热处理设备习题答案2

热处理题及答案 The following text is amended on 12 November 2020.1、判断下列说法是否正确：（1）钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。

错误，钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。

（2）低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。

错误，低碳钢工件为了便于切削加工，预先进行热处理应进行正火（提高硬度）或完全退火。

而高碳钢工件则应进行球化退火（若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火），其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。

（3）钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。

错误，钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。

（4）过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。

（5）钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。

（6）同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。

正确。

同一钢种，其C曲线是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成马氏体。

（7）钢经过淬火后是处于硬脆状态。

基本正确，低碳马氏体韧性要好些，而高碳马氏体硬而脆。

（8）冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。

正确。

（9）淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。

错误，淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。

（10）钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误，钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量，要看加热温度。

完全奥氏体化时，钢的含碳量等于奥氏体含碳量，淬火后即为马氏体含碳量。

如果是部分奥氏体化，钢的含碳量一部分溶入奥氏体，一部分是未溶碳化物，从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性，也能细化晶粒，此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。

2、将含碳量为%的两个试件，分别加热到760℃和900℃，保温时间相同，达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。

1.何谓钢的热处理？钢的热处理操作有哪些基本类型？试说明热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位和作用。

答：（1）为了改变钢材内部的组织结构，以满足对零件的加工性能和使用性能的要求所施加的一种综合的热加工工艺过程。

（2）热处理包括普通热处理和表面热处理；普通热处理里面包括退火、正火、淬火和回火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理，表面淬火包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火，化学热处理包括渗碳、渗氮和碳氮共渗等。

（3）热处理是机器零件加工工艺过程中的重要工序。

一个毛坯件经过预备热处理，然后进行切削加工，再经过最终热处理，经过精加工，最后装配成为零件。

热处理在机械制造中具有重要的地位和作用，适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。

热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料潜力、降低结构重量、节省材料和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命，做到一个顶几个、顶十几个。

此外，通过热处理还可使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学性能。

2.解释下列名词：1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度；答：（1）起始晶粒度：是指在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。

（2）实际晶粒度：是指在某一具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸。

（3）本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温足够时间（3-8小时）后测定的钢中晶粒的大小。

2）珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体；答：珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。

索氏体：在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。

屈氏体：在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。

贝氏体：过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。

马氏体：碳在α-fe中的过饱和固溶体。

3）奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；答：奥氏体: 碳在中形成的间隙固溶体.过冷奥氏体: 处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。

第二章纯金属的结晶2-1 a）试证明均匀形核时，形成临界晶粒的△Gk与其体积V之间关系式为△Gk=V△Gv/2b）当非均匀形核形成球冠状晶核时，其△Gk与V之间的关系如何？答：2-2 如果临界晶核是边长为a的正方体，试求出△Gk和a之间的关系。

为什么形成立方体晶核的△Gk比球形晶核要大。

答：2-3 为什么金属结晶时一定要由过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否会出现过热？为什么？答：金属结晶时需过冷的原因：如图所示，液态金属和固态金属的吉布斯自由能随温度的增高而降低，由于液态金属原子排列混乱程度比固态高，也就是熵值比固态高，所以液相自由能下降的比固态快。

当两线相交于Tm温度时，即Gs=Gl，表示固相和液相具有相同的稳定性，可以同时存在。

所以如果液态金属要结晶，必须在Tm温度以下某一温度Tn，才能使G s＜Gl，也就是在过冷的情况下才可自发地发生结晶。

把Tm-Tn的差值称为液态金属的过冷度影响过冷度的因素：金属材质不同，过冷度大小不同；金属纯度越高，则过冷度越大；当材质和纯度一定时，冷却速度越大，则过冷度越大，实际结晶温度越低。

