2022年2022年钢的热处理考试知识点

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载1.钢的热处理工艺主要有几种钢的热处理精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载退火.淬火.正火.回火.表面热处理2.什么为同素异构转变.多形性转变同素异构转变： 纯金属在温度和压力变化时,由某一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程称为同素异构转变；多形性转变：在固溶体中发生的由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程称为多形性转变；3.奥氏体及其结构特点奥氏体为碳在 -fe 中的间隙固溶体,具有面心立方结构；奥氏体的面心立方结构使其具有高的塑性和低的屈服强度,在相变过程中简洁发生塑性变形, 产生大量位错或显现孪晶,从而造成相变硬化和随后的再结晶.高温下经受

2、的反常细化以及低温下马氏体相变的一系列特点；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载4.共析碳钢在加热转变时,奥氏体优先形核位置及缘由奥氏体的形核1）球状珠光体中：优先在 f/fe3c 界面形核2）片状珠光体中：优先在珠光体团的界面形核、 也在 f/fe3c 片层界面形核奥氏体在 f/fe3c 界面形核缘由：(1) 易获得形成 a 所需浓度起伏,结构起伏和能量起伏.(2) 在相界面形核使界面能和应变能的增加削减； g = - gv +gs + ge gv体积自由能差,gs 表面能,ge 弹性应变能 5.珠光体向奥氏体转变的三阶段,并说明为什么铁素体完全转变为奥氏体后仍旧有一部分碳化物没有

3、溶解？（ 1） 奥氏体的形核；（2） 奥氏体的长大；（3）残余碳化物的溶解和奥氏体成分的匀称化；奥氏体长大的为通过/ 界面和 /fe 3c 界面分别向铁素体和渗碳体迁移来实现的；由于 / 界面对铁素体的迁移远比/fe 3c 界面对 fe3c 的迁移来的快,因此当铁素体已完全转变为奥氏体后仍旧有一部分渗碳体没有溶解；6.晶粒度概念奥氏体本质晶粒度： 依据标准试验方法,在930±10° c 保温足够时间后测得的奥氏体晶粒大小；奥氏体起始晶粒度： 在临界温度以上, 奥氏体形成刚刚完成, 其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小奥氏体实际晶粒度： 在某一加热条件下所得的实际奥氏体晶粒大小

4、；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载7.共析碳钢 it 图8.扩散型.非扩散型.半扩散型特点扩散型相变： 相变过程中相伴着原子的扩散,相变过程受原子扩散掌握；半扩散型相变： 相变过程中有原子扩散,相变部分受原子扩散掌握；非 扩 散 型 相 变 ： 相 变 过 程 中 无 原 子 扩 散 ；9.退火定义.目的（作用） .种类退火定义： 退火为将钢加热到适当的温度,经过保温后以适当的速度冷却以降低硬度.改善组织.提高加工性的一种热处理工艺； 完全退火（亚共析钢温度高于 ac3；过共析钢温度高于 accm）完全退火后可获得接近平稳状态的组织；（过共析钢不能采纳完全退火,由于这样的加热并慢

5、冷后会显现网状渗碳体； ） 等温退火（ ar1 以下的某一温度等温停留）等温退火可以缩短退火时间,所以可以得到匀称的组织；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载 球化退火 珠光体 低于并接近 a1 的温度,奥氏体ac1 以上主要对高碳工具钢. 模具钢和轴承钢等进行, 目的为改善碳化物分布, 并使碳化物球化为细小圆形颗粒分布在马氏体基体,提高塑性和韧性, 改善切削加工性能和削减最终热处理的变形和开裂； 扩散退火（一般为11001200）目的： 改善和排除在冶金过程中形成成分不匀称性 低温退火（碳钢和低合金钢的低温退火温度为550650,高合金钢和高速钢为 600 750,时间约为1 2

