热处理原理与工艺课后习题
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金属热处理原理与工艺习题及解答1.给出简化后的Fe-Fe3C相图,并标出各个区间的相的组成,根据Fe-Fe3C相图,回答下列现象的原因。
(1)含碳量1%的铁碳合金比含碳量0.5%的铁碳合金的硬度高。
含碳量1%的铁碳合金(过共析)与含碳量0.5%的铁碳合金(亚共析)硬度对比实际上是解释渗碳体和铁素体之间的的硬度区别。
(2)一般要把刚才加热到1000~1250°C高温下进行热轧加工。
奥氏体的塑性好(3)靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好。
对铸造性来说,铸铁的流动性比钢好,易于铸造,特别是靠近共晶成分的铸铁,其结晶温度低,流动性也好,结晶温度范围小,更具有良好的铸造性能。
某度给的超长答案:(1)含碳量1%的铁碳合金比含碳量0.5%的铁碳合金硬度高。
答:因为铁碳合金是由比较软的相——铁素体和比较硬的相——渗碳体两相组成,渗碳体是铁与碳的化合物,含碳量越高,碳化物越多,硬度就越高,所以含碳量高的铁碳合金硬度高。
(2)一般要把钢材加热到1000~1250°C,在高温下进行锻轧加工。
答:铁碳合金中有3种独立的组织,铁素体、奥氏体和渗碳体(珠光体是由铁素体和共析渗碳体构成,莱氏体是由奥氏体和共晶渗碳体构成,都不是独立组织),其中,奥氏体是面心立方结构晶格,而面心立方结构滑移系最多,塑性最好,最容易塑性变形,而锻轧加工就是对钢材进行塑性变形的工艺,但是奥氏体一般室温下不存在,所以,为了得到奥氏体,必须把钢材加热到奥氏体状态,才容易进行塑性变形。
此外,如果只加热到奥氏体状态,在锻造或轧制过程中,温度会下降,故应该加热到温度比较高的奥氏体状态,所谓乘热打铁就是如此。
(3)接近共晶成分的铁碳合金的铸造性良好。
答:所有成分的铁碳合金熔点最低的就是共晶成分,当把铁碳合金加热到一定温度,比如1200度,其他成分的合金还没有熔化,而只有接近共晶成分(熔点1148度)的合金成为液体,故适合铸造。
2.金属加热过程中常见的缺陷有哪些?该采取什么措施予以防止?缺陷一:过热现象。
热处理原理与工艺课后答案1. 热处理的原理是通过对金属材料进行加热和冷却来改变其微观结构和性能的一种工艺。
热处理可以使金属材料达到期望的力学性能,提高材料的硬度、强度和耐腐蚀性能。
2. 热处理的工艺包括加热、保温和冷却三个步骤。
加热过程中,金属材料被加热到高温,使其达到晶体内部的活动化能,使原子间的结构发生改变。
保温是维持金属材料在一定温度下的时间,以使金属内部的结构达到均匀和稳定。
冷却过程中,金属材料被迅速冷却,使其内部结构固定,从而实现所需的性能改变。
3. 热处理的主要目的包括回火、退火、淬火、时效等。
回火是为了去除淬火产生的应力并增加材料的韧性。
退火是为了通过加热和缓慢冷却来改善材料的塑性和延展性。
淬火是通过迅速冷却使材料产生高硬度和高强度。
时效是通过特定的温度和时间来调控金属材料的组织和性能。
4. 不同的金属材料和应用要求需要采用不同的热处理工艺。
例如,碳钢通过回火可以提高韧性,淬火可以提高硬度和强度。
铝合金可以通过时效使其硬度和强度提高。
还有一些特殊的热处理工艺,如表面处理和脱氢处理,可以改善金属材料的表面性能和纯净度。
5. 热处理过程中需要控制温度、时间和冷却速度等参数,以确保得到理想的组织和性能。
温度控制可以使用炉温计或红外测温仪来实现。
时间控制可以通过保温时间和加热速率来控制。
冷却过程中可以采用不同的冷却介质和速率来调控材料的性能。
6. 在热处理过程中,还需要注意材料的选择和预处理。
材料的选择应考虑其化学成分、热处理敏感性和应用要求。
预处理可以包括去除表面污染物、退火去应力、调平等工艺,以减少热处理过程中的变形和应力。
7. 热处理的质量控制可以通过金相显微镜、拉伸试验机、硬度计等测试仪器来进行。
通过观察组织结构、测量机械性能和硬度值,可以评估热处理效果和判断材料的性能是否符合要求。
