钢的热处理原理及工艺复习重点及课后习题

.第四章钢的热处理复习与思考一、名词解释1.热处理热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。

2.等温转变等温转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保持时，过冷奥氏体发生的相变。

3.连续冷却转变连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生的相变。

4.马氏体马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。

5.退火钢的退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。

6.正火正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。

7.淬火钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或 ( 和) 贝氏体组织的热处理工艺。

8.回火回火是指工件淬硬后，加热到 Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。

9.表面热处理表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。

10.渗碳为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。

.在一定温度下于一定介质中， 使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为渗氮，又称氮化。

二、填空题1. 整体热处理分为退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。

2. 根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有：感应加热 表面淬火、火焰加热 表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火等。

3. 化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如 渗碳、渗氮、碳氮共渗 和渗硼等。

4. 热处理工艺过程由加热 、 保温 和冷却三个阶段组成。

5. 共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有：P、 S和T 。

6.贝氏体分 上贝氏体和下贝氏体两种。

7. 淬火方法有： 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火和贝氏体等温 淬火等。

8.常用的退火方法有： 完全退火 、 球化退火 和 去应力退火 等。

钢的热处理原理及工艺复习重点及课后习题一、复习重点1、什么是加工硬化？产生加工硬化的根本原因是什么？2、什么是再结晶？再结晶的实际应用是什么？金属再结晶是通过什么方式发生的？再结晶退火的主要作用是什么？3、冷加工和热加工的区别是什么？4、热处理的定义及三个基本过程。

为什么钢能够进行热处理？奥氏体化的目的是什么？5、珠光体、贝氏体、马氏体分别都有哪几种组织形态？每种组织力学性能如何？6、退火、正火、淬火、回火的定义是什么？7、什么是钢的淬透性？二、课后复习题（一）、填空题1、加工硬化现象是指随变形度的增大，金属强度和硬度显著提高而塑性和韧性显著下降的现象。

加工硬化的结果，使金属对塑性变形的抗力增大，造成加工硬化的根本原因是位错密度提高，变形抗力增大。

消除加工硬化的方法是再结晶退火。

2、再结晶是指冷变形金属加热到一定温度之后，在原来的变形组织中重新产生无畸变的新等轴晶粒，而性能也发生明显的变化，并恢复到冷变形之前状态的过程。

3、在金属的再结晶温度以上的塑性变形加工称为热加工。

在金属的再结晶温度以下的塑性变形加工称为冷加工。

4、金属在塑性变形时所消耗的机械能，绝大部分(占90%)转变成热而散发掉。

但有一小部分能量（约10%）是以增加金属晶体缺陷（空位和位错）和因变形不均匀而产生弹性应变的形式（残余应力）储存起来，这种能量我们称之为形变储存能。

5、马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和间隙固溶体，具有很大的晶格畸变，强度很高。

贝氏体是渗碳体分布在含碳过饱和的铁素体基体上或的两相混合物。

根据形貌不同又可分为上贝氏体和下贝氏体。

用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈羽毛状，而下贝氏体则呈针状。

相比较而言，上贝氏体的机械性能比下贝氏体要差。

6、在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是都是渗碳体的机械混合物，不同点是层间距不同，珠光体较粗，屈氏体较细。

7、马氏体的显微组织形态主要有板条状、针状马氏体两种。

《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 的结构件；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．淬火钢进行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，为了基本恢复材料的原有性能，常进行再结晶退火处理。

（√）（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．若钢中加入合金元素能使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行正火，其加热温度是 A 。

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。

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。

第四章 钢的热处理?复习与思考一、名词解释 1.热处理 热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预 期的组织结构与性能的工艺。

2.等温转变 等温转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保 持时，过冷奥氏体发生的相变。

3.连续冷却转变 连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生 的相变。

4.马氏体 马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。

5.退火 钢的退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理 工艺。

6.正火 正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。

7.淬火 钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体 组织的热处理工艺。

8.回火 回火是指工件淬硬后，加热到 Ac1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷 却到室温的热处理工艺。

