热处理工艺复习题及答案

1、热处理工艺复习题填空题1 .钢的热处理工艺由加热、保温、冷却三个阶段所组成.2 .热处理工艺根本参数：强度、硬度、淬火温度、冷却介质、有效面积、淬火后硬度、回火温度、回火后硬度.3 .钢完全退火的正常温度范围是Aq+20-30C,它只适应于亚共析钢.4 .球化退火的主要目的是使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化,以降低硬度,改善切削加工性能以及获得均匀组织,改善热处理工艺性能,为以后的淬火做组织准备,它主要适用于共析钢、过共析钢和合金工具钢.5 .钢的正常淬火温度范围,对亚共析钢是Aq+30-50C,对过共析钢是Ac+30-50C.6 .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,

2、那么M点越低,转变后的剩余奥氏体量就越多.7 .改变钢整体组织的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火四种.8 .淬火钢进行回火的目的是消除淬火产生的内应力,使不稳定的马氏体和剩余奥氏体转变成稳定组织,获得要求的综合机械性能,回火温度越高,钢的强度与硬度越低一9 .化学热处理的根本过程包括介质分解、外表吸收、原子扩散等三个阶段.10 .欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用正火,欲消除铸件中枝晶偏析应采用_扩散退火.11 .低碳钢为了便于切削,常预先进行正火处理；高碳钢为了便于切削,常预先进行退火处理；12 .感应加热外表淬火,按电流频率的不同,可分为高频电子管式加热装置、中频发电机或可控硅中频发

3、生器和工频发电机三种.而且感应加热电流频率越高,淬硬层越薄.13 .钢的淬透性主要取决于钢的淬火临界冷速大小,马氏体的硬度主要取决于马氏体含碳质量分数,钢的表层淬火,只能改变表层的硬度,而化学热处理既能改变表层的硬度,又能改变表层的化学成分.14 .钢在一定条件下淬火后,获得一定深度的淬透层的水平,称为钢的淬透性.淬透层通常以零件外表至内部半马氏体区的深度来表示.15 .中温回火主要用于处理理董锻模零件.回火后得到回火屈氏体组织.16 .45钢正火后渗碳体呈生状,调质处理后渗碳体呈现状.17.形变热处理是将塑性变形的形变强化与热处理时的由变强化结合,使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工

4、艺.二、单项选择题1 .电阻炉空载功率小,说明炉子热损失：A小|;B大；C厉害；D可忽略不计.2 .检测氮碳共渗零件的硬度时应选用：A洛式硬度计；|B维氏硬度日C布氏硬度计；D肖氏硬度计.3 .可控气氛炉渗碳时排出的废气：A必须燃烧后耐妇|B不燃烧直接排放；C通入水中排放；D通入碱水中排放.4 .在生产中,用来消除过共析钢中的网状渗碳体最常用的热处理工艺是：A完全退火；B正火C不完全退火；D回火.5 .气体渗氮的主要缺点是：A周期太长;IB劳动强度大；C硬度低；D渗层浅.6 .键床主轴通常采用38CrMoA1钢进行：A氮碳共渗；B渗碳；|C渗氮卜D渗硫.7 .确定碳钢淬火加热温度的根本依据是：

5、AFe-Fe3c相囱;B“C曲线；C“CCT曲线；D淬透性曲线图.8 .为获得良好的综合力学性能,38CrMoAl钢制造的氮化件预先热处理应采用：A退火；B正火；C调质;D渗碳.9 .高速钢淬火冷却时,常常在580600c停留1015分钟,然后在空气中冷却,这种操作方法叫做：A双介质淬火；B等温淬火；|C分级淬火ID亚温淬火.10 .某零件调质处理以后其硬度偏低,补救的举措是：A重新淬火后,选用低一点的温度回火；IB再一次回火,回火温度降低一点；C重新淬火后,选用高一点的温度回火；D再一次回火,回火温度提升一点.11 .钢感应加热外表淬火的淬硬层深度,主要取决于：A钢的含碳量；B冷却介质的冷却

6、能力；C感应电流面而ID感应电流电压.12 .为增加T12钢的强韧性,希望限制淬火马氏体的含碳量,减少李晶马氏体的相对量及获得局部板条马氏体,可以采取的举措是：A加热到接近Am,充分保温后淬火；|B快速加热到稍高于Aci,保温较短时间后淬火；|C加热到Accm以上,充分保温后淬火.D加热到Aci以上,Ac3以下充分保温后淬火.13 .齿轮进行渗碳处理+淬火回火,获得外表组织如下：A低碳马氏体LM;B回火高碳隐晶马氏体PM；CPM+剩余奥氏体A.；DM+A,+粒状渗碳体.14 .铸钢件一般要进行均匀化退火扩散退火,处理温度较高,是为了：A促进扩散过丁加速转变?B抑制扩散过程,保持稳定；C提升元素