8. 当进行热处理时,还需要注意安全和环保。
热处理过程中会产生高温和有害气体,需要采取相应的防护和排放措施。
"钢的热处理"习题与思考题参考答案〔一〕填空题1.板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。
2.淬火钢低温回火后的组织是 M回〔+碳化物+Ar〕,其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的组织是 T回,一般用于高σe 的构造件;高温回火后的组织是S回,用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。
3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。
4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。
5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其C曲线的位置越右移。
6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能和为淬火做组织准备;它主要适用于过共析〔高碳钢〕钢。
7.淬火钢进展回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。
8.T8钢低温回火温度一般不超过 250℃,回火组织为 M回+碳化物+Ar ,其硬度大致不低于 58HRC 。
〔二〕判断题1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。
〔×〕2.马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。
当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生收缩。
〔×〕3.高合金钢既具有良好的淬透性,又具有良好的淬硬性。
〔×〕4.低碳钢为了改善切削加工性,常用正火代替退火工艺。
〔√〕5.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性,它常应用于处理各类弹簧。
〔×〕6.经加工硬化了的金属材料,为了根本恢复材料的原有性能,常进展再结晶退火处理。
〔√〕〔三〕选择题1.钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。
A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体2.假设钢中参加合金元素能使C曲线右移,则将使淬透性 A 。
A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样提高,对大试样则降代3.为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进展正火,其加热温度是 A 。
第九章钢的热处理原理第十章钢的热处理工艺1,.金属固态相变有哪些主要特征?哪些因素构成相变阻力?答:金属固态相变主要特点:1、不同类型相界面,具有不同界面能和应变能2、新旧相之间存在一定位向关系与惯习面 3、相变阻力大4、易于形成过渡相5、母相晶体缺陷对相变起促进作用6、原子的扩散速度对固态相变起有显著影响…..阻力:界面能和弹性应变能2、何为奥氏体晶粒度?说明奥氏体晶粒大小对钢的性能的影响。
答:奥氏体晶粒度是指奥氏体晶粒的大小。
金属的晶粒越细小,晶界区所占的比例就越大,晶界数目越多(则晶粒缺陷越多,一般位错运动到晶界处即停),在金属塑变时对位错运动的阻力越大,金属发生塑变的抗力越大,金属的强度和硬度也就越高。
晶粒越细,同一体积内晶粒数越多,塑性变形时变形分散在许多晶粒内进行,变形也会均匀些,虽然多晶体变形具有不均匀性,晶体不同地方的变形程度不同,位错塞积程度不同,位错塞积越严重越容易导致材料的及早破坏,晶粒越细小的话,会使金属的变形更均匀,在材料破坏前可以进行更多的塑性变形,断裂前可以承受较大的变形,塑性韧性也越好。
