Question

工程材料问题求解

3.今有一种直径10mm的杆类零件，受中等交变拉压载荷作用，要求材料沿截面性能均匀一致，供选材料有：16Mn，45钢，40Cr，T12。要求：选择合适材料 编制简明工艺路线 说明各热处理工序的主要作用 指出最终组织。

4.有一块凹模，材料为Cr12MoV钢。因下料时搞错了，下成T12A。试分析：如果按Cr12MoV钢进行预备热处理和最终热处理，凹模会产生哪些缺陷？如果预备热处理按Cr12MoV钢进行，而最终热处理的淬火按T12A钢进行，又会产生哪些缺陷？

Answer 1

3.由于要求直径10mm的杆类零件，受中等交变拉压载荷作用，要求材料沿截面性能均匀一致，所以：
16Mn是普通钢，力学性能达不到要求，
45钢淬透性低，直径10毫米在油中有可能淬不透，会导致材料沿截面性能均匀不一致，
T12钢是工具钢，含碳量高，硬而脆，不能够承受交变拉压载荷，
40Cr是合金结构钢，淬透性是50毫米，通过调质处理可以承受中等交变拉压载荷作用，由于能够淬透，所以材料沿截面性能均匀一致，故40Cr是最佳选择。
简明工艺路线：
1、毛坯——锻造——正火——切削加工——调质处理——磨削——检验——入库。
2、钢材市场棒料——切削加工——调质处理——磨削——检验——入库。
3、轧制棒料——调质处理——磨削——检验——入库。
其主要热处理工序有两个：
1、正火：
目的：消除锻造应力、细化晶粒为最终热处理做组织准备、调整硬度为切削加工做切削性准备。
最终组织：细珠光体（索氏体）组织。
2、调质处理：
目的：调整性能，获得良好的综合力学性能，达到零件最终的技术要求。
最终组织：回火索氏体。

追问

还少了一题啊

追答

4.有一块凹模，材料为Cr12MoV钢。因下料时搞错了，下成T12A。试分析：如果按Cr12MoV钢进行预备热处理和最终热处理，凹模会产生哪些缺陷？如果预备热处理按Cr12MoV钢进行，而最终热处理的淬火按T12A钢进行，又会产生哪些缺陷？
解答：
预备热处理：由于两个刚都是工具钢，所以预备热处理都是球化退火。
最终热处理：T12A的正常淬火加热温度是800~820度，回火温度180~200度，Cr12MoV有两种工艺，即低淬低回，即980~1030加热，200度回火，一个是高淬高回，即1050~1080加热淬火，490~520回火。
第一种情况：即T12A按Cr12MoV钢进行预备热处理和最终热处理。
预备热处理：由于都是球化退火，所以，工艺没有错，但是Cr12MoV是高合金钢，所以加热温度和保温时间都比较长，这样，T12A虽然也是球化组织，但是组织会过热，晶粒明显粗大，为最终热处理留下了组织隐患。
最终热处理：由于预备热处理已经留下晶粒粗大的组织隐患，如果还是按照Cr12MoV进行最终淬火，这样淬火加热高，保温时间长，进一步加剧了粗大组织，淬火后得到粗大的马氏体，不仅强度低，韧性很低，淬火时都很容易开裂，即使不开裂，作为模具，使用时稍微受到冲击就会导致模具开裂。
第二种情况：预备热处理按Cr12MoV钢进行，而最终热处理的淬火按T12A钢进行。
预备热处理：跟第一种情况一样，组织会过热，晶粒明显粗大，为最终热处理留下了组织隐患。
最终热处理：由于预备热处理已经留下晶粒粗大的组织隐患，如果还是按照T12A进行最终淬火，这样淬火加热低，保温时间短，虽然不会进一步加剧粗大组织，虽然是正常的T12A的热处理工艺，同样淬火后得到比较粗大的马氏体，强度低，韧性低，但是不如第一种厉害，有一定的韧性，作为模具，硬度可以达到要求，但是由于模具工作中忍受冲击负荷，使用时间不长就是会导致模具开裂，比第一种情况要好，但是寿命低，用不住，会导致早期失效。

追问

太感谢了，麻烦你打那么多字

追答

不客气