6、小时；）目的： 排除铸.锻.焊及切削加工过程内应力； 再结晶退火（ 650或稍高,时间为0.5 1h）目的： 为了使冷形变钢通过再结晶而复原塑性,降低硬度, 有利于随后的再形变或获得稳固的组织；（再结晶退火常用于冷轧低碳钢板和钢带）10.退火温度范畴.适用范畴.得到组织（见9 题）11.球化退火.球化途径.工艺流程获得球化体的途径主要有三种：珠光体的球化；珠光体在高于亚临界温度（即低于并接近a1 的温度）长时间保温得到球化体组织；由奥氏体转变为球化体；退火工艺有三种： 加热到 ac1 以上 20左右,然后以 35/h 的速度掌握冷却到 ar1 一下肯定温度,即一般的球化退火；加热到ac1 以上

7、 20左右,然后在略低于 a1的温度等温保持,随后在略低于 a1的温度等温保持,随后冷却之, 又称等温球化退火；在a1 上.下 20左右交替保温,随后冷却之,又称周期球化退火马氏体低于并接近a1 的温度分解；12.正火定义.目的（作用）定义：将铁碳合金加热到临界点acs 以上适当温度并保持肯定的时间,然后在空气中冷却的工艺叫正火目的： 排除网状碳化物.改善切削性能；使铸.锻件过热晶粒细化；排除内应力精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载13.退火与正火的挑选（表） （钢给出温度范畴选工艺.排号和碳钢）钢的碳含量（ %）正确显微组织举荐热处理工艺精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎

8、下载0.060.20铁素体 +细珠光体热轧（最经济）正火精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载0.200.30铁素体 +细珠光体75mm以下正火75mm以上热轧精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载0.300.40粗珠光体 +最少的铁素体完全退火精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载0.400.60粗珠光体到粗球化体不完全退火球化退火精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载0.601.00球化体球化退火14.马氏体定义.结构.结构特点.转变特点 定义： 马氏体为碳在 fe 中的过饱和固溶体结构： 体心正方晶格结构特点：

9、 c%越高,正方度越大,正方畸变越严峻；当 0.25%c时, c/a=1 ,此时马氏体为体心立方晶格马氏体转变特点：（ 1）表面浮凸效应和切变共格性（ 2）无扩散性（ 3）新相与母相间具有肯定的晶体学关系（取向关系及惯习面）（ 4）转变的不完全性（ 5） 转 变 的 可 逆 性15.板条马氏体.片状马氏体,形貌特点.组织结构.机械性能.亚结构板条马氏体： 板条状,亚结构：位错（又称位错马氏体）片状马氏体： 片状,亚结构：孪晶（又称孪晶马氏体）含碳量 <0.2%几乎全为条状马氏体,含碳量0.2%0.4%时以条状马氏体为主,含 碳量 0.4%0.8%时就为混合组织,含碳量>1%完全为片

10、状马氏体；片状马氏体强度比板条马氏体高（马氏体强度主要取决于含碳量）,板条马氏体精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载韧性好于片状马氏体（马氏体韧性主要取决于亚结构）；16.什么为奥氏体稳固化.热稳固化.机械稳固化,特点.影响因素奥氏体稳固化： 指奥氏体内部结构在外界因素作用下发生某种变化而使奥氏体向马氏体转变出现迟滞现象；热稳固化： 淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中停留而引起奥氏体的稳固性提高,使马氏体转变迟滞的现象；机械稳固化： 奥氏体在淬火过程中受到较大塑性变形而引起的稳固化现象；热稳固化影响因素： 等温 t ,a 稳固化愈好；但 t 高于某肯定值后,随等温 t ,a 稳固化下降,