7、偏聚程度；D与上述过程无关.15 .中碳结构钢调质处理后得到回火索氏体组织,具有优良的综合力学性能,主要热处理工序是：A正火+中温回火；B正火+高温回火；C正火+低温回火；|D淬火+高温回火16 .工件在水中淬火冷却的过程中会依次出现：|A、蒸汽膜、沸腾、对流B、蒸汽膜、沸腾、传导；C、沸腾、蒸汽膜、传导；D沸腾、蒸汽膜、对流.17 .在热处理生产中应尽可能预防在钢的组织中出现的组织是：A、上贝氏体；B、下贝氏体；C、过冷奥氏体HI口马氏体.18 .低碳钢为便于加工,常预先进行：A、淬火；B、正火|C、球化退火；D回火.19 .亚共析碳钢亚温淬火常用的最正确温为：AAC1+10-20C；BAC

8、3+10-20C；C比Ac3略低；叵比Ar3远o20 .调质处理就是：A.淬火+低温回火；B,淬火十中温回火；|C.淬火+高温回火.21 .化学热处理与其他热处理方法的根本区别是：A.加热温度；B.组织变化；C|.改变外表化学成分.22 .渗氮零件在渗氮后应采取：A.淬火+低温回火；B.淬火+中温回火；C.淬火+高温回火；D.不需热处所23 .直径为10mmi勺40钢具整体淬火温度大约为：A.750C；叵850d；C.920C.24 .T12钢消除网状渗碳体应采用：A.正火I；B.球化退火；C.去应力退火；D.完全退火.25 .T12钢改善切削加工性应采用：A.正火；|B.球化退火!C.去应力

9、退火；D,完全退火.26 .20钢锻件改善切削加工性应采用：A.完全退火；B.球化退火；C.去应力退火；|D.正火.27 .用于1300c以上的热电偶材料是：A铜-康铜；叵用铭-柏错|;C锲铭-锲铝；D铁-康铜.28 .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.29 .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,30 .过共析钢的正常淬火加热温度是：a.Aci+3050"|；b.Accm+30-50C；c.Ac3+3050C.31 .影响碳钢淬火后剩余奥氏体量的主要因素是：

10、a.钢材本身的碳含量；|b.钢中奥氏体而破彳国；c.钢中碳化物的含量.32 .假设合金元素能使C曲线右移,钢的淬透性将：a.降低；b.提升c.不改变.33 .马氏体的硬度取决于：a.冷却速度；b.转变温度；d碳含量,34 .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Ib.中淬透性钢；c.低淬透性钢.35 .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|36 .假设要提升淬火时淬硬层深度,应采取：|a.选择高淬透任械b.增大零件的截面尺寸；c.选用比拟缓和的冷却介质.37 .45钢为得到回火索氏体组织,应进行a.淬火+低温回火；

11、b.等温淬火；c.淬火+高温回火,38 .完全退火主要适用于：口.亚共析钢|b.共析钢；c.过共析钢.39 .扩散退火的目的是：|a.消除和改善品内偏析；|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.40 .钢的渗碳温度范围是：a.600650C；b.800850C；&900950己.三、问做题1 .为什么要对钢件进行热处理答：通过热处理可以改变钢的组织结构,从而改善钢的性能.热处理可以显著提升钢的机械性能,延长机器零件的使用寿命.恰当的热处理工艺可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷,细化晶粒、消除偏析、降低内应力,使钢的组织和性能更加均匀.2 .零件加热时的入炉

12、方式有哪些,对热应力和加热效率分别如何影响零件入炉的方式有四种：1.预加热升温2.随炉升温3.到温入炉4.高温入炉加热速率：1<2<3<4热应力：1<2<3<43 .退火的目的是什么生产上常用的退火有哪几种指出每种退火工艺的应用范围.答：均匀钢的化学成分及组织,细化晶粒,调整硬度,并消除内应力和加工硬化,改善钢的切削加工性能并为随后的淬火作好组织准备.生产上常用的退火操作有完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等.完全退火和等温退火用于亚共析钢成分的碳钢和合金钢的铸件、锻件及热轧型材.有时也用于焊接结构.球化退火主要用于共析或过共析成分的碳钢及合金钢.去应

13、力退火主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件(或冷拔件)及机加工的剩余内应力.4 .对于25#钢,有哪些工艺可以获得F+P的组织不完全退火、完全退火、亚温淬火+高温回火、正火5 .确定以下钢件的退火工艺,并指出退火目的及退火后的组织：(1)经冷轧后的15钢板；再结晶退火.目的：使变形晶粒重新转变为等轴晶粒,以消除加工硬化现象,降低了硬度,消除内应力.细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低硬度以消除加工硬化现象.组织：等轴晶的大量铁素体和少量珠光体.(2)ZG35的铸钢齿轮；完全退火.经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象,且存在剩余内应力.因此退火目的：细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低硬度

