第2章钢的热处理工艺
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钢的热处理第一章钢的热处理热处理工艺包括:将钢材或钢制件加热到预定温度,在此温度下保温一定时间。
然后一定的冷却速度冷却下来,达到热处理所预定的对钢材及钢制件的组织与性能的要求。
1□□钢的加热1.1□制定钢的加热制度加热温度、加热速度、保温时间。
1.1.1加热温度的选择加热温度取决于热处理的目的。
热处理分为:淬火、退火、正火、和回火等。
淬火的目的是为了得到细小的马氏体组织,使钢具有高的硬度;退火及正火的目的是获得均匀的珠光体组织,因此其加热温度不同。
在具体制定加热温度时应按以下原则:热处理工艺种类及目的要求;被加热钢材及钢制件的化学成分和原始状态;钢材及钢制件的尺寸和形状以及加热条件来制定。
对于碳钢及低合金钢的加热温度:亚共析钢淬火温度:A C3以上30~50℃;过共析钢淬火温度:A C3以上30~50℃;亚共析钢完全退火:A C3以上20~30℃;过共析钢不完全退火:A C3以上20~30℃;正火A C3或A CM以上30~50℃;1.1.2加热速度的选择必须根据钢的化学成分及导热性能;钢的原始状态及应力状态;钢的尺寸及形状来确定加热速度。
如钢的原始状态存在着铸造应力或轧煅热变形残余应力时,在加热是应特别注意。
对这类钢要特别控制低温阶段的加热速度。
钢的变形与热裂倾向是以钢的化学成分及原始状态不同而不同,主要有以下几点:a) 低碳钢比高碳钢热烈倾向小;b) 碳钢比合金钢变形开裂倾向小;c) 钢坯和成品件比钢锭变形和开裂倾向小;d) 小截面比大截面的钢变形和开裂倾向小。
1.1.3钢在加热时的缺陷a) 过热:过热就是由于加热温度过高,加热时间过长使奥氏体晶粒过分长大。
粗大的奥氏体晶粒在冷却时产生粗大的组织,并往往出现魏氏组织,结果是钢的冲击韧性、塑性明显下降。
已过火的钢可以在次正火或退火加以纠正。
b) 强烈过热:加热温度过高或加热保温时间过长,使氧或硫沿晶界渗入钢中或者钢中的硫与氧在高温下溶解于奥氏体中,在冷却过程中硫或氧以化合物形态沿粗大的奥氏体晶界析出。
毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录第一章绪论 (4)1.1真空热处理技术的发展历程与趋势 (4)1.2 45钢的特征与性能介绍 (7)1.3真空淬火技术的介绍 (11)1.4 45钢小零件热处理介绍 (13)1.5 论文的目的与意义 (14)第二章45钢小零件真空淬火技术工艺流程介绍 (15)2.1真空热处理设备 (15)2.1.1真空热处理炉简介 (15)2.1.2真空热处理炉的特点 (16)2.1.3真空热处理设备关键技术研究开发 (18)2.2普通热处理设备 (21)2.3真空热处理预先处理和工艺流程 (24)第三章真空淬火得到的性能及组织分析 (26)3.1 真空淬火性能介绍 (26)3.1.1真空热处理特点 (26)3.1.2影响工件真空热处理的因素 (26)3.2 45钢真空淬火组织介绍 (27)第四章真空热处理和普通热处理的比较 (28)4.1 45钢小零件普通淬火流程 (28)4.1.1 45钢普通淬火流程 (28)4.1.2 45钢普通淬火技术介绍 (30)4.2真空热处理和普通热处理优缺点 (32)4.2.1真空淬火优点: (32)4.2.2真空热处理缺点 (33)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论1.1真空热处理技术的发展历程与趋势20世纪20年代末﹐随着电真空技术的发展﹐出现了真空热处理工艺﹐当时还仅用于退火和脱气。
由于设备的限制﹐这种工艺较长时间未能获得大的进展。
60~70 年代﹐陆续研制成功气冷式真空热处理炉﹑冷壁真空油淬炉和真空加热高压气淬炉等﹐使真空热处理工艺得到了新的发展。
在真空中进行渗碳﹐在真空中等离子场的作用下进行渗碳﹑渗氮或渗其他元素的技术进展﹐又使真空热处理进一步扩大了应用范围。
真空热处理技术具有无氧化、无脱碳、脱气、脱脂、表面质量好、变形微小、综合力学性能优异、无污染、无公害及自动化程度高等一系列突出优点,50余年来始终是国际热处理技术发展的热点,近20余年来在我国也得到迅速发展。
第五章钢的热处理〔含答案〕一、填空题〔在空白处填上正确的内容〕1、将钢加热到,保温肯定时间,随后在中冷却下来的热处理工艺叫正火。
答案:Ac 或Ac 以上50℃、空气3 cm2、钢的热处理是通过钢在固态下、和的操作来转变其内部,从而获得所需性能的一种工艺。
