钢的过热钢的晶粒尺寸在过热时过分地长大
高级技师轧钢工理论试题(04)
编制单位（公章）：济钢 2004-07-31 共31页第1页填空题*an1.标准中规定实际尺寸与公称尺寸之间允许的________叫偏差。
*an2.对钢加热的目的是为了提高钢的塑性,减少钢的________，消除应力。
*an3.中型材的型钢矫直机一般有压力矫直机和________矫直机两种形式。
*an4.矫直生产的调整包括零位调整、________调整、正常生产调整。
*an5.煤气的三大特性是有毒、________、易爆。
*an6.钢锭（坯）加热不均，阴阳面温度差大于_________℃时不允许轧制。
*an7.轧件和上下辊接触面之间的空间叫________。
*an8.被加热以后的钢坯外层氧化铁皮为_________。
*an9.炉子的热平衡是_________定律在炉子热工上的应用。
*an10.在轧制过程中，轧件打滑的实质是轧件出口速度小于轧辊的速度，这时整个变形区无_________。
*an11.当轧件和工具轧辊的形状不同时，宽展可分为自由展宽、限制展宽、________。
*an12.轧制时间，即钢的纯轧时间，可以实际测定，也可用公式计算，公式为________。
*an13.金属的塑性指标通常用延伸率和________来表示。
*an14.铁碳合金相图对于确定碳钢加热温度、开轧和终轧温度及制定________具有重要参考依据。
_______*an15.轧制工艺制度包括变形制度、速度制度与________三部分内容。
*an16.前后张力对轧制力的影响是施加张力使轧制力________。
*an17.冷却速度越小，实际结晶温度越低，则过冷度越________。
____*an18.初轧机最大道次压下量主要取决于咬入条件、设备能力、________。
*an19.轧辊凸度过大，为保证良好的板型，要防止轧机________负荷。
*an20.精轧道次的最后三道压下量分配与辊型良好配合，就能改善_______。
*bn21.在力能参数许可的情况下轧机最大压下量取决于轧辊直径________。
钢金属材料热处理的过热与过烧
钢金属材料热处理的过热与过烧1过热显微组织特征过热组织包括：①结构钢的晶粒粗大、马氏体粗大、残留奥氏体过多、出现魏氏组织；②高速钢的网状碳化物、共晶组织（莱氏体组织）、萘状断口；③马氏体型不锈钢的铁素体过多；④黄铜合金脱锌，使表面出现白灰，酸洗后呈麻面等。
按照正常热处理工艺消除的难易程度，可将过热组织分为稳定过热和不稳定过热两种类型。
一般过热组织可通过正常热处理消除，称为不稳定过热组织。
稳定过热组织是指经一般正火、退火和淬火不能完全消除的过热组织。
过热的重要特征是晶粒粗大，它将降低钢的屈服强度、塑性、冲击韧性和疲劳强度，提高钢的脆性转变温度；过热的另一个重要特征是淬火马氏体粗大，它将降低冲击韧性和耐磨性能，增加淬火变形和开裂倾向。
过热缺陷还有魏氏组织、网状碳化物、石墨化、共晶组织、萘状断口、石状断口等，这些缺陷不仅大大降低钢的力学性能和使用性能，而且很容易同时产生淬火开裂。
图1 45钢过热组织400X图1所示为45钢在930℃加热保温15min水淬的显微组织，由灰色粗大淬火中碳马氏体、灰白色残留奥氏体和马氏体基体组成，右上角的黑色条状是沿晶界的淬火裂纹。
由于淬火加热温度远远超过正常淬火加热温度，导致奥氏体晶粒粗化，淬火后得到粗大马氏体，组织应力增加，钢的脆性也增加，淬火后在试样中产生了和轴线平行的单条纵向裂纹。
图2 T10A钢过热组织400X图2所示为T10A钢工件淬火开裂后近裂纹处的显微组织，由沿晶界的黑色托氏体、粗大的高碳片状马氏体、白色残留奥氏体以及极少量的颗粒碳化物组成。
高碳钢过热组织除了粗大马氏体及较多的残留奥氏体外，还会使碳化物的数量减少，硬度降低。
图3 高速钢轻度过热组织400X图3所示为W18Cr4V钢的轻度淬火过热组织，在灰白色隐针马氏体和残留奥氏体基体上分布着白色粒状二次碳化物及沿晶界的块状共晶碳化物，过热程度为2级。
晶粒粗大，棱角状碳化物以及针状马氏体的出现，都是钢材过热的特征。
《工程材料》习题答案
第一份试题1.判断下列说法是否正确：（1）钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。
错误，钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。
（2）低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。
错误，低碳钢工件为了便于切削加工，预先进行热处理应进行正火（提高硬度）或完全退火。
而高碳钢工件则应进行球化退火（若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火），其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。
钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。
（3）过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。
（4）钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。
（5）同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。
正确。
同一钢种，其C曲线是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成马氏体。
（6）钢经过淬火后是处于硬脆状态。
基本正确，低碳马氏体韧性要好些，而高碳马氏体硬而脆。
（7）冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。