所以细晶粒金属不仅强度高,硬度高,而且在塑性变形过程中塑性也较好。
3..珠光体形成时钢中碳的扩散情况及片,粒状珠光体的形成过程?4、试比较贝氏体转变、珠光体转变和马氏体转变的异同。
答:从以下几个方面论述:形成温度、相变过程及领先相、转变时的共格性、转变时的点阵切变、转变时的扩散性、转变时碳原子扩散的大约距离、合金元素的分布、等温转变的完全性、转变产物的组织、转变产物的硬度几方面论述。
试比较贝氏体转变与珠光体转变的异同点。
对比项目珠光体贝氏体形成温度高温区(A1以下)中温区(Bs以下)转变过程形核长大形核长大领先相渗碳体铁素体转变共格性、浮凸效应无有共格、表面浮凸转变点阵切变无有转变时扩散Fe、C均扩散Fe不扩散、C均扩散转变合金分布通过扩散重新分布不扩散等温转变完全性可以不一定转变组织α+Fe3C α+Fe3C (上贝氏体)α+ε—Fe3C(下贝氏体)转变产物硬度低中5..珠光体、贝氏体、马氏体的特征、性能特点是什么?片状P体,片层间距越小,强度越高,塑性、韧性也越好;粒状P体,Fe3C颗粒越细小,分布越均匀,合金的强度越高。
1.热处理工艺:通过加热,保温和冷却的方法使金属和合金内部组织结构发生变化,以获得工件使用性能所要求的组织结构,这种技术称为热处理工艺。
2.热处理工艺的分类:(1)普通热处理(退火、正火、回火、淬火)(2)化学热处理(3)表面热处理(3)复合热处理3.由炉内热源把热量传给工件表面的过程,可以借辐射,对流,传导等方式实现,工件表面获得热量以后向内部的传递过程,则靠热传导方式。
4.影响热处理工件加热的因素:(1)加热方式的影响,加热速度按随炉加热、预热加热、到温入炉加热、高温入炉加热的方向依次增大;(2)加热介质及工件放置方式的影响:①加热介质的影响;②工件在炉内排布方式的影响直接影响热量传递的通道;③工件本身的影响:工件的几何形状、表面积与体积之比以及工件材料的物理性质等直接影响工件内部的热量传递及温度场。
5.金属和合金在不同介质中加热时常见的化学反应有氧化,脱碳;物理作用有脱气,合金元素的蒸发等。
6.脱碳:钢在加热时不仅表面发生氧化,形成氧化铁,而且钢中的碳也会和气氛作用,使钢的表面失去一部分碳,含碳量降低,这种现象称为脱碳钢脱碳的过程和脱碳层的组织特点:①钢件表面的碳与炉气发生化学反应(脱碳反应),形成含碳气体逸出表面,使表面碳浓度降低②由于表面碳浓度的降低,工件表面与内部发生浓度差,从而发生内部的碳向表面扩散的过程。
半脱碳层组织特点;自表面到中心组织依次为珠光体加铁素体逐渐过渡到珠光体,再至相当于该钢件未脱碳时的退火组织。
(F+P—P+C—退火组织)全脱碳层组织特点:表面为单一的铁素体区,向里为铁素体加珠光体逐渐过渡到相当于钢原始含碳量缓冷组织在强氧化性气体中加热时,表面脱碳与表面氧化往往同时发生。
在一般情况下,表面脱碳现象比氧化现象更易发生,特别是含碳量高的钢。
7.碳势:即纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时表面的含碳量。
8.退火:将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度,保持一定时间,然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。
热处理原理与工艺答案
热处理是一种通过加热和冷却来改变材料的性能和结构的金属加工工艺。
它在
工业生产中扮演着非常重要的角色,可以提高材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性,同时还可以改善材料的加工性能和使用寿命。
下面我们将详细介绍热处理的原理和工艺答案。
首先,热处理的原理是基于材料的组织和性能随温度的变化而变化的基本规律。
通过加热和冷却的方式,可以改变材料的结构和性能,从而达到预期的效果。
热处理的原理包括晶粒长大、相变和残余应力的释放等。