固态金属熔化时是否会出现过热及原因：会。

原因：与液态金属结晶需要过冷的原因相似，只有在过热的情况下，Gl＜G s，固态金属才会发生自发地熔化。

2-4 试比较均匀形核和非均匀形核的异同点。

答：相同点：1、形核驱动力都是体积自由能的下降，形核阻力都是表面能的增加。

2、具有相同的临界形核半径。

3、所需形核功都等于所增加表面能的1/3。

不同点：1、非均匀形核的△Gk小于等于均匀形核的△Gk，随晶核与基体的润湿角的变化而变化。

2、非均匀形核所需要的临界过冷度小于等于均匀形核的临界过冷度。

3、两者对形核率的影响因素不同。

非均匀形核的形核率除了受过冷度和温度的影响，还受固态杂质结构、数量、形貌及其他一些物理因素的影响。

2-5 说明晶体生长形状与温度梯度的关系。

答：液相中的温度梯度分为：正温度梯度：指液相中的温度随至固液界面距离的增加而提高的温度分布情况。

金属热处理选择试题（含参考答案）一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、钢经表面淬火后将获得（）。

A、一定深度的马氏体B、上贝氏体C、全部马氏体D、下贝氏体正确答案：A2、气体压力的大小可由分子撞击的速度和（）来衡量。

A、重力B、体积C、频率D、压力正确答案：C3、经加工硬化了的金属材料,为基本恢复其原有性能,常进行（）。

A、再结晶退火B、扩散退火C、完全退火D、正火正确答案：A4、（）是指在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性,即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力,它表示钢接受淬火的能力。

A、临界直径B、淬透性C、淬硬层深度D、淬硬性正确答案：B5、用15钢制造的齿轮，要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性，应采用（）热处理。

A、渗碳+淬火+低温回火B、表面淬火+低温回火C、淬火+高温回火D、淬火+低温回火正确答案：A6、液压系统中的变量泵,指的是该泵出口流量（）。

A、作无规律变化B、不变C、不可控D、可调节正确答案：D7、制定产品生产工艺过程的首要依据是产品的（）。

A、钢种的化学性能B、技术条件C、钢种的加工工艺性能D、生产规模大小正确答案：B8、实际金属结晶时，通过控制生核速率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小，在下列情况下获得细小晶粒（）。

A、N/G很小时B、都不能C、N/G很大时D、N/G居中时正确答案：C9、同普通淬火处理相比,高温形变淬火后并经适当的温度回火,其力学性能具有（）。

A、抗拉强度不变、但塑性和韧性提高B、抗拉强度提高、但韧性降低C、抗拉强度提高、塑性也提高D、抗拉强度提高、但疲劳强度降低正确答案：C10、（）指不均匀分布在金属材料表面呈舌状,指甲状或鱼鳞状的薄片。

A、折叠B、耳子C、麻点D、结疤正确答案：D11、08F牌号中，08表示其平均含碳量为（）。

A、0.01%B、0.08%C、0.80%D、8%正确答案：B12、T8钢与60钢相比,特点是（）。

A、Ms点低 , C曲线靠左B、Ms点低, C曲线靠右C、Ms点高, C曲线靠左D、Ms点高 , C曲线靠右正确答案：B13、规格的尺寸是指金属材料主要部位(长、宽、厚、直径等)的（）。

金属热处理试题及参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.经退火、正火及调质处理后的毛坯或工件，其表面脱碳层深度一般不应超过加工余量的1/2。