9.表面热处理 表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工 艺。

10.渗碳 为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗 碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。

11.渗氮在一定温度下于一定介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为 渗氮，又称氮化。

二、填空题 1.整体热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。

2.根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有： 感应加热 表面淬火、 火焰加热 表面淬火、 电接触加热 表面淬火、 电解液加热 表面淬火 等。

3.化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如 渗碳 、 渗氮 、 碳氮 共渗 和 渗硼 等。

4.热处理工艺过程由 加热 、 保温 和 冷却 三个阶段组成。

5.共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有： P 、 S 和 T。

6.贝氏体分 上贝氏体 和 下贝氏体 两种。

7.淬火方法有： 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火 和 贝氏体等温 淬火等。

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。

钢的热处理一、选择题1.加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（B ）。

A．均匀的基体组织 B．均匀的A体组织 C．均匀的P体组织 D．均匀的M体组织2.下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为（A ）（D ）（B ）。

A．500℃ B．200℃ C．400℃ D．350℃3.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（D ）。

A．随炉冷却 B．在风中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却4.正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（C ）。

A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却5.完全退火主要用于（A ）。

A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种6.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（ C）。

A．P B．S C．B D．M7.退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（A ）。

A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却二、是非题1. 完全退火是将工件加热到Acm以上30～50℃，保温一定的时间后，随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。

√2. 合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。

×3. 渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层，然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。

×4. 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关，而与冷却速度无关。

×三、填空题1. 共析钢中奥氏体形成的四个阶段是：（奥氏体晶核形成），（奥氏体晶核长大），残余Fe3C溶解，奥氏体均匀化。

2. 化学热处理的基本过程，均由以下三个阶段组成，即（介质分解），（工件表面的吸收），活性原子继续向工件内部扩散。

3. 马氏体是碳在（α-Fe）中的（过饱和溶液）组织。

4. 在钢的热处理中，奥氏体的形成过程是由（加热）和（保温）两个基本过程来完成的。

第1章1.9 钢的热处理练习题一、填空题1．钢加热时奥氏体形成是由（）、（）、（）和（）四个基本过程所组成。

2．在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是（ ) ，不同点是（）。

3．用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈（）状，而下贝氏体则呈（）状。

4．与共析钢相比，非共析钢C 曲线的特征是（）。

5．马氏体的显微组织形态主要有（）、（）两种，其中（）的韧性较好。

6．钢的淬透性越高，则其C 曲线的位置越（），说明临界冷却速度越（）。

7．钢的热处理工艺是由（）、（）、（）三个阶段组成。

一般来讲，它不改变被处理工件的（），但却改变其（）。

8．利用Fe-Fe3C 相图确定钢完全退火的正常温度范围是（），它只适应于（）钢。

9．球化退火的主要目的是（），它主要适用于（）。

10．钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是（），对过共析钢是（）。

11．当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则M S点越( )，转变后的残余奥氏体量就越（）。

12．在正常淬火温度下，碳素钢中共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都（）。

13．钢热处理确定其加热温度的依据是（），而确定过冷奥氏体冷却转变产物的依据是（）。

14．淬火钢进行回火的目的是（），回火温度越高，钢的硬度越（）。

15．钢在回火时的组织转变过程是由（）、（）、（）和（）四个阶段所组成。

16．化学热处理的基本过程包括（）、（）和（）三个阶段。

17．索氏体和回火索氏体在形态上的区别是（），在性能上的区别是（）。

18．参考铁碳合金相图，将45 号钢及T10 钢（已经过退火处理）的小试样经850 ℃加热后水冷、850 ℃加热后空冷、760 ℃加热后水冷、720 ℃加热后水冷等处理，把处理后的组织填入表3 -3 -1 。

二、不定项选择题1．钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于（）。

a．奥氏体的本质晶粒度 b．奥氏体的实际晶粒度c．奥氏体的起始晶粒度 d．奥氏体的最终晶粒度2．奥氏体向珠光体的转变是（）。