工程材料作业(三)_金属材料强化

1、工程材料作业（三）姓名： coobeam 学号： 得分： 自行打印，按时提交！一、 名词解释（25分）1. 淬透性、淬硬性 淬透性是指在规定条件下，钢在淬火冷却时得到马氏体组织深度的能力。淬硬性是指钢在理想条件下淬火成马氏体所能达到的最高硬度。2. 本质晶粒度 表示钢在一定条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。通常采用标准实验的方法，即将钢加热到（930+-10），保温3-8小时，冷却后测得的晶粒度3. 表面强化 改善机械零件和构件表面性能，提高疲劳强度和耐磨性能的工艺方法。表面强化有时还能提高耐腐蚀性能。承受载荷的零件表面常处于最大应力状态，并在不同的介质环境中工作。 4. 时效 时效，指在一定时期

2、内能够发生的效用；金属或合金在大气温度下经过一段时间后，由于过饱和固溶体脱溶和晶格沉淀而使强度逐渐升高的现象。 5. 调质处理淬火+高温回火=是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能二、 填空题（20分）1. 钢淬火时引起变形的应力包括 热应力 和 组织应力 。2. 钢的表面强化方法主要包括 表面热处理 、表面化学处理 、 表面机械处理 等。3调质处理是淬火后 高温 回火，获得的组织是 回火索氏体 。4等温处理工艺获得 下贝氏体 组织，其组织特征是 渗碳体呈点列状分布于针状铁素体内部，在光学显微镜下呈黑针状 。5. 对淬火钢件进行回火处理是为了消除内应力，降低马氏体含

3、量，提高延性或韧性 。6. 感应加热表面淬火的淬硬层深度随频率的升高而 减小 。正火态共析钢表面淬火后由表及里的组织为 马氏体 、 马氏体+珠光体 、 珠光体 。7 过共析钢的淬火温度范围是 Accm以上30到50 ，是为了避免获得 二次渗碳体 。8. 气体渗碳温度一般为 930 、渗氮温度一般为 550到570 。三、 判断题（10分）（ ）1. 钢表面淬火时，加热速度越快，奥氏体成分越不均匀，晶粒越细小。（ ）2. 随着碳含量的升高，钢的Ms点上升，淬火后残余奥氏体量随之增多。（ ）3. 钢中合金元素越多，其淬硬性越好。（ ）4. 过冷奥氏体越稳定，钢的C曲线越靠右，淬透性越好。（ ）5.

4、 表面淬火工件的疲劳性能优于渗碳淬火。错（ ）6. 淬透性好的钢淬火后硬度一定高。（ ）7. 冷却速度越快，钢的淬透性越高。（ ）8. 与正火相比，退火获得的珠光体的均匀性相对较好。（ ）9. 水价格便宜，是一种理想的淬火冷却介质。（ ）10. 铸造青铜的成分偏析可通过完全退火消除。四、 综合题（50分，可在试卷背面答题）1. 简述钢渗碳和渗氮处理的相同和不同之处？（10分）相同：都是对钢表面处理，渗入其他原子，提高表面的硬度、耐磨性及疲劳强度。不同：渗氮与渗碳相比渗氮使表面具有更高的硬度、耐磨性、抗蚀性、疲劳强度和较小的变形，是化学热处理方法，。渗层体积膨胀，很大的残余应力。渗氮温度低，而且

5、渗氮后不能进其他热处理。2. 钢奥氏体化基本过程是什么？为什么在奥氏体转变结束时还有未溶的渗碳体？（10分）基本过程：奥氏体形核 奥氏体晶核的长大 剩余渗碳体的溶解 奥氏体均匀化 由于奥氏体向铁素体中长大的速度大于其向渗碳体中长大的速度，结果铁素体完全长大为奥氏体时，尚有部分渗碳体还未溶解。3. 退火与正火的主要区别有哪些？过共析钢为什么不能进行完全退火？（10分）区别：退火和正火加热温度不一样，正火是加热至亚共析钢Ac3过共析钢Accm以上30到50摄氏度，冷却速度，正火空冷，退火炉冷，正火完全奥氏体化，退火均匀成分，细化晶粒，消除内应力，正火与退火相比操作简单，生产周期短，效率高，珠光体片

6、层厚度更细，硬度强度更高。过共析钢完全退火会得到网状的渗碳体，使钢性能恶化，脆性韧性下降，不利于加工和使用。4. 简述合金钢中合金元素对热处理的影响。（10分） 合金元素对钢加热转变的影响 合金元素主要影响奥氏体化的速度，合金元素对奥氏体晶粒度也有一定的影响。合金钢奥氏体化过程包括碳的扩散均匀化和合金元素的扩散均匀化。 合金元素对过冷奥氏体转变的影响 合金元素影响C曲线的位置和形状。 合金元素对马氏体转变的影响。 大多数合金元素使Ms线和Mf线降低，并增加钢中残余奥氏体的含量。 合金元素对淬火钢回火转变及性能影响。 合金钢回火稳定性高，即钢在较高温度回火时仍能保持较高的强度和硬度合金钢回火也有二次淬火和二次硬化现象。有些合金钢回火时会产生回火脆性。5. 下图为一种钢的连续冷却CCT图，分别标出图中AE的组织组成（5分）。试判断这种钢是亚共析钢、共析钢，还是过共析钢，为什么？（5分）A:马氏体 B：马