《热处理工艺及设备》期末复习试题含答案

四川理工学院试卷（2009至2010学年第1学期）答案

课程名称：热处理工艺及设备

命题教师：

适用班级：金属061、金属062

考试年月日共8页

题号―•二三四五六七A总分评阅（统分）教师

得分

注意事项：

1、满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。

2、考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则

视为废卷。

3、考生必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。

中4、如有答题纸，答案请全部写在答题纸上，否则不给分；考完请将试卷和答题卷分

卦别一同交回，否则不给分。

试题

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得分评阅教师

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一、填空题（共4题，每空1分，共10分）

1.一般热处理加热方式根据热处理目的不用有：随炉加热、预热加

热、高温入炉加热和到温入炉加热等。

2.加热炉炉顶按其结构形式分为：拱顶和吊顶。

3.淬火得到的组织为：卜・贝氏体或马氏体。

4.采用滴注式可控气氛渗碳时，在排气阶段，用较高的滴量是为了

尽快排出炉内的空气，扩散期采用较小滴量是为了使气氛保持在最

终要求的表面碳含量，防止碳黑生成，在强渗阶段采用很大滴量是为了.

在短时间内使工件表面浓度高于最终要求的表面碳含量，以增加表里

间浓度差，提高渗碳速度0

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得分评阅教师

二、判断题（共5题，每题2分，共10分）

1.在实际工件加热过程中，传热方式主要为传导。（X）

2.ZG45铸钢件，外形复杂，机械性能要求高，机械加工前应采用热处理是去应

力退火。（X）

3.反映淬火介质冷却能力的是淬火烈度H。（J）

4.按照加热方式分类，热处理炉分为直接加热和间接加热两类。（V）

5.井式炉是周期作业炉。（V）

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三、名词解释（共5题，每题4分，共20分）

1.碳氮共渗：

在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺。

2.碳势：

纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平

衡时的含碳量。

3.回火：

一定温度下保温，使马氏体发生分解，残余奥氏体转变，以及碳化物的转变和聚

集长大，随后进行空冷，使不稳定的马氏体组织转变为较稳定的组织的热处理工

-44-

乙0

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4.二次硬化

当钢中含有较多的碳化物形成元素时，在回火第四阶段温度区（约50（）〜55DC）

形成合金渗碳体或特殊碳化物。这些碳化物的析出，将使硬度再次提高，称为二

次硬化现象。

5.表面淬火：

被处理工件在表面有限深度范围内加热至相变点以上，然后迅速冷却，在工件表

面一定深度范围内达到淬火目的的热处理工艺。

得分评阅教师

四、简答题（共2题，每题10分，共20分）

1.简述退火和正火后常见缺陷，及其产生原因、防治措施？

答案：1）过烧：由于加热温度过高出现晶界氧化甚至晶界局部熔化，工件报废。

2）黑脆：碳素工具钢或低合金工具钢在退火后，硬度虽然很低但脆性很大，断

口呈灰黑色，部分渗碳体转变成石墨。由于退火温度过高，保温时间过长，冷却

缓慢而产生。工件报废。

3）粗大魏氏组织：由于加热温度过高而在组织中出现粗大魏氏组织。稍高于Ac3

的加热温度加热，随后根据钢的化学成分选择合适冷却速度。严重双重正火。

搔

4）反常组织：亚共析纲中出现渗碳体，过共析钢中出现铁素体。退火时在Ari

点附近冷速过慢。重新退火。

5）网状组织：渗碳体或铁素体以网状存在。加热温度过高，冷速过慢。重新正

火。

6）球化不均匀：碳化物球尺寸不均匀。原因是球化退火前没有消除网状渗碳体。

正火和一次球化退火。

7）硬度过高：钢中出现非珠光体组织，使工件硬度过高。原因：加热温度过高,

脩

冷速过快。重新退火。

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2.已知40Cr钢的淬透性曲线，现有一,根直径为60mm的轴，预测该轴淬火后断

面的硬度分布。

G

X

H

》

*60

署

过水冷■的能京（mm）

答案：根据40Cr钢的淬透性曲线得：

试样末端A点（相当零件表面）

B点（相当零件3/4半径处）

C点（相当零件1/2半径处）

D点（相当于零件心部处）

四点的硬度值分别为：HRC55-60（2分），43-54（2分），35-46（2分），30-42

（2分）。

根据上述的硬度值画出40MnB钢直径为50mm的轴淬水后的断面硬度

分布曲线。（2分）

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得分评阅教师

五、热处理工艺编制：写出参数计算过程，画出工艺曲线。（共4题，每题10

分，共40分）

相关工艺参数见附录：《工艺守则》

*

LCF・B型齿轮油泵816X35花键部分局部热处理。（装炉方式：A）

即

孙

百

CB-F型齿轮泵轴

出材料：42CrMo

一'硬度：HRC38〜43'

弯曲变形：W0.05毫米

1.1）淬火采用盐浴炉616部分局部加热（1分）：830-850℃（1分）

加热时间：T=l.OX16X0.4=6.4min,取6min30s（2分）

冷却：油冷却（I分）

2）回火采用井式空气电阻循环炉（1分），回火后校直（1分）：

回火温度：480c（1分）

加热时间:T=l.0X16X2.2=35.2min取35min（l分）

3）冷却:空冷（1分）。

温度（℃）

>

第5页共9页时间（小时）

2.有效厚度为35mm，材料为16Mn的焊接件正火、回火及焊后的热处

理工艺曲线。（10分）（装炉方式：B）

2.1）正火：温度为900-910℃（1分）

加热时间:T=l.2X35X30/25=50.4min取50min（2分）

装炉温度小于400℃。（1分）

2）焊后热处理：温度为600-650℃（2分）

装炉温度小于400℃,（1分）

加热时间:T=l.2X35X30/25=50.4min取50min（2分）

冷却到400C出炉空冷（1分）

3.叶片的热处理，说明

工艺编制的依据或原

理。（装炉方式：C）

材料：W6Mo5CrV2

硬度：62-65HRC

3.1）淬火温度1200-1210℃（1分），预热两次

加热时间T=1.3X2.2X15=43S,取45s（2分）

预热两次：一次预热:650℃/30minTh（1分）

二次预热:850℃/lmin30s（2T）（1分）

2）分级冷却：580c硝盐分级后空冷（1分），时间为lmin30s（2T）（1分）

3）回火:550-570℃（1分），时间lhX3（l分）

冷却：空冷（1分）

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温度

1200-121O'C

即

卦

国4.冷墩下模的热处理工艺。（装炉方式：A）

材料：T10要求：HRC55-60

4.1）淬火采用盐浴炉加热（1分），温度为790-81（）℃（1分）

加热时间：T=1.5x（50・30）/2x0.4=6min（2分）

冷却：水冷（1分）。

2）回火采用井式空气电阻循环炉（1