《机械制造基础》课程教学资源（复习资料）疑难问题解答（三）

工程材料的另一种分类方法按材料的功能分为：结构材料一以强度、硬度、塑性和韧性等力学性能为主要性能指标，用来制造支撑载荷或传递动力的零件或结构件的材料心功能材料一以材料的电、磁、热、声等物理性能为主要性能指标，用来制造具有特殊性能元件的材料。2025年6月30日

2025年6月30日 1 工程材料的另一种分类方法 按材料的功能分为： ❖结构材料—以强度、硬度、塑性和韧性等力学性 能为主要性能指标，用来制造支撑载荷或传递动 力的零件或结构件的材料。 ❖功能材料—以材料的电、磁、热、声等物理性能 为主要性能指标，用来制造具有特殊性能元件的 材料

如何改善低、中碳钢以及高碳钢的切削加工性?■低碳钢宜采用正火；■中碳钢既可来用退火，也可来用正火；■过共析钢（高碳钢）用正火消除网状渗碳体后再进行球化退火。22025年6月30日

2025年6月30日 2 如何改善低、中碳钢以及高碳钢的切削加 工性？ ◼ 低碳钢宜采用正火； ◼ 中碳钢既可来用退火，也可来用正火； ◼ 过共析钢（高碳钢）用正火消除网状渗碳 体后再进行球化退火

化学热处理与表面热处理区别化学热处理原理：指将工件置于特定化学介质中加热和保温，使介质中某些原子渗入工件表层，从而改变表层的化学成分和组织热处理工艺。特点：与表面火相比，不仅改变表层的组织，而且还改变其化学成分。种类：渗碳、渗氮（氮化）、碳氮共渗（氰化）、渗金属等。32025年6月30日

2025年6月30日 3 化学热处理与表面热处理区别 ◼ 化学热处理原理：指将工件置于特定化学介质中加热 和保温，使介质中某些原子渗入工件表层，从而改变 表层的化学成分和组织热处理工艺。 ◼ 特点：与表面淬火相比，不仅改变表层的组织，而且 还改变其化学成分。 ◼ 种类：渗碳、渗氮（氮化）、碳氮共渗（氰化）、渗 金属等

表面热处理一一如表面淬火原理：表面火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。1特点：通过改变表层组织来强化零件表面。A2025年6月30日

2025年6月30日 4 表面热处理——如表面淬火 ◼ 原理：表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部 组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行 淬火以强化零件表面的热处理方法。 ◼ 特点：通过改变表层组织来强化零件表面

按用途分：工业用钢的分类工程用钢建筑、桥梁、船舶、车辆钢渗碳结构钢城钢质调 钢弹簧机器用钢滚动轴承钢耐磨钢刃具钢模具钢工具钢量具钢不锈钢特殊性耐热钢能钢挤压模具52025年6月30日

2025年6月30日 5 工业用钢的分类——按用途分： 工程用钢 建筑、桥梁、船舶、车辆 渗 碳 钢 调 质 钢 弹 簧 钢 滚动轴承钢 耐 磨 钢 机器用钢 结 构 钢 刃具钢 模具钢 量具钢 工 具 钢 不锈钢 耐热钢 特 殊 性 能 钢 挤压模具

工业用钢的分类问题：20钢既是优质碳素结构钢，又是渗碳钢，怎么区分啊？65Mn既是优质碳素结构钢，又是弹簧钢，怎么区分啊？回答：常用分类方法是按照用途和成分来分类按照用途分，20钢、65Mn属于优质碳素结构钢，从成分上划分，20钢含碳量低，适合采用渗碳的热处理使钢获得一定的性能，如外硬内韧，属于碳素渗碳钢，65Mn，中高碳，弹性极限高，韧性好，适合做弹簧，故又称碳素弹簧钢62025年6月30日

2025年6月30日 6 工业用钢的分类 问题：20钢既是优质碳素结构钢，又是渗碳钢，怎 么区分啊？ 65Mn既是优质碳素结构钢，又是弹簧 钢，怎么区分啊？ 回答：常用分类方法是按照用途和成分来分类。 按照用途分， 20钢、 65Mn属于优质碳素结构钢， 从成分上划分，20钢含碳量低，适合采用渗碳的热 处理使钢获得一定的性能，如外硬内韧，属于碳素 渗碳钢， 65Mn，中高碳，弹性极限高，韧性好， 适合做弹簧，故又称碳素弹簧钢

问题：回火马氏体比淬火得到的马氏体有什么优越性？回答：工件淬火后得到淬火马氏体，硬度高且脆性大，工件易变形和开裂通过低温回火得到回火马氏体，晶格畸变程度降低，在保留高硬度、高耐磨性的同时，降低工件内应力。2025年6月30日

2025年6月30日 7 问题：回火马氏体比淬火得到的马氏体 有什么优越性？ 回答：工件淬火后得到淬火马氏体，硬度高且脆性 大，工件易变形和开裂。 通过低温回火得到回火马氏体 ，晶格畸变程度降 低，在保留高硬度、高耐磨性的同时，降低工件内 应力

问题：高速钢经热锻或热轧后，为什么会获得马氏体组织？加工工艺路线：下料一锻造一退火一机加工一淬火一回火一→磨削■高速钢是莱氏体钢，其铸态组织为亚共晶组织，由鱼骨状莱氏体与树枝状M+T组成，脆性大且无法热处理改善。82025年6月30日

2025年6月30日 8 问题：高速钢经热锻或热轧后，为什么 会获得马氏体组织？ ◼ 高速钢是莱氏体钢，其铸 态组织为亚共晶组织，由 鱼骨状莱氏体与树枝状 M+T组成，脆性大且无法 热处理改善。 ⚫加工工艺路线：下料→锻造→退火→机加工→淬 火→回火→磨削

高速钢热处理特点图7-9W18Cr4V的铸态组织（400×）锻造：成型，击碎莱氏体中粗大的鱼骨状碳化物，使碳化物细化并均匀分布。球化退火；改善锻造组织，消除应力，降低硬度便于切削加工。组织为S+碳化物火（1280℃），使碳化物大量溶解到奥氏体中，提高红硬性。因其导热性较差，故加热到高温前应在800850℃C进行预热组织为隐晶M+粒状碳化物+较多的残余A。三次回火（560℃）：消除应力，稳定组织，减少残余奥氏体，回火后组织为回火M+未溶碳化物+少量残余A。92025年6月30日

2025年6月30日 9 高速钢热处理特点 ◼ 锻造：成型，击碎莱氏体中粗大的鱼骨状碳化物， 使碳化物细化并均匀分布。 ◼ 球化退火；改善锻造组织，消除应力，降低硬度， 便于切削加工。组织为S＋碳化物 ◼ 淬火（1280℃），使碳化物大量溶解到奥氏体 中，提高红硬性。因其导热性较差，故加热到高 温前应在800—850 ℃进行预热。 组织为隐晶M+粒状碳化物+较多的残余A。 ◼ 三次回火（560℃）：消除应力，稳定组织，减 少残余奥氏体，回火后组织为回火M+未溶碳化 物+少量残余A

淬透性定义：指钢在火时获得淬硬层（也称淬透层）深度的能力。淬硬层越深，表明其淬透性越好。钢材固有的属性，取决于VkVk越小，淬透性越好。102025年6月30日

2025年6月30日 10 淬透性 ◼ 定义：指钢在淬火时获得淬硬层（也称淬透层） 深度的能力。 ◼ 淬硬层越深，表明其淬透性越好。 ◼ 钢材固有的属性，取决于Vk。 ◼ Vk越小，淬透性越好