（）A、正确B、错误正确答案：B2.连续式退火炉由于要保证炉内带钢的匀速前进,所以,入口和出口段设备不能停车。

（）A、正确B、错误正确答案：B3.食盐是非晶体。

（）A、正确B、错误正确答案：B4.在三种常见的金属晶格类型中,体心立方晶格中原子排列最密。

（）A、正确B、错误正确答案：B5.有甲、乙两个工件,甲工件硬度是230HBS,乙工件的硬度是HRC34,所以甲比乙硬得多。

（）A、正确B、错误正确答案：B6.滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。

（）A、正确B、错误正确答案：A7.灰铸铁低温软化退火的主要日的,是使珠光体基体中的共析渗碳体球化和分解出石墨以降低铸铁硬度。

（）A、正确B、错误正确答案：A8.切削金属材料的难易程度称为切削加工性能。

（）A、正确B、错误正确答案：A9.淬火冷却速度越大，钢淬火后的硬度越高，因此淬火的冷却速度越快越好。

（）A、正确正确答案：B10.一般来说，硬度高的材料其强度也较高。

（）A、正确B、错误正确答案：A11.不同金属材料的密度是不同的。

（）A、正确B、错误正确答案：A12.保护气氛加热、真空加热以及用工件表面涂料包装加热及盐浴加热等方法均可有效防止工件在加热过程中的氧化与脱碳。

（）A、正确B、错误正确答案：A13.固溶体的硬度和强度比纯金属高,这种现象叫固溶强化。

（）A、正确B、错误正确答案：A14.由于多晶体是晶体,符合晶体的力学特征,所以它呈各向异性。

（）A、正确B、错误正确答案：B15.实际加热时的临界点总是低于像图上的临界点。

（）A、正确B、错误正确答案：B16.硅钢带在连续炉中的脱碳主要是依靠保护气体中的水蒸汽。

（）A、正确B、错误正确答案：A17.奥氏体和铁素体都是碳溶于铁的固溶体。

（）A、正确B、错误正确答案：B18.对于硬度高于40HRC的碳素钢、合金钢及非铁金属材料的圆柱形或板形工件可用冷压矫直法进行矫直。

第1章钢的热处理一、填空题1．整体热处理分为、、和等。

2．热处理工艺过程由、和三个阶段组成。

3．共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有：、和。

4．贝氏体分和两种。

5．淬火方法有：淬火、淬火、淬火和淬火等。

6．感应加热表面淬火，按电流频率的不同，可分为、和三种。

而且感应加热电流频率越高，淬硬层越。

7．按回火温度范围可将回火分为：回火、回火和回火三种。

8．化学热处理是有、和三个基本过程组成。

9．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为渗碳、渗碳和渗碳三种。

10．除外，其它的合金元素溶入奥氏体中均使C曲线向移动，即使钢的临界冷却速度,淬透性。

11．淬火钢在回火时的组织转变大致包括，，，等四个阶段。

12．碳钢马氏体形态主要有和两种，其中以强韧性较好。

13、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ms点越，转变后的残余奥氏体量就越。

二、选择题1．过冷奥氏体是温度下存在，尚未转变的奥氏体。

A．Ms B．M f C．A12．过共析钢的淬火加热温度应该选择在，亚共析钢则应该选择在。

C CA．Ac1+30~50B．Ac cm以上C．Ac3+30~503．调质处理就是。

A．淬火＋低温回火B．淬火＋中温回火C．淬火＋高温回火4．化学热处理与其他热处理方法的基本区别是。

A．加热温度B．组织变化C．改变表面化学成分5．零件渗碳后，一般需经处理，才能达到表面高硬度和耐磨的目的。

A．淬火＋低温回火B．正火C．调质6．马氏体的硬度主要取决于马氏体的（）A.组织形态B.合金成分C.含碳量7．直径为10mm的40钢其整体淬火温度大约为（）A．750℃B.850℃C.920℃8．钢在具体的热处理或热加工条件下实际获得的奥氏体晶粒大小称为（）A.起始晶粒度B.实际晶粒度C.理论晶粒度D.本质晶粒度9．钢渗碳的温度通常是（）。

A.600~650℃B.700~750℃C.800~850℃D.900~950℃10．贝氏体转变属于（）。

金属材料及热处理第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共15道小题)1. 高分子材料中，大分子链之间的结合键是（）。

(A) 金属键(B) 离子键(C) 共价键(D) 分子键正确答案：C解答参考：2. 结构材料要求的主要性能为（）(A) 物理性能(B) 化学性能(C) 力学性能(D) 物理和化学性能正确答案：C解答参考：3. 材料的使用温度（）。

(A) 与其韧脆转变温度无关(B) 应在其韧脆转变温度以下(C) 应与其韧脆转变温度相等(D) 应在其韧脆转变温度以上正确答案：D解答参考：4. 低碳钢拉伸应力-应变曲线上对应的最大应力值称为（）。

(A) 弹性极限(B) 屈服点(C) 抗拉强度(D) 断裂韧度正确答案：C解答参考：5. 表示金属材料弹性极限的符号是（）。

(A) σb(B) σs(C) σε(D) σp正确答案：C解答参考：6. （）是金属的韧性指标。

(A) HB(B) δ(C) K1c(D) E正确答案：C解答参考：7. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（）。