14、,改善切削加工性.组织：晶粒均匀细小的铁素体和珠光体.(3)具有片状珠光体的T12钢坯；球化退火.由于t12钢坯里的渗碳体呈片状,因此不仅硬度高,难以切肖U加工,而且增大钢的脆性,容易产生淬火变形及开裂.通过球化退火,使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体,以降低硬度,均匀组织、改善切削加工性.组织：粒状珠光体和球状渗碳体.弹簧钢丝(强化的)经冷卷成的弹簧；去应力退火(再结晶退火)(5)消除60钢锻件的过热组织；完全退火.由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀,且存在剩余内应力.因此退火目的：细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低硬度,改善切削加工性.组织：晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光

15、体.(6)低碳钢钢丝屡次冷拉之间；再结晶退火(7)T10刚车床顶尖锻造以后.球化退火6 .指出以下钢件正火的主要目的以及正火后的显微组织20钢齿轮；45钢小轴；T12钢锂刀.(1)20钢齿轮正火的目的：细化晶粒,均匀组织,消除内应力,提升硬度,改善切削加工性.正火后组织：晶粒均匀细小的大量铁素体和少量索氏体.(2)45钢小轴正火的目的：细化晶粒,均匀组织,消除内应力.正火后组织：晶粒均匀细小的铁素体和索氏体.(3)T12钢锤刀正火的目的：细化晶粒,均匀组织,消除网状FeCn,为球化退火做组织准备,消除内应力.正火后组织：索氏体和球状渗碳体.7 .正火与退火的主要区别是什么生产中应如何选择正火及

16、退火正火与退火的主要区别：(1)加热温度不同,正火的加热温度范围为：亚共析钢加热到A3以上3050C,共析钢和过共析钢加热到Acm以上3050C.而退火根据目的不同,加热温度范围也不同；(2)冷却方式不同,正火是在空气中冷却,而退火一般是缓慢冷却(随炉冷却),时间长；(3)获得组织不同,正火得到s组织,而退火获得P类型组织.生产中一般根据要到达的目的来进行选择,同时考虑尽量降低本钱8 .为什么亚共析钢经正火后,可获得比退火高的强度与硬度退火和正火所得到的均是珠光体型组织,或者说是铁素体和渗碳体的机械混合物.但是正火和退火比拟时,正火的珠光体是在较大的过冷度下得到的,因而对亚共析钢来说,析出的先

17、共析铁素体体较少,珠光体数量较多(伪共析),珠光体片间距较小.止匕外,由于转变温度较低,珠光体成核率较大,因而珠光体团的尺寸较小.由于组织上的差异,故性能上不同.正火与退火相比拟,正火的强度与韧性较高,塑性相仿9 .在生产中常用增加珠光体数量的方法来提升亚共析钢的强度,为此应采用何种热处理工艺,为什么应该采用正火工艺.原因：亚共析钢过冷奥氏体在冷却过程中会析出先共析铁素体,冷却速度越慢,先共析铁素体的含量越多,从而导致珠光体的含量变少,降低亚共析钢的硬度和强度.而正火工艺的实质就是完全奥氏体化加上伪共析转变,可以通过增大冷却速度降低先共析铁素体的含量,使亚共析成分的钢转变成共析组织,即增加了珠

18、光体的含量,从而可以提升亚共析钢的强度和硬度.10 .以下零件应选用何种热处理工艺：(1) Wc=0.2%要求适当提升硬度,改善切削加工性能.正火(2) Wc=1.2%要求降低硬度,改善切削加工性能.球化退火(3) Wc=1.2%要求提升硬度和耐磨性.淬火+低温回火(4) Wc=0.45%要求具有好的综合力学性能.调质处理(5) Wc=0.6%要求具有好的弹性.淬火+中温回火(6) 钢丝冷拉后硬度高,要求降低硬度,消除内应力.去应力退火11 .何谓去氢退火其工艺特点如何碳钢及低合金钢大锻件在碳钢及低合金钢大锻件在锻造(或重新加热奥氏体化)后以较快速度冷却至过冷奥氏体最不稳定区域(鼻温区),使其

19、充锻造(或重新加热奥氏体化)后以较快速度冷却至过冷奥氏体最不稳定区域(鼻温区),使其充分等温转变,形成铁素体一碳化物混合组织(伪共析组织).此时,氢的溶解度较低而扩散较易,在转变途中即可从锻件排出或结合为氢分子.氢分子所引起的压力也可因转变温度(620-660摄氏度)较高而得松弛.12 .亚共析钢热处理时快速加热可显著地提升屈服强度和冲击韧性,是何道理加热时获得了细小均匀的A晶粒,冷却转变后组织也均匀细小,产生细品强化,所以屈服强度和冲击韧性提升13 .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,组织为什么能细化热轧空冷的45钢在室温时组织为铁素体十索氏体.重新加热到临界点以上,