晶粒长大是指在加热过程中,晶粒尺寸会随着温度的升高而增大,从而提高材料的塑性和韧性;相变是指在材料经历一定温度范围内的加热或冷却过程中,晶体结构发生改变,从而影响材料的硬度和强度;残余应力的释放是指在材料经历热处理后,内部的应力会得到释放,从而改善材料的稳定性和耐久性。
其次,热处理的工艺包括加热、保温和冷却三个阶段。
在加热阶段,材料会被
加热到一定温度,以促使晶粒长大和相变发生。
在保温阶段,材料会在一定温度下保持一段时间,以确保晶粒的长大和相变的充分进行。
在冷却阶段,材料会被快速冷却,以固定材料的组织和性能。
不同的材料和要求会采用不同的加热温度、保温时间和冷却速度,以达到最佳的热处理效果。
总之,热处理是一项非常重要的金属加工工艺,它通过改变材料的结构和性能,来满足不同的工程需求。
熟悉热处理的原理和工艺答案,可以帮助我们更好地选择和应用热处理工艺,从而提高材料的使用性能和延长使用寿命。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读。
1试对珠光体片层间距随温度的降低而减小作出定性的解释。
答:S与ΔT成反比,且,这一关系可定性解释如下:珠光体型相变为扩散型相变,是受碳、铁原子的扩散控制的。
当珠光体的形成温度下下降时,ΔT增加,扩散变得较为困难,从而层片间距必然减小(以缩短原子的扩散距离),所以S与ΔT成反比关系。
在一定的过冷度下,若S过大,为了达到相变对成分的要求,原子所需扩散的距离就要增大,这使转变发生困难;若S过小,则由于相界面面积增大,而使表面能增大,这时ΔGV不变,σS增加,必然使相变驱动力过小,而使相变不易进行。
可见,S与ΔT必然存在一定的定量关系,但S与原奥氏体晶粒尺寸无关。
分析珠光体相变的领先相及珠光体的形成机理。
答:从热力学上讲,在奥氏体中优先形成α相或Fe3C相都是可能的,所以分析谁是领先相,必须从相变对成分、结构的要求着手,从成分上讲,由于钢的含碳量较低,产生低碳区更为有利,即有利于铁素体为领先相;但从结构上讲,在较高温度,特别在高碳钢中,往往出现先共析Fe3C相,或存在未溶Fe3C微粒,故一般认为过共析钢的领先相为Fe3C,而共析钢的领先相并不排除铁素体的可能性。
珠光体形成时,在奥氏体中的形核,符合一般的相变规律。
即母相奥氏体成分均匀时,往往优先在原奥氏体相界面上形核,而当母相成分不均匀时,则可能在晶粒内的亚晶界或缺陷处形核。
珠光体依靠碳原子的扩散,满足相变对成分的要求,而铁原子的自扩散,则完成点阵的改组。
而其生长的过程则是一个“互相促发,依次形核,逐渐伸展”的过程,若在奥氏体晶界上形成了一片渗碳体(领先相为片状,主要是由于片状的应变能较低,片状在形核过程中的相变阻力小),然后同时向纵横方向生长,由于横向生长,使周围碳原子在向渗碳体聚集的同时,产生贫碳区,当其C%下降到该温度下xα/k浓度时,铁素体即在Fe3C—γ相界面上形核并长成片状;随着F的横向生长,又促使渗碳体片的形核并生长;如此不断形核生长,从而形成铁素体、渗碳体相相同的片层。
热处理原理及工艺智慧树知到课后章节答案2023年下黑龙江科技大学黑龙江科技大学绪论单元测试1.常规热处理的第一个阶段是()。
A:冷却 B:保温 C:淬火 D:加热答案:加热2.选项中的材料不能通过热处理强化的是()。
A:纯铝 B:铝铜合金 C:球墨铸铁 D:碳钢答案:纯铝3.“汉中水钝弱不任淬,蜀水爽烈易淬”说明了()对热处理的影响。
A:冷却介质 B:加热速度 C:保温时间 D:加热温度答案:冷却介质4.热处理工艺曲线中,横坐标是()。
A:温度 B:时间 C:速度 D:介质答案:时间5.模具、滚动轴承100%需经过热处理。
()A:对 B:错答案:对第一章测试1.哪种相变属于无核相变()。
A:同素异构转变 B:共析转变 C:调幅分解 D:平衡脱溶转变答案:调幅分解2.半共格界面上两相原子错配度的值为()。
A:0.5<δ B:0.25<δ<0.5 C:0.05<δ<0.25 D:δ<0.05答案:0.05<δ<0.253.界面能由小到大排序正确的是()。