11、显现反稳固化；在肯定等温t 下,停留 t , a 稳固化愈好； c , a 稳固化程度；机械稳固化影响因素： 在 md点以下温度对 a 进行塑性变形,将发生形变诱发 m转变；在 md点以上,对 a 小量塑性变形将促进随后冷却时的m转变；对 a大量塑性变形将抑制随后冷却时的m转变,使奥氏体稳固化； 17.上贝氏体.下贝氏体形貌组织.力学性能上 b：羽毛状,条状或针状；形成条件：温度在马氏体转变温度以上.珠光体转变温度以下范围的稍高温度；转变温度高于下贝氏体；碳含量在低.中碳钢中,随碳含量增加,铁素体板条变薄.渗碳 体量增加；下 b：暗黑色针状或片状；形成条件：温度在马氏体转变温度以上. 珠光体转

12、变温度以下范畴的稍低温度；转变温度低于上贝氏体；性能差别： 下贝氏体强度和韧性高上贝氏体18.钢的淬透性.淬硬性,定义.相关因素淬透性：钢在淬火时能够获得马氏体的才能；其大小为用规定条件下淬硬层深度来表示；淬硬性： 为在正常淬火条件下 、 钢淬火后所能达到的最高硬度,即硬化才能淬透性打算因素 : 临界冷却速度即化学成分及奥氏体化的条件;精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载淬硬性影响因素 : 取决于马氏体的含碳量；工件的淬透深度： 取决于钢材淬透性 、仍与冷却介质. 工件尺寸等外部因素有关19.亚共析.过共析淬火加热温度挑选原就,为什么过共析钢不能超过accm线 挑选原就： 亚共析刚

13、ac3+30 50°c； 过共析钢 ac1+30 50°c缘由： 如加热到 accm线以上,会带来一些不良后果： （ 1）由于渗碳体全部融入奥氏体, 使淬火后钢的耐磨性降低 （2）ac1accm之间, 存在未溶二次渗碳体, 反而阻碍奥氏体晶粒长大, 能够细化晶粒,从而使形成显微裂纹的倾向减小,（ 3）由于奥氏体中碳含量显著增高,使ms点降低,淬火后残余奥氏体量增多,从而 降低钢的硬度 （4）加热温度高,使钢的氧化 . 脱碳加剧,也使淬火和开裂倾向增大,同时也缩短炉子的使用寿命；20.淬火内应力.热应力.组织应力,产生缘由及过冷过程中应力状态变化（ 1）热应力： 由于工件心部

14、和表面冷却速度不一样,其冷却收缩不同而造成内应力；热应力产生过程：冷却初期,表面冷速快,表面收缩,产生拉应力；心部冷速慢,不收缩,产生压应力；冷却终止,表面冷速慢,表面不收缩,产生压应力；心部冷速快,收缩,产生拉应力；最终的淬火热应力： 表面压应力.心部拉应力；（ 2）组织应力： 由于工件表层和心部发生马氏体转变的不同时性而造成的内应力；组织应力产生过程：冷却初期,表面发生马氏体相变,表面体积膨胀,产生压应力；心部冷速慢牵制表面膨胀,产生拉应力；冷却终止,心部发生马氏体相变,表面体积膨胀,产生压应力；表面牵制心部膨胀,产生拉应力；最终的淬火组织应力：表面拉应力.心部压应力；在发生相变前主要内应

15、力为热应力；当发生相变后主要内应力为组织应力,热应力为辅；21.淬火介质分类,其中有物态变化的三个阶段.力学性能.特点变化精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载淬火介质分为有物态变化的介质和无物态变化的介质；有物态变化的淬火介质沸点都低于工件淬火加热温度,冷却机理：第一阶段（ ab段）：蒸汽膜阶段；冷却速度慢其次阶段（ bc段）：沸腾阶段；冷却速度快 第三阶段（ cd段）：对流阶段；冷却速度慢22.什么为二次硬化现象,本质定义： 为指某些淬火合金钢在500650回火后硬度增高,在硬度- 回火温度曲线上显现峰值的现象；本质： 二次硬化本质上为一种共格析出的合金碳化物（vc,tic 或 m