20、组织转变为奥氏体.奥氏体在铁素体和渗碳体的界面处形核.由于索氏体中铁素体、渗碳体的层片细、薄,因此奥氏体形核数目多,奥氏体晶粒细小.奥氏体再空冷下来时,细小的奥氏体晶粒通过重结晶又转变成铁素体十索氏体,此时的组织就比热轧空冷的45钢组织细,到达细化和均匀组织的目的.14 .常用的淬火介质有哪些说明其冷却特性、优缺点及应用范围.详见PPT15 .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a：马氏体+剩余奥氏体,热处理方法是单介质淬火；b：马氏体+剩余奥氏体,热处理方法是分级淬火；c：屈氏体+马氏体+剩余奥氏体,热处理方法是双介质淬火；d：下贝氏体,热处

21、理方法为等温淬火；e：索氏体,热处理方法为正火；f：珠光体,热处理方法为完全退火；g:珠光体,热处理方法为等温退火.图116 .有四个碳素钢试样进行淬火：(1)Wc=0.3%加热至Ag与Aq之间；(2)Wc=0.45%加热至Aq以上(3050C)；(3)Wc=1.2%加热至Ag以上(2030C)；(4)Wc=1.2%加热至Accm以上(3050C)O适当保温后水中淬火,哪个试样硬度最高说明其原因.(3)最高,由于钢淬火后其硬度由钢的含碳量和组织中剩余奥氏体量的多少两个因素决定.虽然3,4的含碳量一样,而且都比1,2含量高,但3号淬火加热温度适宜,加热后奥氏体中碳含量适中,淬火组织中剩余奥氏体最

22、少,因此硬度最高最低(1)由于不但钢的含碳量最低,而且加热时未完全奥氏体化,有局部剩余铁素体,淬火组织中也会保存局部铁素体,因此硬度最低.17 .简述冷却介质的选择原那么(1)保证制品所需的冷却速率,且冷却均匀,使金属材料获得所需的组织和性能.(2)尽量减少制品在冷却时产生的内应力,制品不变形或变形不超过允许的限度,尤其不能开裂.(3)冷却介质与金属材料不发生或少发生有害的氧化、复原反响或其他物理化学反响,制品外表不被污染或少被污染.(4)操作方便,无毒,本钱低,易回收处理.18 .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,试问两根轴的外表硬度是否相同淬透层深度是否相同如果

23、是高频淬火,频率相同、加热温度相同,冷却时间等比相同,外表硬度根本保持一致,在一定的要求范围之内.不相同19 .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见ppt和课本p162.20 .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43以上,过共析钢加热到Acc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.当碳含量小于0.8%左右时,即处于亚共析钢区域,都将亚共析钢加热到Ac3温度以上,此时组织中的铁素

24、体和珠光体全部转变为奥氏体,淬火后得到马氏体和少量剩余奥氏体.马氏体的硬度会随着含碳量的增高而增大.曲线1:当含碳量大于0.8%左右时,即碳钢为过共析钢,将其加热到Accm以上再进行淬火,那么过共析钢组织中的渗碳体和珠光体全部奥氏体化,淬火后会有网状的渗碳体析出,随着含碳量的增加,网状渗碳体含量增加,导致硬度下降.曲线2:件过共析钢加热到Ac1以上淬火,组织中会保存少量二次渗碳体,而有利于钢的硬度,比1曲线硬度稍高.随着含碳量的增加.马氏体的强度增加,二次渗碳体的含量增多,但同时奥氏体的碳含量增高,淬火后剩余奥氏体量增多,两者的作用相互抵消,使得钢的硬度趋于平缓.曲线3:马氏体力学性能的显著特

25、点是具有高硬度和高强度.马氏体的硬度主要取决于其含碳量.如图所见,马氏体的硬度随含碳量的增加而增高.当含碳量小于0.5%时,马氏体的硬度随含碳量的增加而急剧增高.当含碳量增值0.6%左右时,虽然马氏体硬度会有所增高,但是由于剩余奥氏体量的增加,反而使钢的硬度有所下降.21 .T12钢加热到Aci以上,用图3所示的各种方法冷却,分析其所得到的组织.a马氏体+剩余奥氏体；b下贝氏体+马氏体+剩余奥氏体；c下贝氏体.22 .简述淬火硬度缺乏的可能原因.两个原因：1.材料因素,化学成分不合格,含碳量偏低；2.热处理温度不合格,偏低.假设硬度偏高,组织应该是马氏体加剩余奥氏体；硬度偏低,组织那么比拟复杂

