( )用15钢制造凸轮,要求表面高硬度而心部具有高韧性,应采用的热处理工艺

好的，我们来分析一下这道题目的各个选项以及为什么选择A作为正确答案。 ### 题目背景 题目要求对15钢（一种低碳钢）制造的凸轮进行热处理，使其表面具有高硬度，而心部保持高韧性。这种要求通常出现在需要耐磨和抗冲击的零件上。 ### 选项分析 **A. 渗碳＋淬火＋低温回火** - **渗碳**：将低碳钢在高温下与含碳介质接触，使碳原子渗入钢的表面，提高表面的碳含量。 - **淬火**：将渗碳后的钢加热到一定温度后迅速冷却，使表面形成马氏体组织，从而获得高硬度。 - **低温回火**：将淬火后的钢在较低温度下回火，以减少内应力并保持一定的硬度和韧性。 **B. 退火** - **退火**：将钢加热到一定温度后缓慢冷却，目的是消除内应力、细化晶粒、改善切削性能等。但退火不会显著提高表面硬度，反而会使材料变软。 **C. 调质** - **调质**：先淬火再高温回火，目的是获得良好的综合机械性能（如强度、韧性和硬度的平衡）。但调质不能显著提高表面硬度，而是使整个材料的性能均匀化。 **D. 表面淬火** - **表面淬火**：将钢的表面快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，使表面形成硬化的马氏体组织。虽然可以提高表面硬度，但心部的韧性可能会受到影响，不如渗碳＋淬火＋低温回火的效果好。 ### 为什么选择A - **渗碳**：首先通过渗碳提高表面的碳含量，使表面具有更高的硬化潜力。 - **淬火**：随后淬火使表面形成高硬度的马氏体组织。 - **低温回火**：最后通过低温回火减少内应力，保持表面硬度的同时提高心部的韧性。 因此，选项A（渗碳＋淬火＋低温回火）是最符合题目要求的热处理工艺。 ### 示例 假设你有一块15钢制成的凸轮，需要在表面形成一层硬化的层，以抵抗磨损，同时保持内部的韧性以抵抗冲击。你可以按照以下步骤进行处理： 1. **渗碳**：将凸轮放入渗碳炉中，加热到900°C左右，保持一段时间，使碳原子渗入表面。 2. **淬火**：将渗碳后的凸轮迅速浸入油或水中冷却，使表面形成高硬度的马氏体组织。 3. **低温回火**：将淬火后的凸轮在150-200°C的温度下回火，以减少内应力并保持表面硬度。 这样处理后的凸轮表面硬度高，心部韧性好，能够满足使用要求。