A:共格界面<半共格界面<非共格界面 B:非共格界面<共格界面<半共格界面 C:共格界面<非共格界面<半共格界面 D:非共格界面<半共格界面<共格界面答案:共格界面<半共格界面<非共格界面4.关于形核率描述错误的是()。
A:温度下降,原子扩散能力下降,形核率降低 B:均匀形核率随温度下降不断降低 C:过冷度增加,形核功降低,形核率提高 D:均匀形核率随温度下降先增加后降低,在某一温度呈现极大值答案:均匀形核率随温度下降不断降低5.相变产物粗化机制描述正确的有()。
A:若为杆状新相,则不发生相的溶解 B:若为圆柱形纤维状相,细的地方进一步变细,粗的地方进一步变粗 C:若为片状相,半圆柱形端面逐渐溶解,与半圆柱形端面相邻的平面片状新相增厚D:对于弥散颗粒而言,小颗粒溶解,大颗粒长大答案:若为圆柱形纤维状相,细的地方进一步变细,粗的地方进一步变粗;若为片状相,半圆柱形端面逐渐溶解,与半圆柱形端面相邻的平面片状新相增厚;对于弥散颗粒而言,小颗粒溶解,大颗粒长大6.哪些是固态相变中可能发生的变化()。
《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。
热处理原理与工艺课后习题第一章一.填空题1.奥氏体形成的热力条件()。
只有在一定的()条件下才能转变为奥氏体。
()越大,驱动力越大,奥氏体转变速度越快。
2.共析奥氏体形成过程包括()()()和()四个阶段。
3.( )钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向小,而()钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向小。
4.本质晶粒度是钢的热处理工艺性能之一,对于()钢可有较宽的热处理加工范围,对于()钢则必须严格控制加热温度,以免引起晶粒粗化而是性能变坏。
5.()晶粒度对钢件冷却后的组织和性能影响较大。
6.控制奥氏体晶粒长大的途径主要有()()( )( )和()。
7.()遗传对热处理工件危害很大,它强烈降低钢的强韧性,使之变脆,必须避免和消除。
、二、判断正误并简述原因1.奥氏体晶核是在珠光体中各处均匀形成的。
()2.钢中碳含量越高,奥氏体转变速度越快,完全奥氏体化所需时间越短。
()3.同一种钢,原始组织越细,奥氏体转变速度越慢。
()4.本质细晶粒钢的晶粒在任何加热条件下均比本质粗晶粒钢细小。
()5.在一定加热的温度下,随温度时间延长,晶粒将不断长大。
()6.所有合金元素都可阻止奥氏体晶粒长大,细化奥氏体晶粒。
()三、选择题1.Ac1、A1、Ar1的关系是__________。
A..Ac1>A>1Ar1 B. Ar1>A1>Ac1 C.A1>Ar1>Ac1 D.A1>Ac1>Ar12. Ac1、Ac3、Ac cm是实际()时的临界点。
A. 冷却B.加热C.平衡D.保温3.本质晶粒度是指在规定的条件下测得的奥氏体晶粒()A.长大速度B. 大小C. 起始尺寸D. 长大极限4.实际上产中,在某一具体加热条件下所得到的奥氏体晶粒大小称为()A. 起始晶粒度B.本质晶粒度C.实际晶粒度D.名义晶粒度四、简答题1.以共析碳钢为例,说明:1.奥氏体的形成过程;2. 奥氏体晶核为什么优先在铁素体和渗碳体相界面上形成;3. 为什么铁素体消失后还有部分渗碳体未溶解。
2.等温加热、连续加热的奥氏体形成各有什么特点?3.影响奥氏体转变速度的因素有哪些?各是如何影响的?4.影响奥氏体晶粒长大的因素有哪些?各是如何影响的?5.为何中间退火可以消除组织遗传?6.为何快速加热、短时保温可得到细小的奥氏体晶粒?第二章1.以共析钢为例,试述过冷奥氏体向片状珠光体的转变过程。
2.珠光体片层间距与转变温度有何关系?退火态共析钢的强度、塑性与片层间距有何关系?3.形成粒状珠光体对温度、冷速有何要求?为什么?2-24.相同成分的钢,片状珠光体与粒状珠光体在力学性能和可加工性上有何差别?5.亚共析钢和过共析钢的先共析铁素体及先共析渗碳体的形态有几种?各在什么条件下形成?对钢的力学性能各有何影响。