26、,有可能是珠光体,也有可能是马氏体加铁素体23 .淬火介质以水为例冷却过程经历哪几个阶段课本p16624 .外表淬火的目的是什么常用的外表淬火方法有哪些比拟它们的优缺点及应用范围.增增强度,硬度,提升耐磨性,增长零件的使用寿命.常用的外表淬火方法按不同零件可分为高频淬火,中频淬火,工频淬火,埋油淬火,火焰淬火,激光淬火等25 .激光淬火的主要优点有哪些1 .淬火零件不变形激光淬火的热循环过程快中碳钢大型轴类2 .几乎不破坏外表粗糙度采用防氧化保护薄涂层模具钢各种模具3 .激光淬火不开裂精确定量的数控淬火冷作模具钢模具、刃具4 .对局部、沟、槽淬火定位精确的数控淬火中碳合金钢减振器5 .激光淬火

27、清洁、高效不需要水或油等冷却介质铸铁材料发动机汽缸6 .淬火硬度比常规方法高淬火层组织细密、强韧性好高碳合金钢大型轧辗7 .激光淬火是快速加热、自激冷却,不需要炉膛保温和冷却液淬火,是一种无污染绿色环保热处理工艺,可以很容易实行对大型模具外表进行均匀淬火.8 .由于激光加热速度快,热影响区小,又是外表扫描加热淬火,即瞬间局部加热淬火,所以被处理的模具变形很小.9 .由于激光束发散角很小,具有很好的指向性,能够通过导光系统对模具外表进行精确的局部淬火.10 .激光外表淬火的硬化层深度一般为0.31.5mm26 .确定以下钢件的退火方法,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

28、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.1经冷轧后的15钢钢板,要求降低硬度；答：再结晶退火.目的：使变形晶粒重新转变为等轴晶粒,以消除加工硬化现象,降低了硬度,消除内应力.细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低硬度以消除加工硬化现象.组织：等轴晶的大量铁素体和少量珠光体.2 zg35的铸造齿轮答：完全退火.经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象,且存在剩余内应力.因此退火目的：细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低硬度,改善切削加工性.组织：晶粒均匀细小的铁素体和珠光体.3 锻造过热后的60钢锻坯；答：完全退火.由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗化并分布

29、不均匀,且存在剩余内应力.因此退火目的：细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低硬度,改善切削加工性.组织：晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体.4 具有片状渗碳体的t12钢坯；答：球化退火.由于t12钢坯里的渗碳体呈片状,因此不仅硬度高,难以切削加工,而且增大钢的脆性,容易产生淬火变形及开裂.通过球化退火,使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体,以降低硬度,均匀组织、改善切削加工性.组织：粒状珠光体和球状渗碳体.27 .说明直径为10mm勺45钢试样经以下温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700C,760C,840C,1100Co700C：由于它没有到达相变温度,因此没有发生相变,组织为

30、铁素体和珠光体.760C：它的加热温度在Ac1Ac3之间,因此组织为铁素体、马氏体和少量剩余奥氏体.840C：它的加热温度在Ac3以上,加热时全部转变为奥氏体,冷却后的组织为马氏体和少量剩余奥氏体.1100C：因它的加热温度过高,加热时奥氏体晶粒粗化,淬火后得到粗片状马氏体和少量剩余奥氏体.28 .指出以下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.1 .高温回火大概580左右,具体根据工件技术要求来定轴类要求有一定的强度与韧性的配合多用调质2 .中温回火大概350吧,具体按要求来定弹簧要求有很好的弹性性能顾用中温回火3

31、.低温回火180吧,按要求定锤刀要求有较高的硬度顾用低温回火29.两根45钢制造的轴,直径分别为10mnffi100mm在水中淬火后,横截面上的组织和硬度是如何分布的1:10mmt勺应该能够脆透,他的组织应该都是贝氏体,2：100mm!勺应该外表都是贝氏体或马氏体,中间的结构是还有些过冷的奥氏体还没来得及转化为珠光体,硬度都是从里到外变大.晶相组织是从里到外减小.建议自己看下热处理资料.我说的太笼统了,毕竟人家是专家嘛,能够从理论到现象解释得很清楚！四、综合分析题1 .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

32、最终热处理(即磨加前的热处理)的工艺标准,并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度.答：(1)工艺路线为：锻造一退火一机加工一淬火后低温回火一磨加工.退火处理可细化组织,调整硬度,改善切削加工型；淬火及低温回火可获得较高硬度和耐磨性以及去除内应力.(2)终热处理后的显微组织为回火马氏体,大致的硬度60HRC2 .将力5mm勺T8钢加热到760c并保温足够的时间,问采用什么热处理方法可以得到以下组织：珠光体,索氏体,下贝氏体,屈氏体+马氏体,马氏体+少量剩余奥氏体.P:退火；S:正火；B下：等温淬火；T+M:油冷淬火；M+少量A':水冷淬火3 .某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮外表有高的

