热处理测验题

1.说明牌号的含义HT200；45；T10；Q235；9SiCr；GCr15HT200： 灰口铸铁，抗拉强度b=200MpaQ235： 普通碳素结构钢，屈服强度s=235Mpa，通常不进行热处理； 45： 优质碳素结构钢（或调质钢），=0.45%，热处理是淬火+高温回火； T10： 碳素工具结构钢，=1%，通常热处理是淬火+低温回火； 65Mn： 合金结构钢（或弹簧钢），=0.65%，通常热处理是淬火+中温回火； 40Cr： 合金结构钢（或调质钢），=0.4%，通常热处理是淬火+高温回火； 20CrMnTi：合金结构钢（或渗碳钢），=0.2%，热处理是渗碳+淬火+低温回火； GCr15： 合金结构钢（或滚动轴承钢），含碳量较高，含Cr量为1.5%的合金机构刚，通常热处理是淬火+低温回火；光体9SiCr： 合金工具结构钢，=0.9%，通常热处理是淬火+低温回火； ZGMn13： 耐磨钢，通常热处理是水韧处理； W18Cr4V： 高速钢（或高合金工具钢），通常热处理是高温淬火+高温回火； 2.金属材料的力学性能指标有哪些？各用什么符号表示？（1）强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为强度。性能指标：屈服强度，符号为s。 抗拉强度，符号为符号为b（2）塑性：材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力。性能指标：伸长率，符号为。 断面收缩率，符号为（3）弹性与刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚度。性能指标：其指标为弹性模量，符号为E（4）硬度：材料表面局部区域抵抗更硬物体压入的能力称为硬度。（5）冲击韧性：材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为冲击韧性。性能指标：冲击功，符号AK（6）疲劳强度：材料在规定次数（钢铁材料为107次，有色金属为108次）的交变载荷作用下，不发生断裂时的最大应力称为疲劳强度。用-1表示。3.在铁碳相图中有五种基本组织，试比较它们的组织及性能特点。铁素体（F或）C在-Fe中形成间隙固溶体，体心立方晶格，强度、硬度低，塑性好，性能接近于纯铁。奥氏体（A或）C在-Fe中形成间隙固溶体，面心立方晶格，高温区（727）存在的基本相。其性能为b、HBS较低，塑性好。渗碳体（Fe3C）C与Fe的混合物称为滲碳体（Fe3C），密排六方晶格。性能为：b=30MN/m2、800HBS、ak 0。珠光体（P） F和Fe3C的机械混合物，其性能介于F和Fe3C之间，b=800850MN/m2，0.2=600MN/m2，160280HBS，塑性低，=20%25%，=12%15%，ak=2432J。莱氏体（Ld或Ld）在高温下是Fe3C和A的机械混合物；在低温下是Fe3C和P的机械混合物。其性能介于P和Fe3C之间，接近于Fe3C，700HBS，脆性大4.车床主轴，锯条，汽车板簧各应进行哪些热处理？车床主轴：淬火高温回火，要求综合力学性能锯条：淬火低温回火，要求高硬度、高耐磨性汽车板簧：淬火中温回火要求弹性模量（屈服强度）5.水韧处理、淬火和固溶处理三者的异同点相同点：三者都是将材料加热到单一固溶体状态，且保温后，都是快速冷却。不同点：淬火的目的是为得到马氏体组织，为随后的回火做好组织上的准备；固溶处理的目的是为了得到单一的固溶体，提高材料的耐蚀能力；水韧处理的目的是为了得到单一的过冷奥氏体，保证材料具有足够的塑、韧性，提高耐磨性。6.根据滚动轴承的工作条件，要求滚动轴承钢具有哪些主要性能？其成分特点是什么？性能要求： 高的接触疲劳强度和屈服强度 高而均匀的硬度和耐磨性 适当的韧性和腐蚀性成分特点： 高碳 加入主加元素Cr，以增加钢的淬透性，提高耐蚀性 加入Si、Mn等合金元素以进一步提高淬透性。 降低S、P含量，提高冶金质量7.