6.相同成分的亚共析钢,为何正火态下的珠光体组织含量比退火态的多,而先共析铁素体量比退火态少?这对力学性能有何影响?7.在什么条件下易形成魏氏组织铁素体?含有魏氏组织的钢力学性能有何特点?如何防止和消除?8.试举例说明珠光体转变的实际应用。
9.通常希望获得什么样的F先和Fe3C先?第三章1.常见马氏体组织形态有哪两种?它们的形貌特征、亚结构和力学性能有何特点?2.简述奥氏体碳含量及转变温度对马氏体形态的影响。
3.与珠光体转变相比,马氏体转变有哪些特点?如何理解切变性和无扩散性这两个主要特征?4.马氏体转变为什么必须在很大过冷度才能发生?Ms点的物理意义是什么?Ms受哪些因素影响?5.造成钢中马氏体强化的原因有哪些?为何片状马氏体硬而脆?为何半条马氏体强韧性较好?6.在热处理中采取什么措施可提高高碳钢淬火后的强韧性?7.为什么马氏体转变一般必须在连续冷却中进行?8.为什么碳量相当的刚以普通淬火和分级淬火方式冷至温室,钢的温度有差异?9.简述造成奥氏体热稳定化、反热稳定化和机械稳定化现象的原因。
10. 奥氏体热稳定化和反热稳定化在热处理工艺中有何应运?举例说明。
11.某些高碳钢或高碳合金钢制造的精密工具或工具,如量规,精密轴承等,淬火级低温回火后,在使用过程中发生尺寸变化、精度下降现象,试分析期原因并给出预防措施。
第四章1.上贝氏体和下贝氏体的组织形态有何不同?2.为何上贝氏体的强度、韧性不如下贝氏体?3.贝氏体铁素体与珠光体铁素体有何不同?4.简述贝氏体转化有哪些主要特点?5影响贝氏体强度和韧性的因素是什么?各是如何影响的?6.高碳钢下贝氏体的性能与淬火+低温回火组织相比有何优点?7.粒状贝氏体组织有什么特点?8.贝氏体转变点Bs的物理意义是什么?哪些因素影响Bs点?在热处理上有何实际意义?第五章1.试述过冷奥氏体等温转变图和连续冷却转变的建立方法?2.影响等温转变曲线形状和位置的主要因素有哪些?有何实际意义?3.奥氏体等温转变图有哪些基本类型?4.比较共析钢的过冷奥氏体等温转变图和连续冷却转变的异同点。
为什么在连续冷却过程中得不到贝氏体组织?为何共析钢比共析钢及过共析钢的Ms温度低?5.将∮5mm的刚加热至760℃并保温足够时间,试分析采用何种工艺可得到如下组织:珠光体、索氏体、托氏体、上贝氏体、下贝氏体、托氏体+上贝氏体+下贝氏体+马氏体+少量残留的奥氏体,并在等温转变图中画出其冷却工艺曲线。
6.什么是淬火临界冷却速度?如何根据连续冷却转变图确定淬火临界冷却速度?如何利用等温转变图估算淬火临界冷却速度?7.为何共析钢的等温转变曲线位于亚共析钢和过共析钢的右侧?第六章一、填空1.________传热在高温热处理炉内的热交换中起主要作用。
2.盐浴加热,具有加热速度_______,养花、脱碳程度轻,加热均匀等特点。
3.薄厚相当悬殊、形状复杂的工件,应视情况采用____________或____________方式加热。
4.工件用_________方式加热,所需时间最长,速度最慢,但共建内外温差最小。
5.在碳势为0.35%的炉气中加热,__________钢将发生脱落,___________钢将发生增碳。
二、判断正误并简述原因1.在通有保护气氛的炉气中加热,工件不会发生养花、脱碳。
()2.原始组织较细的工件,加热温度取上限;原始组织粗大的,取下限。
()3.通常碱浴用来进行高温回火(高于500℃的回火),低温回火应选用氯化盐。
()4.工件不需加工的表面发生严重氧化,只是造成质量损失,其疲劳强度不受影响。
()三、简答题1.热处理加热温度偏高、偏低,一般对工件热处理质量有何影响?2.确定工件加热时间时,通常要考虑哪些因素?3.常用热处理入炉升温方式有哪几种?各适用于哪些情况?4.为何大件、高合金钢件不允许快速加热?5.在空气炉加热的工件,为何会发生氧化、脱碳,可采用哪些措施预防?6.用盐浴炉加热共建,为何会发生养花、脱碳,应当如何预防?7.常用的保护气氛有哪几种?各有何特点?8.什么是光亮热处理?什么是可控气氛热处理?二者有何区别?第七章一.判断正误并简述原因1.只有去应力退火可消除工件中的内应力。