33、硬度(HRC>50),而心部具有良好的韧性(Ak>40J),原采用45钢调质处理再在凸轮外表进行高频淬火,最后低温回火,现因工厂库存的45钢已用完,只剩15钢,拟用15钢代替.试说明：(1)原45钢各热处理工序的作用；(2)改用15钢后,应按原热处理工序进行能否满足性能要求,为什么(3)改用15钢后,为到达所要求的性能,在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺答:(1)正火处理可细化组织,调整硬度.改善切削加工性：调质处理可获得高的综合机械性能和疲劳强度：局部表而淬火及低温回火可获得局部高硬度和耐磨性.(2)不能.改用15钢后按原热处理工序会造成心部较软,外表硬,会造成外表脱落.(

34、3)渗碳.由于15钢是低碳钢,渗碳法可以提升钢件的外表硬度、耐磨性及抗疲劳性能,可以满足柴油机凸轮所需耍求.4,用20CrMnTi为材料制造汽车变速箱齿轮,试制定其热处理生产工艺.请采用调质和渗碳两种方法,并比拟两者区别.答：下料-锻造-正火-粗加工-精加工-局部外表淬火+低温回火-精磨-成品低碳钢的渗碳,调质钢的氮化用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮,要求齿面硬度HRC586O,中央硬度HRC3045,试写出加工工艺路线,并说明各热处理的作用目的.答：加工工艺路线为：下料-锻造-正火-机械粗加工-渗碳+淬火+低温回火-喷丸-磨齿正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度(便于切削加工),并使组织细

35、化,均匀；渗碳后外表含碳量提升,保证淬火后得到高的硬度.提升耐磨性和接触疲劳强度：喷丸处理是提升齿轮表层的压力使表层材料强化,提升抗疲劳水平.5,由T12材料制成的丝锥,硬度要求为HRC6064.生产中混入了45钢料,如果按T12钢进行淬火+低温回火处理,问其中45钢制成的丝锥的性能能否到达要求为什么不能到达要求.45号钢属于普通碳素结构钢,碳的质量分数很低,一般在0、10、17%C,根据T12淬火温度淬火(760780C),钢中只有少量珠光体转变成马氏体,大量铁素体未发生转变.因此淬火后的硬度很低,不能使用.6,某工厂生产车床齿轮,要求齿面有较好的硬度与耐磨性,心部有较好的塑韧性.原图纸设计

36、用40Cr钢制造,因材料缺乏,工厂决定改用20Cr钢生产,试说明：(1)原40Cr钢为满足齿轮性能要求,应如何安排热处理工艺试画出热处理标准图.(2)改用20Cr钢后,热处理工艺是否需改变如需改变,试画出修改后的工艺标准图.(3)试分析两种钢,经不同工艺处理后,齿面与心部组织有何不同图片依次为(1)(2)(3)答案机床齿轮45或40Cr钢的加工工艺路线为,下料造f正火一粗加工一调质f半精加工f高频感应加热外表+低温回火f精磨一成品采用不同热处理工艺的目的:正火;细化、均匀组织,消除锻造应力,调整硬度改善切削加工性.调质;获得良好的综合力学性能,提升齿心部的强度和韧性,能使齿轮承受较大的弯曲应力

37、和冲击载荷,并能减小淬火变形.高频浑火,可提升齿轮外表硬度和耐磨性,提升齿面接触疲劳强度.低温回火:在不降低外表硬度的情况下,消除淬火应力,预防产生磨削裂纹和提升齿轮抗冲击的水平.汽车齿轮20CrMnTi、20CrMnM.钢的加工工艺路线,下料一锻造一正火一机加工一渗碳、淬火+低温回火f喷丸f磨加工一成品采用不同热处理工艺的目的:正火,细化、均匀组织,调整硬度改善切削加工性.渗碳:提升齿面碳的质量分数08105%淬火:提升齿面硬度并获得一定淬硬层深度0.81.3mm,提升齿面耐磨性和接触疲劳强度.低温回火:消除淬火应力,预防磨削裂纹,提升冲击抗力.喷丸:提升齿面硬度约13HRC,增加外表剩余压

38、应力,从而提升接触疲劳强度.2,为什么机床齿轮一般选用45或40Cr钢等材料制造,而汽车齿轮一般选用20CrMnTi,20CrMnMo钢等材料制造,请给出两类材料的加工路线,并指出采用不同热处理工艺的目的是什么答：P9ID众所周知,齿轮选材的原那么一般应根据齿轮的工作条件和失效方式来选材.由于机床齿轮工作平稳无强烈冲击,负荷不大,转速中等,对齿轮心部强度和韧性的要求不高,一般选用45或40Cr钢等材料制造,经正火或调质处理后再经高频感应加热外表淬火,齿面和心部硬度完全可以满足使用性能要求.而汽车齿轮的工作条件比机床齿轮恶劣,受力较大,超朗与启动.制动和变速时受冲击频繁,要求具有较高的耐磨性、弯

