢中含有的W、V等合金元素在加热温度高于1000°C时在奥氏体中的溶解度才能明显增加。选择1275°C的加热温度是为了保证奥氏体晶粒不变粗大前提下,让合金元素充分溶解奥氏体中。如果温度过高,会导致奥氏体晶粒粗大,影响材料性能。

步骤 2:三次回火的目的
三次回火是为了使奥氏体中的合金元素减少到最低量,同时还能消除淬火时由于奥氏体转变为马氏体产生的一些内应力。回火过程可以稳定材料的组织结构,提高材料的韧性。

步骤 3:回火后的组织与淬火后组织的区别
淬火后组织为马氏体+大量残余奥氏体+碳化物。回火后组织为回火马氏体+少量残余奥氏体+碳化物。回火后,材料的硬度和强度有所降低,但韧性提高,内应力减小。

步骤 4:能否用一次长时间回火代替三次回火
不能用一次长时间回火代替三次回火。因为一次长时间回火会导致材料的组织结构不稳定,影响材料的性能。三次回火可以保证材料的组织结构稳定,提高材料的韧性。

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