()2.退火都可细化晶粒、降低硬度和消除内应力。
()3.预防白点退火就是把工件从室温加热到Ac1以上长时间保温,以使氢扩散出去然后缓冷的热处理工艺。
()4.某30钢铸件组织粗大,可用不完全退火来改善组织,锻造后内应力较大的60钢工件,在切割加工前,通常需要安排去应力退火,然后再进行退化。
()二、问答题1.球化退火加热温度偏高、偏低对球化后的组织、性能有何影响?为什么?2.分别指出30钢、T12钢完全退火与正火的组织、性能区别。
并给以适当解释。
3.某35钢铸造齿轮毛坯发现有严重的魏氏组织,在切削加工前应如何进行热处理?为什么?4.某20CrMnTi汽车齿轮锻造毛坯。
切削加工前如何进行预先热处理?加热温度热如何选择?为什么?5.某45钢机床重要齿轮,其加工工艺路线为锻造------预先热处理-------机械加工-------齿部高频感应加热淬火-------低温回火,该工件在锻造后、机械加工前应如何进行预先热处理?为什么?6.某热处理车间有25钢段件、T12钢锻后缓冷件(中等截面)、35钢铸件,均需要进行正火,试指出他们各自的正火的可能目的,并简述原因。
7.某CCr15零件,球化退火前发现有网状碳化物,机械加工前可否采用完全退火加球化退火,为什么?你认为怎么处理?说明你的理由。
8.某60钢锻件毛坯硬度偏高(350hbw)、组织也较粗大,对此宜采用以下哪种退火方式,完全退火、不完全退火、在结晶退火、球化退火?为什么?9欲利用已报废的45钢轴(最小直径50mm,硬度为220hbw,局部硬度50hrc)制成最大直径为40mm的轴,切削加工前应如何进行热处理10.为何组织中的珠光体呈细片层状有利于球化退火?11.等温球化得等温温度偏高、偏低对球化后的组织性能能有何影响?为什么?第八章一、判断正误并简述原因1.20钢和60钢淬火后在马氏体量相同处(如50%),其硬度应相同。
()2.不同批次的40Cr钢制的同一零件,采用同样方式淬火后,硬度应完全一样。
()3.同一工件,双介质淬火后硬度不如单介质淬火高。
()4.双介质淬火后,工件的硬度、淬硬层深度介于水淬和油淬之间。
()5.双介质淬火尽适用于淬透性较差的钢件。
()6.分级淬火与等温淬火只适用于合金钢工件,碳钢件不宜进行分级淬火或等温淬火。
()7.由于双介质淬火可兼顾硬度、淬硬层深度并减小畸变,故可取代分级淬火或等温淬火。
()8.几种淬火方式中,单介质淬火的硬度最高,等温淬火的畸变最小。
()9.双介质淬火只用于淬透性差的碳钢工件,合金钢工件不必进行双介质淬火。
()二、简答题1.画出L—AN22全损耗系统用油的冷速曲线并给予适当的解释。
2.碱浴、三硝、碱水、合成淬火介质分别属于哪一类淬火介质?3.对常用淬火介质在高温区和低温区的冷却能力有大到小排序。
4.碳钢与合金钢一般采用何种淬火介质?为什么?5.欲用质量分数为10.5%的聚乙烯醇浓缩液配制800kg质量分数为0.3%的淬火介质,需浓缩液及水各多少?6.那些介质的低温区冷速对减少变形开裂倾向的效果较好?哪些介质的中温区(650-450℃)冷速有利于躲过等温转变曲线“鼻尖”?7.某45钢发动机连杆,按正常工艺加热后油冷,发现硬度偏低,淬硬深度不足,是分析可能的原因,提出解决方案,并给予适当解释。
8.同一种钢制的不同尺寸、形状的工件,其淬透性是否相同?淬硬性与淬硬深度是否相同?9.某工件淬火后,表层马氏体量(体积分数)为90%,测得表面硬度为58HRC,能否以此硬度代表该钢的淬硬性?为什么?10.30、65同样淬火后其表面硬度是否相同?50%(体积分数)马氏体处硬度是否相同?为什么?11.某两50钢相同工件,分别在Ac3+30℃和Ac3-40℃加热、保温后在盐水中淬火,二者的硬度是否相同?为什么?12.某两T12钢相同工件,分别在Ac1+30℃和Ac1+30℃加热、保温后在水中淬火,二者的硬度是否相同?为什么?13.某T10钢工件分别淬火时从分级盐槽取出后又置于水槽(20℃)中会发生什么情况?为什么?14.为增大淬火层深度,低碳钢常采用较高的加热温度;为增大韧性,中碳钢常采用较高淬火加热温度,而高碳钢则采用较低加热温度。