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2013 热处理工艺复习思考题 一、 填空题 1.钢的热处理工艺由 、 、 三个阶段所组成。 2.钢完全退火的正常温度范围是 ,它只适应于 钢。 3.球化退火的主要目的是 ,它主要 适用于 钢。 4.钢的正常淬火温度范围,对亚共析钢是 ,对过共 析钢是 。 5.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 MS点 越 ,转变后的残余奥氏体量就越 。 6.改变钢整体组织的热处理工艺有 、 、 、 四种。 7.淬火钢进行回火的目的是 ,回 火温度越高,钢的强度与硬度越 。 8.化学热处理的基本过程包括 、 、 等三个阶段。 二、 择正确答案 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。 2. 钢经调质处理后获得的组织是:a.回火马氏体;b.回火屈氏体;c.回火索氏 体。 3. 过共析钢的正常淬火加热温度是:a.Ac 1+3050;b.Accm+3050; c.Ac3+3050. 4. 影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是:a.钢材本身的碳含量;b.钢中 奥氏体的碳含量;c.钢中碳化物的含量。 5. 若合金元素能使 C 曲线右移,钢的淬透性将:a.降低;b.提高;c.不改变。 6. 马氏体的硬度取决于:a.冷却速度;b.转变温度;c.碳含量。 7. 对形状复杂,截面变化大的零件进行淬火时,应选用:a.高淬透性钢;b.中 淬透性钢;c.低淬透性钢。 8. 对形状复杂,截面变化大的零件进行淬火时,应采用:a.水中淬火;b.油中 淬火 c.盐水中淬火。 9. 若要提高淬火时淬硬层深度,应采取:a.选择高淬透性钢;b.增大零件的截 面尺寸;c.选用比较缓和的冷却介质。 10.45 钢为得到回火索氏体组织,应进行 a.淬火+低温回火;b.等温淬火;c.淬 火+高温回火。 11.完全退火主要适用于:a.亚共析钢;b.共析钢;c.过共析钢。 12.扩散退火的目的是:a.消除和改善晶内偏析;b.消除冷塑变形后产生的加工 硬化;C.降低硬度以便于加工。 13.钢的回火处理是在:a.退火后进行;b.正火后进行;c.淬火后进行。 14.钢的渗碳温度范围是:a.600650;b.800850;c.900950。 三、 综合分析题 1. 共析钢加热到相变点以上,用图 1 所示的冷却曲线冷却,各应得到什么组织? 各属于何种热处理方法? 图 1 2. 有四个碳素钢试样进行淬火:(1)Wc=0.3%,加热至 Ac1与 Ac3之间;(2) Wc=0.45%,加热至 Ac3以上(3050) ;(3)Wc=1.2%,加热至 Ac1以上 (2030) ;(4)Wc=1.2%,加热至 Accm以上(3050) 。适当保温后水 中淬火,哪个试样硬度最高?哪个试样硬度最低?说明其原因。 3. 下列零件应选用何种热处理工艺: (1) Wc=0.2%,要求适当提高硬度,改善切削加工性能。 (2) Wc=1.2%,要求降低硬度,改善切削加工性能。 (3) Wc=1.2%,要求提高硬度和耐磨性。 (4) Wc=0.45%,要求具有好的综合力学性能。 (5) Wc=0.6%,要求具有好的弹性。 (6) 钢丝冷拉后硬度高,要求降低硬度,消除内应力。 4. 用 45 钢制造一根 10 的轴和一根 100 的轴,用相同淬火工艺淬火,试 问两根轴的表面硬度是否相同?淬透层深度是否相同? 5亚共析钢热处理时快速加热可显著地提高屈服强度和冲击韧性,是何道理? 6热轧空冷的 45 钢钢材在重新加热到超过临界点后再空冷下来时,组织为什 么能细化? 7.淬透性和淬透层深度有何联系与区别?影响钢件淬透层深度的主要因素是什 么? 8.分析图 2 的实验曲线中硬度随碳含量变化的原因。图中曲线 1 为亚共析钢加 热到 AC3 以上,过共析钢加热到 ACCM 以上淬火后,随钢中碳含量增加钢的硬度 变化曲线;曲线 2 为亚共析钢加热到 AC3 以上,过共析钢加热到 AC1 以上淬火 后,随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线;曲线 3 表示随碳含量增加,马氏体 硬度的变化曲线。 图 2 图 3 9.T12 钢加热到 AC1 以上,用图 3 所示的各种方法冷却,分析其所得到的组织。 10.确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的及退火后的组织: 1)经冷轧后的 15 钢钢板,要求降低硬度; 2)ZG35 的铸造齿轮; 3)锻造过热的 60 钢锻坯; 4)改善 T12 钢的切削加工性能。 11说明直径为 10mm 的 45 钢试样经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的 室温组织:700C,760C ,840C,1100。 12指出下列工件的淬火及回火温度,并说出回火后获得的组织。 1)45 钢小轴(要求综合机械性能好) ; 2)60 钢弹簧; 3)T12 钢挫刀。 13两根 45 钢制造的轴,直径分别为 10mm 和 100mm,在水中淬火后,横截 面上的组织和硬度是如何分布的? 14用 T10 钢制造形状简单的车刀,其工艺路线为:锻造一热处理一机加工一 热处理一磨加工。 l)写出其中热处理工序的名称及作用。 2)制定最终热处理(即磨加前的热处理)的工艺规范,并指出车刀在使用 状态下的显微组织和大致硬度。 15甲、乙两厂生产同一种零件,均选用 45 钢,硬度要求 220250HB,甲厂 采用正火,乙厂采用调质处理,均能达到硬度要求,试分析甲、乙两厂产品的 组织和性能差别。 16试说明表面淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能、应用范围方面 的差别。 17两个 45 钢工件,一个用电炉加热(加热速度约为 0.3S) ,另一个用高 频感应电流加热(加热速度约为 400S) ,问两者淬火温度有何不同?淬火 后组织和机械性能有何差别? 18低碳钢(0.2%C)小件经 930,5h 渗碳后,表面碳含量增至 1.0%,试分 析经以下处理后表层和心部的组织: (1)渗碳后慢冷; (2) 渗碳后直接水淬并低温回火; (3) 由渗碳温度预冷到 820(Ar 3和 Acm) ,保温后水淬,再低温回火; (4) 渗碳后慢冷至室温,再加热到 780(Ar 3和 Acm),保温后水淬,再 低温回火。 19.钢材生产中的热处理多数情况下是哪种热处理工艺?在目的上与机械零件的 热处理有何不同?实际生产中应更多地注意什么? 20.根据机械零件的加工工艺路线:下料锻造热处理(1)粗加工热处理 (2)精加工热处理(3)精磨,对下列零件设计出适当的热处理工艺。 (1) 在低载荷下工作,要求耐磨性好的齿轮,选用 15 钢,要求硬度 HRC58-63. (2) 高速、中等载荷,要求齿面硬

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