(A) 弹性(B) 硬度(C) 塑性(D) 强度正确答案：D解答参考：8. （）属于密排六方结构。

(A) Fe(B) Al(C) Cu(D) Zn正确答案：D解答参考：9. 金属多晶体的晶粒越细，则其（）。

(A) 强度越高，塑性越差(B) 强度越高，塑性越好(C) 强度越低，塑性越好(D) 强度越低，塑性越差正确答案：B解答参考：10. 从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（）温度为界限区分的。

(A) 结晶(B) 再结晶(C) 同素异构转变(D) 25℃正确答案：B解答参考：11. 钨在室温塑性变形后，与塑性变形前相比（）。

(A) 硬度明显增高，塑性明显降低(B) 硬度明显降低，塑性明显增高(C) 硬度、塑性变化不明显(D) 硬度、塑性的变化趋势一致正确答案：A解答参考：12.HCP 金属与FCC 金属在塑性上的的差别，主要是由于两者的( ) 。

是非题 1.1 金属材料的工艺性能是指：为保证构件能正常工作所用的金属材料应具备的性能。

（X ） 1.2 金属材料工艺性能包括力学性能、物理性能和化学性能等。

（X ）1.3 金属材料受外力作用屈服变形时，内部晶格发生滑移，滑移线大致与受力方向平行。

（X ） 1.4 材料强度越高，其塑性就越好。

（X ） 1.5 金属的强度是指金属抵抗断裂的能力。

（O ） 1.6 一般来说，钢材硬度越高，其强度也就越高。

（O ）1.7 洛氏硬度方法的特点是压痕很小，可用来测定焊缝、熔合线和热影响区的硬度。

（X ） 1.8 冲击韧性AK 越高的材料，抗拉强度值b 也越高。

（X ） 1.9冲击韧性高的材料一般都有较好的塑性。

（O ）1.10 韧性高的材料，其冲击韧性必然也高。

（X ）1.11 一般说来，塑性指标较高的材料制成的元件比脆性材料制成的元件有更大的安全性。

（O ）1.12 承压类特种设备的冲击试验的试样缺口规定采用V 型缺口而不用U 型缺口，是因为前者容易加工，且试验值稳定。

（X ） 一般说来，焊接接头咬边缺陷引起的应力集中，比气孔缺陷严重得多。

（O ）材料屈强比越高，对应力集中就越敏感。

（O ）材料的断裂韧度值KIC 不仅取决于材料的成分、内部组织和结构，也与裂纹的大小、形状和外加应力有关。

如果环境条件不利或使用条件不当，塑性材料也可能变为脆性材料。

（ 只要容器和管道的使用温度高一200C,就不会发生低温脆断。

（ 发生热脆的钢材，其金相组织没有明显变化。

（低合金钢比碳钢的热脆倾向大。

（一般说来，钢材的强度越高，对氢脆越敏感。

（O ）由于承压类设备的筒体与封头连接焊缝结构不连续，该部分会出现较大的峰值应力。

（X ）应力集中的严重程度与缺口大小和根部形状有关，缺口根部曲率半径越大，应力集中系数就越大 （X ）如果承压类设备的筒体不直，则在承压筒壁不仅承受薄膜应力，在不直处还会出现附加弯曲应力（O ）1.24如果承压类设备的筒体不圆，则在承压筒壁不仅承受薄膜应力，在不圆处还会出现附加弯曲应力 (O)1.25 存在于锅炉和压力容器内部的压力是导致产生拉应力的主要原因。

