题目
热处理选择与分析题示例一：请同学们掌握渗碳钢、调质钢、轴承钢、工模具钢热处理的选择及目的、热处理后的组织分析。每问5分。汽车半轴要求具有良好的强韧性，且杆部、花键处硬度要求≥52HRC。现选用40Cr钢制造，其工艺路线如下：下料（棒料）→锻造毛坯→热处理①→校直→粗加工→热处理②→精加工→热处理③、④→磨削。指出其工艺过程路线中应选用的热处理方法及目的，并说明杆部、花键处的最终热处理组织。
热处理选择与分析题示例一：请同学们掌握渗碳钢、调质钢、轴承钢、工模具钢热处理的选择及目的、热处理后的组织分析。每问5分。汽车半轴要求具有良好的强韧性，且杆部、花键处硬度要求≥52HRC。现选用40Cr钢制造，其工艺路线如下：下料（棒料）→锻造毛坯→热处理①→校直→粗加工→热处理②→精加工→热处理③、④→磨削。指出其工艺过程路线中应选用的热处理方法及目的，并说明杆部、花键处的最终热处理组织。
题目解答
答案
热处理①：正火。其目的为：消除锻造应力、细化晶粒、均匀组织，为淬火作好组织准备。热处理②：调质。其目的为：获得良好的强、塑性和韧性，即良好的综合力学性能。热处理③：表面淬火。其目的是：使杆部、花键处获得马氏体，提高杆部、花键处表面硬度，而心部仍保持良好的强度和韧性。 热处理④：低温回火。其目的为：消除表面淬火应力及脆性，得到高的硬度和耐磨性。表层为回火M，心部为索氏体（S）
解析
步骤 1：热处理①：正火
正火的目的是消除锻造应力、细化晶粒、均匀组织，为后续的淬火处理做好组织准备。正火处理后，材料的组织结构会更加均匀，为后续的热处理步骤打下良好的基础。
步骤 2：热处理②：调质
调质处理包括淬火和高温回火，其目的是获得良好的强韧性，即良好的综合力学性能。调质处理后，材料的组织结构为回火索氏体，具有较高的强度和韧性，适合于承受复杂应力的零件。
步骤 3：热处理③：表面淬火
表面淬火的目的是使杆部、花键处获得马氏体，提高表面硬度，而心部仍保持良好的强度和韧性。表面淬火处理后，材料的表面硬度会显著提高，以满足硬度要求≥52HRC。
步骤 4：热处理④：低温回火
低温回火的目的是消除表面淬火应力及脆性，得到高的硬度和耐磨性。低温回火处理后，材料的表面组织为回火马氏体，具有较高的硬度和耐磨性，而心部组织仍为回火索氏体，保持良好的强度和韧性。
正火的目的是消除锻造应力、细化晶粒、均匀组织，为后续的淬火处理做好组织准备。正火处理后，材料的组织结构会更加均匀，为后续的热处理步骤打下良好的基础。
步骤 2：热处理②：调质
调质处理包括淬火和高温回火，其目的是获得良好的强韧性，即良好的综合力学性能。调质处理后，材料的组织结构为回火索氏体，具有较高的强度和韧性，适合于承受复杂应力的零件。
步骤 3：热处理③：表面淬火
表面淬火的目的是使杆部、花键处获得马氏体，提高表面硬度，而心部仍保持良好的强度和韧性。表面淬火处理后，材料的表面硬度会显著提高，以满足硬度要求≥52HRC。
步骤 4：热处理④：低温回火
低温回火的目的是消除表面淬火应力及脆性，得到高的硬度和耐磨性。低温回火处理后，材料的表面组织为回火马氏体，具有较高的硬度和耐磨性，而心部组织仍为回火索氏体，保持良好的强度和韧性。