热处理曲线期末考试试题及答案

热处理曲线期末考试试题及答案

一、单项选择题1.热处理过程中，加热阶段的主要目的是A.消除内应力B.使工件获得所需的组织和性能C.提高工件硬度D.使工件达到预定的加热温度，为后续组织转变创造条件答案：D2.等温转变曲线又称为A.C曲线B.S曲线C.T曲线D.H曲线答案：A3.过冷奥氏体在550℃-Ms之间等温转变时，得到的组织是A.珠光体B.贝氏体C.马氏体D.铁素体答案：B4.钢在加热时，奥氏体形成的四个阶段依次是A.奥氏体晶核形成、奥氏体晶核长大、残余渗碳体溶解、奥氏体成分均匀化B.奥氏体晶核长大、奥氏体晶核形成、残余渗碳体溶解、奥氏体成分均匀化C.奥氏体晶核形成、残余渗碳体溶解、奥氏体晶核长大、奥氏体成分均匀化D.奥氏体晶核形成、奥氏体晶核长大、奥氏体成分均匀化、残余渗碳体溶解答案：A5.共析钢过冷奥氏体在Ms点以下转变得到的组织是A.珠光体B.贝氏体C.马氏体D.莱氏体答案：C6.为了获得细小的晶粒组织，应该采用A.快速加热、快速冷却B.快速加热、缓慢冷却C.缓慢加热、快速冷却D.缓慢加热、缓慢冷却答案：A7.加热速度越快，奥氏体的起始形成温度A.越低B.越高C.不变D.不确定答案：B8.以下哪种因素会使C曲线右移A.碳含量增加B.合金元素加入C.加热速度加快D.冷却速度加快答案：B9.马氏体转变的特点不包括A.无扩散性B.切变性C.转变速度快D.转变完全答案：D10.珠光体转变是一种A.扩散型转变B.半扩散型转变C.非扩散型转变D.不确定答案：A二、多项选择题1.影响奥氏体形成速度的因素有A.加热温度B.加热速度C.原始组织D.钢的成分答案：ABCD2.珠光体的类型包括A.珠光体B.索氏体C.屈氏体D.贝氏体答案：ABC3.以下属于马氏体性能特点的有A.高硬度B.高强度C.高韧性D.高脆性答案：AB4.等温转变曲线的应用包括A.制定热处理工艺B.分析钢的组织转变C.预测钢的性能D.确定钢的成分答案：ABC5.钢在冷却过程中，影响组织转变的因素有A.冷却速度B.钢的成分C.加热温度D.加热时间答案：AB6.以下哪些元素可以提高钢的淬透性A.铬B.镍C.钼D.硅答案：ABCD7.过冷奥氏体连续冷却转变曲线与等温转变曲线相比，有哪些不同A.没有贝氏体转变区B.曲线右移C.临界冷却速度更低D.组织转变更复杂答案：AD8.热处理加热阶段，可能出现的缺陷有A.氧化B.脱碳C.过热D.过烧答案：ABCD9.贝氏体根据组织形态可分为A.上贝氏体B.下贝氏体C.粒状贝氏体D.柱状贝氏体答案：ABC10.以下关于钢的回火说法正确的有A.消除内应力B.调整硬度和韧性C.稳定组织D.提高强度答案：ABC三、判断题1.奥氏体的形成过程是一个扩散过程。（√）2.冷却速度越快，过冷奥氏体越容易发生转变。（×）3.马氏体的硬度主要取决于其含碳量。（√）4.珠光体的片层间距越小，强度和硬度越高，塑性和韧性越低。（×）5.所有钢种的C曲线形状都是相同的。（×）6.钢加热到奥氏体状态后，保温时间越长，奥氏体晶粒越粗大。（√）7.下贝氏体的强度和韧性都比上贝氏体好。（√）8.钢的淬透性与淬火冷却速度有关。（×）9.退火和正火都可以作为预备热处理。