39、曲疲劳强度,接触疲劳强度、心部强度和韧性等.用中碳钢或中碳合金钢经正火或调质后再经高频感应加热外表淬火己不能保证使用性能,故该齿轮选用20CrMnTi、20CrYnM仆辆等材料制造较为适宜.这类钢经正火处理后再经渗碳,淬火+低温回火处理后,可获得外表具有高的硬度,耐磨性、疲劳强度,而心部具有良好的综合力学性能口7,从以下材料中选择一种材料制造车刀60Mn40Cr、HT150和9SiCr,其工艺路线为：锻造一热处理1一机加工一热处理2磨加工.写出热处理1、2的工艺名称及热处理2获得的组织.答11退火2淬火后低温回火,终热处理后的显微组织为回火马氏体,大致的硬度60HRCT10车刀的淬火温度为78

40、0c左右,冷却介质为水：回火温度为150c250C.2退火处理可细化组织,调整硬度,改善切削加工性：淬火及低温回火可获得高硬度和耐磨性以及去除内应力.8,为以下材料的热处理工艺选择适宜的加热范围,并说明理由.120钢淬火；220钢正火；340钢高温回火；4T10钢淬火；5T10钢正火；6T10钢低温回火温度选择用Ac1,Acm等代号表示9 .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,均能到达硬度要求,试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差异.选用45钢生产同一种零件,甲厂采用正火,其组织为铁素体+索氏体,乙厂采用调质处理,其组织为回火索氏体,索

41、氏体为曾片状组织,即片状渗碳体平行分布在铁素体基体上,回火索氏体是细小的粒状渗碳体弥散的分布在铁素体基体上,由于粒状渗碳体比片状渗碳体对于阻止断裂过程的开展有利,即两者强度,硬度相近,但是回火索氏体的韧性,塑性要好很多,所以乙厂生产的零件性能要好.10 .试说明外表淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能、应用范围方面的差异.外表淬火一般用于中碳钢和中碳钢合金钢,这类钢经预先热处理后外表淬火,心部保持较高的综合机械性能,而外表具有较高的硬度和耐磨性,主要用于轴肩部位,齿轮,高碳钢也可外表淬火,主要用于受较小冲击和交变载荷的工具,量具等.灰口铸铁制造的导轨,缸体内壁等常用外表淬火提升硬度和耐磨性

42、.渗碳一般用于低碳钢和合金渗碳钢,渗碳使低碳钢件外表获得高碳浓度,经过适当热处理后,可提升外表的硬度,耐磨性和疲劳强度,儿心部依然保持良好的塑性和韧性,因此渗碳主要用于同时受严重耐磨和较大冲击的零件,氮化钢中一般含有Al,Cr,MqW,V等合金元素,使生成的氮化物稳定,并在钢中均匀分布,提升钢外表的硬度,在600到650摄氏度也不降低,常用的氮化钢有38CrMoAlA35CrAlA,38CrWVAlA等,碳钢及铸铁也可用氮化提升外表的硬度,氮化的目的在于更大的提升零件的外表硬度和耐磨性,提升疲劳强度和抗蚀性,由于氮化工艺复杂,时间长,本钱高,一般只用于耐磨性和精度都要求较高的零件,或要求抗热,

43、抗蚀的耐磨件.11 .两个45钢工件,一个用电炉加热加热速度约为0.3C/S,另一个用高频感应电流加热加热速度约为400C/S,问两者淬火温度有何不同淬火后组织和机械性能有何差异电炉加热淬火温度应为Ac3+30-50度,感应加热淬火温度为Ac3+80-150度.电炉加热淬火后,组织为马氏体和剩余奥氏体,强度和硬度较高,但脆度大,且有较大的淬火内压力,故容易发生变形与开裂,还需经过回火处理.感应电流加热淬火后,工件表层组织为细隐马氏体,心部仍为未淬火的退火或正火及调质组织,零件外表的硬度高,比一般淬火高2-3HRC且脆性低,心部保持较好的塑性和韧性.呈现低的缺口敏感性,故冲击韧性,疲劳强度和耐磨

44、性等有很大的提升.12 .低碳钢0.2%C小彳经930C,5h渗碳后,外表碳含量增至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820cAr3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780CAr3和Acm,保温后水淬,再低温回火.(1)表层：珠光体+网状二次渗碳体；心部：先共析铁素体+珠光体；(2)表层：粗片状马氏体+剩余奥氏体+细粒状碳化物：心部：粗板条马氏体(3)表层：粗片状马氏体+剩余奥氏体+细粒状碳化物；心部：粗板条马氏体(4)表层：回火马氏体=剩余奥氏体；心部：板条状马氏体+铁素体+剩余奥氏体13 .