答案:加热、保温、冷却、组织3、钢淬火时获得淬硬层深度的力量叫,钢淬火时获得淬硬层硬度的力量叫。
答案:淬透性、淬硬性4、将后的钢加热到以下某一温度,保温肯定时间,然后冷却到室温,这种热处理方法叫回火。
答案:淬火、Ac15、钢在肯定条件下淬火时形成的力量称为钢的淬透性。
淬透层深度通常以工件到的距离来表示。
淬透层越深,表示钢的越好。
答案:马氏体〔M〕、外表、半马氏体区、淬透性6、热处理之所以能使钢的性能发生变化,其根本缘由是由于铁具有转变,从而使钢在加热和冷却过程中,其内部发生变化的结果。
答案:同素异构、组织7、将钢加热到,保温肯定时间,随后在中冷却下来的热处理工艺叫正火。
答案:Ac 或Ac 以上30℃~50℃、空气3 cm8、钢的渗碳是将零件置于介质中加热和保温,使活性渗入钢的外表,以提高钢的外表的化学热处理工艺。
答案:渗碳、碳原子、碳含量9、共析钢加热到Ac 以上时,珠光体开头向转变,通常产生于铁素体和1渗碳体的。
答案:奥氏体〔A〕、奥氏体晶核、相界面处10、将工件放在肯定的活性介质中,使某些元素渗入工件外表,以转变化学成分和,从而改善外表性能的热处理工艺叫化学热处理。
答案:加热和保温、组织11、退火是将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度,保温肯定时间,然后冷却,以获得接近组织的热处理工艺。
答案:缓慢〔随炉〕、平衡状态12、将钢加热到温度,保温肯定时间,然后冷却到室温,这一热处理工艺叫退火。
答案:适当、缓慢〔随炉〕13、V 是获得的最小冷却速度,影响临界冷却速度的主要因素是。
临答案:全部马氏体〔全部M〕、钢的化学成分14、钢的热处理是将钢在肯定介质中、和,使它的整体或外表发生变化,从而获得所需性能的一种工艺。
第一章金属材料基础知识1、什么是强度?材料强度设计的两个重要指标分别是什么?2、什么是塑性?塑性对材料的使用有何实际意义?3、绘出简化后的Fe-Fe3C相图。
4、根据Fe-Fe3C相图,说明下列现象的原因。
(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。
(2)一般要把钢材加热到1000~1250℃高温下进行锻轧加工。
(3)靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好。
5、随着含碳量的增加,钢的组织性能如何变化?6、铁碳相图中的几个单相分别是什么?其本质及性能如何?第二章钢的热处理原理1、何谓奥氏体?简述奥氏体转变的形成过程及影响奥氏体晶粒长大的因素。
奥氏体晶粒的大小对钢热处理后的性能有何影响?2、什么是过冷奥氏体与残余奥氏体。
3、为什么相同含碳量的合金钢比碳素钢热处理的加热温度要高、保温时间要长?4、画出共析钢过冷奥氏体等温转变动力学图。
并标出:(1)各区的组织和临界点(线)代表的意义;(2)临界冷却曲线;,S,T+M组织的冷却曲线。
(3)分别获得M、P、B下5、什么是第一类回火脆性和第二类回火脆性?如何消除?6、说明45钢试样(Φ10mm)经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织:700℃,780℃,860℃,1100℃。
7、马氏体的本质是什么?它的硬度为什么很高?是什么因素决定了它的脆性?8、简述随回火温度升高,淬火钢在回火过程中的组织转变过程与性能的变化趋势。
第三章钢的热处理工艺1、简述退火的种类、目的、用途。
2、什么是正火?正火有哪些应用?3、什么是淬火,淬火的主要目的是什么?4、什么是临界冷却速度?它与钢的淬透性有何关系?5、什么是表面淬火?表面淬火的方法有哪几种?表面淬火适应于什么钢?简述钢的表面淬火的目的及应用。
6、有一具有网状渗碳体的T12钢坯,应进行哪些热处理才能达到改善切削加工性能的目的?试说明热处理后的组织状态。
7、简述化学热处理的几个基本过程。
渗碳缓冷后和再经淬火回火后由表面到心部是由什么组织组成?8、什么是钢的淬透性和淬硬性?影响钢的淬透性的因素有哪些?如何影响?9、过共析钢一般在什么温度下淬火?为什么?10、将共析钢加热至780℃,经保温后,请回答:(1)若以图示的V1、V2、V3、V4、V5和V6的速度进行冷却,各得到什么组织?(2)如将V1冷却后的钢重新加热至530℃,经保温后冷却又将得到什么组织?力学性能有何变化?11、甲、乙两厂生产同一种零件,均选用 45 钢,硬度要求 220 ~ 250HBS 。