（√）10.回火脆性是不可避免的。（×）四、简答题1.简述奥氏体晶粒度的概念及影响因素。奥氏体晶粒度指奥氏体晶粒的大小。影响因素有：加热温度，加热温度越高，奥氏体晶粒越粗大；加热速度，加热速度越快，奥氏体晶粒越细小；保温时间，保温时间越长，奥氏体晶粒长大越明显；钢的成分，碳含量及合金元素等也会影响奥氏体晶粒长大倾向，如强碳化物形成元素可阻碍晶粒长大。2.简述珠光体转变的过程。珠光体转变是奥氏体向铁素体和渗碳体两相混合物的转变。首先在奥氏体晶界形成铁素体晶核，由于铁素体含碳量远低于奥氏体，多余的碳向相邻奥氏体中扩散，促使奥氏体转变为渗碳体，在铁素体两侧形成渗碳体片，如此反复进行，铁素体和渗碳体交替生长，最终形成珠光体组织。3.简述马氏体转变的特点。马氏体转变具有无扩散性，原子不发生扩散，仅靠切变实现晶格改组；具有切变性，通过切变维持界面共格；转变速度极快，瞬间完成；转变不完全，存在残余奥氏体。马氏体转变还与温度有关，Ms点以下开始转变，Mf点以下转变结束。4.简述影响钢的淬透性的因素。影响钢淬透性的主要因素是钢的化学成分。碳含量对淬透性有影响，亚共析钢中碳含量增加淬透性提高，过共析钢碳含量过高淬透性下降。合金元素大多能提高钢的淬透性，如铬、镍、钼等，它们能使C曲线右移，降低临界冷却速度。此外，奥氏体化温度和保温时间也有一定影响，温度高、保温时间长会使淬透性略有提高。五、讨论题1.讨论不同冷却方式对钢的组织和性能的影响。不同冷却方式对钢组织和性能影响显著。等温冷却时，在不同温度区间会发生不同组织转变。高温区形成珠光体类组织，温度越低片层间距越小，强度硬度升高，塑性韧性降低。中温区形成贝氏体，上贝氏体强度硬度较低，韧性较差；下贝氏体综合性能较好。连续冷却时，冷却速度越快，过冷奥氏体越不易分解，易形成马氏体组织，硬度高但脆性大。冷却速度适中可获得不同比例混合组织，性能也有所不同。合理选择冷却方式可获得所需组织性能。2.讨论如何通过热处理工艺改善钢的韧性。可通过多种热处理工艺改善钢的韧性。退火能消除内应力，细化晶粒，改善韧性，如完全退火可使组织均匀化。正火同样能细化晶粒，提高韧性，尤其对低碳钢效果明显。淬火+回火工艺中，选择合适的回火温度至关重要。低温回火可部分消除淬火内应力，保持高硬度同时提高一定韧性；中温回火可获得较好的弹性和韧性；高温回火可消除大部分内应力，使钢具有良好综合力学性能，韧性显著提高。此外，控制奥氏体化条件，避免晶粒粗大也有助于改善韧性。3.讨论热处理在机械制造中的重要性及应用实例。热处理在机械制造中极为重要。它能通过改变钢的组织来改善性能，满足不同机械零件的使用要求。例如，轴类零件，通过调质处理（淬火+高温回火），可使零件获得良好的综合力学性能，既有较高强度又有较好韧性，能承受交变载荷。齿轮通过渗碳淬火，表面获得高硬度、耐磨性，心部保持良好韧性，提高使用寿命。模具经适当热处理可提高硬度、强度和热稳定性，保证成型精度和模具寿命。总之，热处理是提高机械零件质量和可靠性的关键环节。4.讨论钢的成分、组织与性能之间的关系。钢的成分决定其组织转变规律，进而影响性能。碳含量是重要因素，随着碳含量增加，钢的强度硬度升高，塑性韧性降低。合金元素加入能改变钢