45、钢制外表淬火工件的工艺路线一般如何安排在高频淬火前为什么要进行预备热处理其常用的预备热处理有哪几种14 .某拖拉机上的连杆是用0.4%C的钢制成,其工艺路线如下：锻造-正火-切削-调质-精加工.最后要求：硬度217HB241HB,试说明两次热处理的目的及其组织变化情况,并确定其加热温度和冷却方式.正火：消除锻造的内应力,使晶粒细化和碳化物分布均匀化.调质：调质可以使钢的性能,材质得到很大程度的调整,具强度、塑性和韧性都较好,具有良好的综合机械性能.调质处理后得到回火索氏体.感应淬火：工件表层可得到极细的隐晶马氏体,硬度稍高和较高的耐磨性.脆性较低及较高疲劳强度.15 .以渗碳为例,简要说明化学

46、热处理的三个根本过程.答：化学热处理是把钢制工件放置于某种介质中,通过加热和保温,使化学介质中某些元素渗入到工件表层,从而改变表层的化学成分,使心部与表层具有不同的组织与机械性能.化学热处理的过程：1分解：化学介质要首先分解出具有活性的原子；2吸收：工件外表吸收活性原子而形成固溶体或化合物；3扩散：被工件吸收的活性原子,从外表向内扩散形成一定厚度的扩散层.常用的化学热处理方法有：渗碳、氮化、碳氮共渗、氮碳共渗.16 .试述真空渗碳零件的工艺路线.详见ppt17 .氮化的主要目的是什么说明氮化的主要特点及应用范围.答：在一定温度(一般在AC1以下)使活性氮原子渗入工件外表的化学热处理工艺称为渗氮

47、.其目的是提升工件外表硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度.氮化的主要特点为：1)工件经渗氮后外表形成一层极硬的合金氮化物(如CrN、MoN、AIN等),渗氮层的硬度一般可达9501200HV(相于68-72HRC),且渗氮层具有高的红硬性(即在600650c仍有较高硬度).2)工件经渗氮后渗氮层体积增大,造成外表压应力,使疲劳强度显著提升.3渗氮层的致密性和化学稳定性均很高,因此渗氮工件具有高的耐蚀性.4渗温度低,渗氮后又不再进行热处理,所以工件变形小,一般只需精磨或研磨、抛光即可.渗氮主要用于要求耐磨性和精密度很高的各种高速传动的精密齿轮、高精度机床主轴如锤轴、磨床主轴卜分配式液压泵转子,交变载

48、荷作用下要求疲劳强度高的零件高速柴油机曲轴,以及要求变形小和具有一定耐热、抗蚀水平的耐磨零件阀门等.18 .有一批35钢制成的螺钉,要求其头部在处理后硬度为35HRC40HRC.现在材料里混入少量T10钢和10钢.问由T10钢和10钢制成的螺钉假设仍按35钢进行淬火处理时,能否到达要求为什么假设仍按35钢热处理看你的硬度范围属于调质处理时,不能否到达要求,10钢硬度缺乏,T10钢太硬,35钢是优质碳素调质钢,其正常的调质处理淬火加热温度是840850C,回火580-600C10钢属于低碳钢,用于冲压或渗碳处理,由于含碳量低,加热到840850c时还没有进入完全奥氏体区,属于不完全奥氏体化,因此

49、,淬火后一是由于没有完全奥氏体化,二是含碳量低,所以得到马氏体量很少,硬度根本上不发生大的变化,再在高温回火,最终硬度缺乏,完全达不到要求.T10钢属于优质碳素工具钢,含碳量高,其加热温度是770790如果把它加热到840850c淬火,硬度可达5862HRC,即使高温回火后,由于碳化物的析出硬度也是很高,最终硬度指标也达不到要求.19 .为了提升耐磨性,以下零件、工具应选择何种热处理工艺包括预备热处理并画出各自的热处理工艺曲线：115钢制离合器摩擦片；245钢制凸轮轴；3T9钢制收割机刀片.1预热：正火；外表渗碳,淬火+低温回火2预热：正火或者退火；外表淬火,低温回火3高频加热,等温淬火20

50、.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21 .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,对以下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,要求齿面硬度高的齿轮,选用45钢,要求硬度HRC54-60(3)高速、重载荷、形状复杂,要求改性变形小的齿轮,选用38CrMoAl钢,要求硬度Hv850以上.(4)C620车床主轴,与滑动轴承配合(要求较好的耐磨性,HRC52-58,承受一定冲击载荷,选用45钢.22 .现有以下零件及