作业2热处理参考答案作业2（热处理）一、思考题1. 退火的工艺特点是什么？缓慢冷却。

能达到什么目的？（细化晶粒、降低硬度、消除应力、均匀成分。

）试举例说明其用途。

（工具钢球化退火后硬度下降，方便切削。

）2. 正火的工艺特点是什么？（空冷）。

能达到什么目的？（细化晶粒、消除网状二次渗碳体。

）试举例说明其用途。

（工具钢球化退火前如果存在网状二次渗碳体，应先进行正火。

）3. 淬火的工艺特点是什么？（快速冷却。

）能达到什么目的？（获得高硬度的马氏体）为什么淬火钢必须再进行回火处理?试举例说明不同回火温度的应用和达到的目的。

4. 表面热处理能达到什么目的?指出常用的表面热处理方法。

表面热处理能达到什么目的？（通过改变零件表面层的组织或同时改变表面层的化学成分而改善零件的耐磨性、耐蚀性等）指出常用的表面热处理方法。

（表面淬火、化学热处理（渗碳、氮化））5. 轴、锯条、弹簧各应选用何种钢材?各应进行哪种热处理?试述其理由：轴（中碳钢，调质、表面淬火等，要求综合机械性能好，耐磨）、锯条（工具钢，淬火加低温回火，要求高硬度高耐磨性）、弹簧（c0.5-0.9，淬火加中温回火，要求高弹性）各应选用何种钢材?各应进行哪种热处理？试述其理由：6. 某齿轮要求具有良好的综合机械性能，表面硬度HRC50~60，用45钢制造，加工路线为：锻造→热处理→粗加工→热处理→精加工→热处理→磨。

试说明工艺路线中各个热处理的名称、目的。

正火，去应力、细化晶粒、提高切削加工性能；调质，提高综合机械性能；表面淬火，提高表面硬度，耐磨性。

7. 某厂要生产一批锉刀，选T13A钢。

经金相检验发现材料有较多网状Fe3C，试问应采用哪种热处理消除？（正火）应进行何种中间（调质）及最终热处理？（淬火加低温回火）1二、填写下表钢材组织变化含碳量原始组织加热温度加热后组织 F+A A P A 0.2％℃ F+P 760℃ 920℃ 680℃ 碳钢 0.77％℃ P 760℃ 1.2％℃ P+Fe3C 700℃ P+Fe3C 780℃ A+Fe3C 三、填写下表组织变化，并定性比较硬度大小(材料加热前为平衡组织)硬度大小材料名称及热处理加热、保温后的组织水中冷却后组织 (热处理前后的硬度的定性比较) 45钢加热到710℃水中速冷 45钢加热到750℃水中速冷 45钢加热到840℃水中速冷 T10钢加热到710℃水中速冷 T10钢加热到750℃水中速冷四、判断题(正确的打√，错误的打×)1. 奥氏体是碳溶解在γ―Fe中所形成的固溶体，而铁素体和马氏体都是碳溶解在α―Fe中所形成的固溶体。

《金属热处理原理及工艺》习题二参考答案1.真空加热的特点有哪些?答:1)加热速度缓慢2)氧化作用被抑制3)表面净化4)脱气作用5)蒸发现象2.有一批马氏体不锈钢工件（1Cr13、2Cr13、3Cr13）在真空中加热淬火后发现表面抗蚀性显著下降，试分析可能的原因。

答:由于真空加热过程中的金属蒸发，表面Cr含量降低，不再满足1/8定律，从而导致抗蚀性显著下降。

3.试比较退火和正火的异同点。

答：相同点：均为中间热处理工艺；均获得接近平衡态珠光体类组织。

不同点：冷却速度不同；过冷度不同；正火会发生伪共析转变，对于高碳钢，无先共析相；正火可以作为性能要求不高零件的最终热处理。

4.简述正火和退火工艺的选用原则。

答：1)Wc＜0.25%低碳钢：正火代替退火（从切削加工性角度考虑）2)0.25%＜Wc＜0.5%：正火代替退火（从经济性考虑（此时硬度尚可加工））3)0.5%＜Wc＜0.7%：完全退火（改善加工性）4)Wc＞0.7%：球化退火（如果有网状渗碳体，先用正火消除）5)正火可作为性能要求不高零件的最终热处理6)在满足性能的前提下，尽可能用正火代替退火（经济性角度考虑）5.根据球化退火的工艺原理，球化退火可分为哪四大类？各自的适用范围是什么？答：球化退火工艺适用范围低温球化（接近Ac1长时间保温球化）Ac1－（10～30℃）高合金结构钢及过共析钢降低硬度、改善加工性，以及冷变形钢的球化退火。