16、o2 c等）的弥散强化；23.钢回火的几个阶段,各阶段温度范畴.组织变化p碳素钢淬火后在不同温度下回火时, 组织将发生不同的变化； 由于组织变化会带来物理性能的变化, 而不同的组织变化, 物理性能的变化也不同； 通常依据物理性能的变化把回火转变分成四种类型；时效阶段（ 100以下）： 碳原子的重新分布回火第一阶段（ 100200）：过渡碳化物的析出回火其次阶段（ 200300）：残余奥氏体的分解回火第三阶段（ 200350）：过渡碳化物转变为fe3c回火第四阶段（ 350以上）： fe3c 的粗化和球化,以及等轴铁素体晶粒的形成主要发生如下变化：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载内

17、应力排除：宏观区域性内应力（工件内外） ,550 全部排除；微观区域性内应力（晶粒之间）, 500基本排除；晶格弹性畸变应力（碳过饱和） , 转变完即排除；（300马氏体分解完毕） 回复与再结晶：回火使亚结构（位错.孪晶）消逝；板条和片状马氏体特点保留（回复）.消逝（再结晶）；碳化物集合长大： 原棒状.片状.粒状渗碳体消逝.溶解,并逐步球化长大,越来越粗大；24.回火工艺低温.中温.高温,温度范畴.组织变化.力学性能变化.应用于什么钢（ 1）低温回火回火温度： 150250；目的： 降低应力；提高韧性组织： 回火马氏体（ /+ ）,保留淬火外形性能： 硬度与淬火时相当,高碳钢耐磨性好,韧性提高

18、,内应力降低适用于处理各种工具.模具.量具.轴承及经渗碳和表面淬火的工件（ 2）中温回火回火温度： 350-500；目的： 提高弹性极限；获得高的强韧性协作组织： 回火屈氏体（ f+细小碳化物）,保留淬火 m形貌性能： 弹性极限最高；强韧性协作好适用于主要用于各类弹簧的热处理（ 3）高温回火回火温度： 500-650；目的： 获得好的综合力学性能,产生二次硬化成效组织： 回火索氏体（ f+颗粒碳化物）,m形貌消逝性能： 综合性能优于 s,某些合金钢具有高的红硬性适用于调质广泛用于连杆. 轴.齿轮等各种重要结构件的处理；也可作为精密零件.量具等的预备热处理；精品学习资料精选学习资料 - - -

19、欢迎下载25.什么为回火脆性,种类及排除方法回火脆性： 随回火温度的提高, 钢的冲击韧性不为单调的降低或上升,而为可能显现两个马鞍形,即回火时显现韧性下降的现象；种类及排除方法：a. 回火马氏体脆性（ 第一类 .低温.不行逆）不能排除,只能减轻； （ 1）降低杂质（ 2）细化晶粒降低杂质 % （脱氧剂；细化元素） （3）加 mo 降低 晶界磷的偏聚（ 4）降低 mn 降低 晶界磷的偏聚（ 5）等温淬火代替淬火 +回火工艺；b. 回火脆性（ 其次类.可逆）短时.快冷；防止脆化温区回火26.什么为化学热处理,化学热处理的几个阶段定义：钢的化学热处理为将钢件在特定的介质中加热,保温以转变其表层化学成分和组织,从而获得所需力学或化学性能的工艺的总称；三个阶段： 分解,吸取和扩散；27.渗碳用于什么钢种.热处理工艺.温度挑选钢的渗碳分为3 个阶段： 分解.吸取.扩散适用钢种： 低碳钢和低碳合金钢（碳含量0.1%0.25%目的： 使钢件表层获得高的硬度. 耐磨性和疲惫强度, 而心部仍保持肯定的强度和较高的韧性；热处理工艺为典型气体吸热式连续渗碳工艺,分为升温. 渗碳.扩散和冷却四个区域；28.氮化工艺,