根据材料的电化学腐蚀特点，请简要说明不锈钢加Cr的作用？ Cr可以与氧形成致密的Cr2O3的保护膜 Cr可以提高铁素体的电极电位，当不锈钢中Cr的质量分数增大至大于13%时，铁素体的电极电位明显升高。 当含Cr量较高时能是刚呈单一的铁素体组织。8.加工工艺路线：（1）滚动轴承钢制造滚动轴承的加工工艺路线是：轧制、锻造球化退火机械加工淬火+低温回火磨削加工成品（2）20CrMnTi钢制造汽车变速齿轮的加工工艺路线是：锻造正火加工齿形局部镀铜渗碳预冷淬火+低温回火喷丸精磨（3）连杆螺栓的加工工艺路线是：锻造退火（或正火）机械加工（精加工）调制处理机械加工装配9.布氏硬度与洛氏硬度的异同点相同点：都是在载荷的作用下将压头压入被测物体表面获取硬度值的测量方法。不同点：压头不同、载荷不同、测量法不同、应用范围不一样。10.为什么说奥氏体在铁素体和渗碳体两界面处结合 因为在相界面上碳浓度分布不均匀，位错密度较高，原子排列不规则，晶格畸变大，处于能量较高的状态，容易获得奥氏行核所需要的浓度起伏、结构起伏和能量起伏。11.高速钢高温加热的目的：高速钢高温加热的目的是为了使合金元素尽可能多地溶入奥氏体，从而在淬火后可获得合金元素含量高的合金马氏体，以提高其红热性和回火稳定性。利用 550570回火是为了使碳化物（W2C、VC等）呈细小弥散状从马氏体中析出，形成第二相弥散强化（即二次硬化），此外部分碳和合金元素从奥氏体中析出，降低残余奥氏体的稳定性，使Ms升高，在随后冷却中使部分残余奥氏体转变为马氏体，使钢的硬度提高。高速钢淬火后约有2530的残余奥氏体，经多次回火可使大部分残余奥氏体转变为马氏体，而后一道回火又可消除前一道回火产生的内应力，有利于残余奥氏体的转变。12.球化退火前为什么进行正火处理 对于含碳量大于0.77%的碳钢和合金工具钢中存在的网状渗碳体，正火可以减少二次渗碳体量，并使其不形成连续网状，为球化退火做组织准备13.W18Cr4V钢的Ac1约为820摄氏度，若以一般工具钢Ac1+（3050）常规方法，来确定淬火加热温度，在最终热处理后能否达到高速钢切削刃具所要求的性能？为什么？答：不能达到要求。因为这个温度未溶碳化物不能充分融入奥氏体中，高速钢高位淬火的目的是为了使合金元素尽可能多的融入奥氏体，进而得到含合金元素较高的马氏体组织，提高其红硬性，而合金元素在奥氏体中的溶解度往往要在温度达到1000摄氏度以上才会急剧上升，因此不能达到要求。14.某型号柴油机的凸轮轴，要求凸轮表面有高硬度（50HRC），而心部具有良好的韧性（AK40j）,采用45调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因厂库存的45钢已用完，只剩15钢，拟用15钢代替，试说明：（1）原45钢热处理工序的作用（2）改用15钢后，仍按原热处理铜须进行能否满足性能要求，为什么？（3）改用15钢后，达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下应采用何种热处理工艺？答：（1）调制：心部获得韧性；高频淬火：表面获得高硬度；低回：稳定工件尺寸，消除内应力,并获得适当的韧性。（2）不能，因为15钢的含碳量过低，不能满足其硬度。（3）渗碳+表面淬火+低温回火15.铁碳相图1.铁碳合金中的主要特性线ACD，液相线，ACD以上区域铁碳合金处于液态。AC线开始结晶出奥氏体，CD线开始结晶出第一次渗碳体Fe3CIAECF，固相线，AECF以下区域铁碳合金呈固态。ECF，共晶线，共晶转变形成了奥氏体与渗碳体的机械混合物，称为莱氏体（LD）。PSK，共析线，共析转变产物是铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体（P）GS线，奥氏体中析出铁素体组织的开始线，通常称为A3线ES线，奥氏体溶解度变化曲线，称为Acm线，随着奥氏体中碳的质量分数的减少，多余的碳以渗碳体形式析出，称为二次渗碳体Fe3