工程材料考研知识点练习题与参考答案

工程材料考研知识点练习题与参考答案

知识点13 合金钢

练习题

1、解释名词

热硬性、固溶处理、稳定化处理、热强性 2、填空题

（1）Q345(16Mn)中Mn的作用是（ ）。

（2）20CrMnTi是合金（ ）钢，用于制造（ ）等。 （3）40Cr制造曲轴，主要的热处理工艺是（ ）和（ ）。 （4）60Si2Mn是合金（ ）钢，用于制造（ ）等。 3、是非题

（1）GCr15钢是滚动轴承钢，制造滚动轴承。

（2）一个齿轮用20Cr制造，其使用状态的组织是高碳回火M+合金渗碳体+残余A。 （3）W6Mo5Cr4V2中合金元素W、Mo的主要作用是二次硬化、提高热硬性。 （4）20Cr3(2Cr3)是马氏体不锈钢，可以制造汽轮机叶片。 4、选择准确答案

（1）GCr15钢中（ ）。

a.碳的质量分数是0.1%，铬的质量分数是0.15% b.碳的质量分数是0.1%，铬的质量分数是1.5% c.碳的质量分数是1%，铬的质量分数是1.5% d.碳的质量分数是1%，铬的质量分数是15% （2）下列说法正确的是（ ）。

a. T10钢与20CrMnTi相比，淬硬性和淬透性都较低。 b. T10钢与20CrMnTi相比，淬硬性和淬透性都较高。 c. T10钢与20CrMnTi相比，淬硬性较低，而淬透性较高。 d. T10钢与20CrMnTi相比，淬硬性较高，而淬透性较低。 （3）CrWMn钢制造模具，其最终热处理工艺是（ ）。 a.淬火+低温回火 b.淬火+中温回火 c.淬火+高温回火 d.球化退火+淬火 （4）12Cr18Ni9(1Cr18Ni9)是（ ）。

a.马氏体不锈钢 b.铁素体不锈钢 c.奥氏体不锈钢 d.双相不锈钢 5、综合分析题

1

（1）试分析合金元素Cr分别在40Cr、GCr15、06Cr18Ni11Ti、42Cr9Si2等钢中的作用。 （2）9SiCr制造铣刀，说明其主要热处理工艺和使用状态的组织。

（3）说明高速钢淬火、回火的热处理工艺特点及使用状态的组织，画出经正常淬火后的W18Cr14V钢在回火时的回火温度与硬度的关系曲线。

（4）为了提高奥氏体型不锈钢的耐蚀性，要进行什么样的热处理？

知识点13练习题参考答案

1、解释名词

热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力（也称红硬性）。

固溶处理：工件加热至适当温度并保温，使过剩相充分溶解，然后快速冷却以获得过饱和固溶体的热处理工艺。

稳定化处理：用于含钛或铌的奥氏体不锈钢，一般是在固溶处理后进行。将钢加热到850～880℃，使钢中铬的碳化物完全溶解，而钛的碳化物不溶解。然后缓慢冷却，让溶于奥氏体的碳与钛以碳化钛形式充分析出。碳将不再同铬形成碳化物，有效地消除了晶界贫铬，避免了晶间腐蚀的产生。也叫做稳定化退火。

热强性：钢在高温下保持高强度的能力，用蠕变强度和持久强度来表征。 2、填空题

（1）Q345(16Mn)中Mn的作用是（产生较强的固溶强化，细化铁素体晶粒，并使珠光体片变细，消除了晶界上粗大的片状碳化物，提高了钢的强度和韧性。锰还使共析点的碳质量分数降低，从而与相同碳质量分数的碳钢相比，增加了珠光体的含量，提高了钢的强度 ）。 （2）20CrMnTi是合金（渗碳钢 ）钢，用于制造（齿轮、凸轮轴、活塞销 ）等。 （3）40Cr制造曲轴，主要的热处理工艺是（调质处理 ）和（表面淬火+低温回火 ）。 （4）60Si2Mn是合金（弹簧钢 ）钢，用于制造（汽车板簧、离合器簧片 ）等。 3、是非题

（1）对 （2）错 （3）对 （4）错 4、选择准确答案

（1）c （2）d （3）a （4）c 5、综合分析题

（1）40Cr中Cr的作用是提高淬透性，形成合金铁素体，提高钢的强度。

GCr15中Cr的作用是提高淬透性，形成合金渗碳体(Fe,Cr)3C呈细密、均匀分布，提高钢的耐磨性，特别是疲劳强度。

06Cr18Ni11Ti中Cr的作用是提高基体的电极电位，在氧化性介质中极易钝化，形成致密和稳定的氧化膜，提高耐蚀性、抗氧化性。

2

42Cr9Si2中Cr的作用是提高抗氧化性，并有利于热强性，提高淬透性。

（2）球化退火：目的是使碳化物球状化，以降低硬度，改善切削加工性能；并为以后的淬火作组织准备。

淬火：提高钢的硬度、耐磨性。

低温回火：降低淬火应力，提高韧性，保持高的硬度、高的耐磨性。 使用状态的组织：回火马氏体+碳化物+残余奥氏体。

（3）高速钢的热处理工艺特点：高速钢的导热性很差，淬火温度高，所以淬火加热时，必须进行二次预热。高速钢中含有大量W、Mo、V的难熔碳化物，它们只有在1200℃以上才能大量地溶于奥氏体中，以保证钢淬火、回火后获得很高的热硬性，因此其淬火加热温度非常高，一般为1220～1280℃，用油淬火。淬火后的组织为淬火马氏体＋碳化物＋大量残余奥氏体。

高速钢回火温度高，回火温度为550～570℃，需要三次回火。在此温度范围内回火时，W、Mo及V的碳化物从马氏体及残余奥氏体中析出，形成W2C或Mo2C弥散分布，造成二次硬化，使钢的硬度明显上升。同时残余奥氏体转变为马氏体，也使硬度提高，保证了钢的硬度和热硬性。进行多次回火，是为了逐步减少残余奥氏体量。

使用状态的组织是回火马氏体+细粒状碳化物+少量残余奥氏体。 W18Cr14V钢在回火时的回火温度与硬度的关系曲线见图25-13。

图25-13

（4）①固溶处理：将钢加热至1050～1150℃使碳化物充分溶解，然后水冷，获得单相奥氏体组织，提高耐蚀性。

②稳定化处理：用于含钛或铌的奥氏体不锈钢，一般是在固溶处理后进行。将钢加热到850～880℃，使钢中铬的碳化物完全溶解，而钛的碳化物不溶解。然后缓慢冷却，让溶于奥氏体的碳与钛以碳化钛形式充分析出。碳将不再同铬形成碳化物，有效地消除了晶界贫铬，避免了晶间腐蚀的产生。

节选自《工程材料考研辅导与复习要点》（朱张校编著，清华大学

出版社出版）

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/n8xd.html