球化效果差，原始组织粗大者更不适用。

细珠光体在低温球化后仍保留大量细片状碳化物。

缓慢冷却球化退火Ac1+（10～20℃）共析及过共析碳钢的球化退火；球化较充分，周期长。

等温球化退火Ac1+（20～30℃）Ar1－（20～30℃）过共析碳钢、合金工具钢的球化退火；球化充分，易控制，周期较短，适宜大件。

周期（循环）球化退火Ac1+（10～20℃）Ar1－（20～30℃）过共析碳钢及合金工具钢的球化退火；周期较短，球化较充分，但控制较繁，不宜大件退火。

金属热处理原理及工艺复习题一、金属固态相变有哪些主要特征？哪些因素构成相变阻力？哪些构成相变驱动力？1．相变特征：（1）新相和母相间存在不同的界面（相界面特殊），按结构特点可分为三种：共格界面、半共格界面、非共格界面。

（2）新相晶核与母相间有一定的位向关系、存在惯习面（3）产生应变能，相变阻力大（4）易出现过渡相：在有些情况下，固态相变不能直接形成自由能最低的稳定相，而是经过一系列的中间阶段，先形成一系列自由能较低的过渡相（又称中间亚稳相），然后在条件允许时才形成自由能最低的稳定相．相变过程可以写成：母相―→较不稳定过渡相―→较稳定过渡相―→稳定（5）母相晶体缺陷的促进作用：固态相变时，母相中晶体缺陷起促进作用。

新相优先在晶体缺陷处形核。

（6）原子的扩散速度对固态相变有显著的影响。

固态相变必须通过某些组元的扩散才能进行，扩散成为相变的主要控制因素。

2．相变阻力：相界面的存在，产生应变能，原子的扩散3．相变驱动力：存在位相关系和惯习面，过渡相的形成，晶体缺陷二、奥氏体晶核优先在什么地方形成？为什么？奥氏体晶核优先在铁素体和渗碳体的两相界面上形成，原因是：(1)两相界面处碳原子的浓度差较大，有利于获得奥氏体晶核形成所需的碳浓度；(2)两相界面处原子排列不规则，铁原子可通过短程扩散由母相点阵向新相点阵转移，形核所需结构起伏小(3)两相界面处杂质和晶体缺陷多，畸变能高，新相形核可能消除部分缺陷使系统自由能降低，新相形成的应变能也容易释放；三、简述珠光体转变为奥氏体的基本过程。

奥氏体转变（由α到γ的点阵重构、渗碳体的溶解、以及C在奥氏体中的扩散重新分布的过程）：奥氏体形核→奥氏体晶核向α和Fe3C两个方向长大→剩余碳化物溶解→奥氏体均匀化四、什么是奥氏体的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度，说明晶粒大小对钢的性能的影响。

本质晶粒度：根据标准试验方法，在930＋ 10℃保温足够时间（3～8小时）后测得的奥氏体晶粒大小。

第一章习题1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c，c=2/3a。

今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。

解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为1/5a，1/2a，1/2a 化为最小简单整数分别为2,5,5 故该晶面的晶面指数为（2 5 5）4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面间距为√3a/3 三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0）7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切，成正四面体，如图所示则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/3CE由于(BC)2=(CE)2+(BE)2则有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2，即因此c/a=√8/3=1.6338.试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R解：面心立方八面体间隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a面心立方原子半径R=√2a/4，则a=4R/√2，代入上式有R=0.146X4R/√2=0.414R9.a）设有一刚球模型，球的直径不变，当由面心立方晶格转变为体心立方晶格时，试计算其体积膨胀。

b）经X射线测定，在912℃时γ-Fe的晶格常数为0.3633nm，α-Fe的晶格常数为0.2892nm，当由γ-Fe转化为α-Fe时，求其体积膨胀，并与a）比较，说明其差别的原因。