第一章金属学基础知识1.什么是强度什么是塑性衡量这两种性能的指标有哪些各用什么符号表示金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力,称为强度。
常用的强度指标有弹性极限σe、屈服点σs、抗拉强度σb。
塑性是指金属材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的能力。
常用的塑性指标有断后伸长率δ和断面收缩率Ψ。
2.什么是硬度HBS、HBW、HRA、HRB、HRC各代表用什么方法测出的硬度各种硬度测试方法的特点有何不同硬度是指材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
HBS:用淬火钢球作压头时的布氏硬度。
不能测试太硬的材料,一般在450HBS以上的就不能使用。
通常用于测定铸铁、有色金属、低合金结构钢等材料的硬度。
HBW:用硬质合金球作压头的布氏硬度。
用于测试硬度在650HBW以下的材料。
HRA:洛氏硬度,表示试验载荷(60KG),使用顶角为120度的金刚石圆锥压头试压。
用于硬度极高的材料,例如硬质合金。
HRB:洛氏硬度,表示试验载荷(100KG),使用直径的淬火钢球试压。
用于硬度较低的材料,例如退火钢、铸铁等。
HRC:洛氏硬度,表示试验载荷(150KG),使用顶角为120度的金刚石圆锥头试压。
用于硬度很高的材料,例如淬火钢等。
3.简述各力学性能指标是在什么载荷作用下测试的。
静载荷作用下测试:强度、塑性、硬度。
动载荷作用下测试:冲击韧度、疲劳强度。
4.试对晶体、晶格、晶胞、单晶体和多晶体作简要解释。
晶体:物质的原子都是按一定几何形状有规则地排列的称为晶体。
晶格:用于描述原子在晶体中排列规律的空间架格称为晶格。
晶胞:能够完整地反映晶格结构特征的最小几何单元,称为晶胞。
单晶体:如果一块晶体内部的晶格位向(即原子排列的方向)完全一致,称这块晶体为单晶体。
多晶体:由许多晶格位向不同的晶粒集合组成的晶体称为多晶体。
5.常见金属晶格类型有哪几种试绘图说明。
①体心立方晶格②面心立方晶格③密排六方晶格6.晶体的各向异性是如何产生的为何实际晶体一般都显示不出各向异性在相同晶格中,由于不同晶面和晶向上的原子排列情况不同,因而原子间距不同,原子间相互作用的强弱不同,从而导致晶体的宏观性能在不同方向上具有不同数值,此现象称为晶体的各向异性。
第1章钢的热处理一、填空题1.热处理根据目的和工序位置不同可分为预备热处理和最终热处理.2.热处理工艺过程由加热、保温和冷却三个阶段组成。
3.珠光体根据层片的厚薄可细分为珠光体、索氏体和屈氏体。
4.珠光体转变是典型的扩散型相变,其转变温度越低,组织越细,强度、硬度越高。
5.贝氏体分上贝氏体和下贝氏体两种.6.感应加热表面淬火,按电流频率的不同,可分为高频感应加热淬火、中频感应加热淬火和工频感应加热淬火三种.而且感应加热电流频率越高,淬硬层越薄。
7.钢的回火脆性分为第一类回火脆性和第二类回火脆性,采用回火后快冷不易发生的是第二类回火脆性 . 8.化学热处理是有分解、吸收和扩散三个基本过程组成.9.根据渗碳时介质的物理状态不同,渗碳方法可分为固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳三种.10.除Co外,其它的合金元素溶入奥氏体中均使C曲线向右移动,即使钢的临界冷却速度变小,淬透性提高。
11.淬火钢在回火时的组织转变大致包括马氏体的分解,残余奥氏体的分解,碳化物的转变,碳化物的集聚长大和a相的再结晶等四个阶段。
12.碳钢马氏体形态主要有板条和片状两种,其中以板条强韧性较好。
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点越低,转变后的残余奥氏体量就越多二、选择题1.过冷奥氏体是C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A,亚共析钢则应该选择在C。
A.Ac1+30~50C B.Ac cm以上 C.Ac3+30~50C3.调质处理就是C。
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C.A.加热温度 B.组织变化 C.改变表面化学成分5.渗氮零件在渗氮后应采取( A )工艺。
A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火 C。
淬火+高温回火 D.不需热处理6.马氏体的硬度主要取决于马氏体的(C )A.组织形态B.合金成分 C。