热处理设备习题答案热处理设备习题答案热处理是金属加工中的一项重要工艺，通过控制金属材料的加热和冷却过程，改变其组织和性能，达到提高材料硬度、强度、耐磨性等目的。

热处理设备是实施热处理工艺的关键工具，不同的热处理设备有不同的工作原理和应用范围。

下面将针对热处理设备的一些习题进行解答，帮助读者更好地理解和应用热处理技术。

1. 什么是热处理设备？热处理设备是指用于进行金属材料热处理工艺的机械设备，包括加热炉、冷却装置、控制系统等。

根据不同的热处理工艺要求，热处理设备可以分为多种类型，如淬火炉、回火炉、退火炉等。

2. 热处理设备的工作原理是什么？热处理设备的工作原理主要包括加热、保温和冷却三个过程。

首先，将金属材料放入加热炉中，通过加热炉内的加热元件将材料加热至所需温度。

然后，在保温段保持一定时间，使材料达到均匀加热和组织转变的目的。

最后，通过冷却装置对材料进行快速冷却或控制冷却速率，使其组织定型并获得所需的性能。

3. 热处理设备的分类有哪些？根据热处理过程的不同，热处理设备可以分为几种常见的类型：(1) 加热设备：主要包括电阻加热炉、电弧加热炉、感应加热炉等。

这些设备通过不同的加热方式将金属材料加热至所需温度，为后续的保温和冷却过程提供条件。

(2) 冷却设备：主要包括水冷却装置、风冷装置等。

这些设备通过控制冷却介质的温度和流速，实现对金属材料的快速冷却或控制冷却速率，从而改变其组织和性能。

(3) 控制系统：热处理设备的控制系统是保证热处理过程稳定性和可控性的关键。

通过控制系统，可以实时监测和调整加热、保温和冷却过程的参数，确保金属材料获得预期的热处理效果。

4. 热处理设备的应用领域有哪些？热处理设备广泛应用于各个行业，如冶金、机械制造、汽车、航空航天等。

具体应用包括但不限于以下几个方面：(1) 提高金属材料的硬度和强度：通过热处理工艺，可以使金属材料的晶粒细化、相变和析出硬化，从而提高其硬度和强度，满足不同工程要求。

热处理设备复习题第一单元综合训练题答案一、填空题1．常用耐火材料有（粘土砖、高铝砖、耐火混凝土制品及各种耐火纤维），它们的最高使用温度分别为（1350℃、1500℃、600~1460℃、1100~1600℃）。

2．荷重软化开始点是指在一定压力条件下，以一定的升温速度加热，测出样品开始变形量为 0.6% 的温度。

a.0.2% b.0.6% c.1.2%3．抗渗碳砖是Fe2O3含量 a 的耐火材砖。

a. ＜1% b.＞1% c.＞2%4．常用隔热材料有（硅藻土、蛭石、矿渣棉、石棉以及珍珠岩制品），其中最低使用温度及材料是石棉、 500℃。

5．传热的基本方式有传导、对流、辐射，综合传热为同时具有两种或两种以上的单一传热。

6．电阻丝对炉墙的传热是 b ，炉墙对车间的传热是 b ，电阻丝对炉墙对车间的传热包括了e ，通过炉墙的传热是 a ，上述四者中传热量较大或热阻较小（可忽略不计）的是 h 、热阻较大的是 k ；燃气对工件的传热是 b 。

a.传导b.对流+辐射c.辐射+传导d.辐射e.辐射+传导+对流 g.传导+对流 h.电阻丝对炉墙的传热 i.炉墙对车间的传热 k.通过炉墙的传热7．影响“黑度”的因素有 b 、d、e、g、f 。

a.时间b.表面粗糙度c.传热面积d.温度e.物体的材料f.物体的形状g.物体的颜色h.角度系数8．增强传热（含炉温均匀性）有 a、s、d、g、h、k、n、o，削弱传热有d、e、f、i、j、l、m、p 。

a.加大温差b.增加传热面积c.增加风扇d.加大气孔率e.减小热导率f.增加隔板g.增加导风系统h.箱式炉膛改圆形炉膛 i.圆形炉膛改箱式炉膛 j.炉壳外刷银粉比砖墙或一般金属外壳 k.增加黑度（如工件或炉壁表面涂覆高黑度磷化处理层或CO2红外涂料）l.降低黑度 m.工件表面不氧化（真空、可控、保护、中性气氛加热）比工件表面氧化 n.高速燃气烧嘴比低速燃气烧嘴 o.燃气炉比空气炉 p.空气炉比燃气炉三、简答题1．比较重质砖、轻质砖以及硅酸铝耐火纤维的主要性能，说明它们在热处理炉中的应用及应注意的问题。