正确。
（8）淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。
错误，淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。
（9）钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误，钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量，要看加热温度。
完全奥氏体化时，钢的含碳量等于奥氏体含碳量，淬火后即为马氏体含碳量。
如果是部分奥氏体化，钢的含碳量一部分溶入奥氏体，一部分是未溶碳化物，从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性，也能细化晶粒，此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。
2、将含碳量为1.2%的两个试件，分别加热到760℃和900℃，保温时间相同，达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。
问：（1）哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。
900℃粗大，处于完全奥氏体化区，对于过共析钢易造成晶粒粗大。
（2）哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。
轧钢工考试：高级轧钢工找答案(最新版)
轧钢工考试：高级轧钢工找答案（最新版）1、问答题冷轧板带轧辊的轧辊直径为什么必须按最小轧制厚度来确定？正确答案：由于轧件的变形抗力很大，若轧辊直径很大，其与轧件接触面上的局部弹性压缩可能很大，以致轧不出很薄的带钢和钢板，因此（江南博哥），轧辊直径必须按最小轧制厚度来确定。
2、判断题钢中含碳量越低，一般来说硬度越低。
正确答案：对3、单选操作者应研究工序能力，使工序处于稳定的控制状态，对关键工序的（）质量特性值影响因素进行重点控制。
A、重点B、关键C、特点正确答案：B4、判断题喷水冷却能够提高普碳钢的机械性能。
正确答案：对5、判断题钢轧辊的摩擦系数比铸铁轧辊的摩擦系数要小些。
正确答案：错6、单选连轧生产中，要保持各架轧机的（）相等。
A、单位时间内通过的金属体积B、单位时间内通过的金属长度C、纯轧时间正确答案：A7、单选乙炔容器的温度不得超过（）A、30～40℃B、40～50℃C、50～60℃正确答案：A8、判断题在轧钢生产中，金属的轧制速度和金属的变形速度是截然不同的两个概念。
正确答案：对9、判断题钢坯剪切的目的是满足成材厂对钢坯质量和长度的要求。
正确答案：对10、判断题在很多用于轧制生产测量器中，弹性元件的作用是将所测的力转换成应变，再由应变片组成的电桥转换成电信号，以便测量和记录。
正确答案：对11、填空题（）是衡量和优化全面质量管理活动的一种手段。
正确答案：质量成本12、问答题某轧机轧制时的线速度为3.0m/s，轧辊工作直径为603mm。
求轧辊转速（n/min）？（保留一位小数）正确答案：根据V=πDn/60得n=60V/（πD）＝60×3×1000/（3.14×603）=95n/min答：轧辊转速为95n/min。
13、判断题出现锌层沾附力不合格时，应加快速度减少浸锌时间。
正确答案：错14、单选区分优质钢的标准是（）。
A．碳含量B．铁含量C．磷、硫含量正确答案：C15、填空题镀锡板俗称马口铁，是在薄的（）上镀锡而制成的产品。
过热与过烧的区别
过热与过烧的区别过热是由于锻造加热温度高,存在一定的保温,导致晶粒快速张大,而产生的过热组织.但是过热组织还有一种可能,是加热温度很快(比如感应加热),晶粒没有出现快速张大现象,但是锻造过程很快,产品是终锻后温度高,在锻后堆冷的时候晶粒继续张大,而产生过热组织.过热：加热转变终了时所得奥氏体晶粒一般均较细小。
但如果在转变终了继续升高温度，则如前所述，奥氏体晶粒将继续长大。
如果仅仅是晶粒长大而在晶界上并未发生能使晶界弱化的某些变化，则被称为过热。
过热将使随后的缓冷所得的铁素体晶粒、珠光体团以及随后的快冷所得的马氏体组织变粗，这将便钢的强度和韧性变坏。
因此必须用再次热处理来校正由于加热不当而出现的过热现象。
过热：钢被加热到Ac3（见铁碳相图）以上某一温度，随着奥氏体晶粒的长大，在粗大的奥氏体晶界上，发生了化学成分的明显变化（主要是硫的偏析），在冷却时，或者在原始奥氏体晶界上保持了硫的偏析，或者产生了第二相（主要是硫化物）质点的网状沉积，导致晶界脆化，使钢的拉伸塑性和冲击韧性明显降低的现象。
如果没有硫的析出，不算是过热。
钢的过热温度1200～1350℃之间。
过热钢的特征：1、宏观断口：产生结晶状断面或无金属光泽的灰白色粒状断面2、显微特征：粗大的A（奥氏体）晶粒，魏氏体组织，原始A晶界处S偏析或硫化锰沉淀3、过热钢的机械性能：塑性和冲击韧性明显降低，对强度和硬度基本无影响4、钢发生过热后的补救措施：正火，淬火和回火（注：钢淬火后都需要回火以提高其塑、韧性）过烧：如果加热温度过高，不仅奥氏体晶粒已经长大，而且在奥氏体晶界上也已发生了某些能使晶界弱化的变化，称之为过烧。
过烧的零件已经产生晶间裂纹。
过烧：钢被加热到接近固相线或固-液两相温度范围内的某一温度后，在十分粗大奥氏体晶界上不仅发生了化学成分的明显变化（主要是硫和磷的偏析），而且局部或整个晶界出现烧熔现象，从而在晶界上形成了富硫，磷的液相。
在随后的冷却过程中，晶界上产生富硫，磷的烧熔层，并伴随着形成硫化物，磷化铁等脆性相的沉积，导致晶界严重弱化，从而剧烈降低钢的拉伸塑性和冲击韧性的现象。
金属热处理练习题库与答案
金属热处理练习题库与答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.模型锻造不可以生产形状较为复杂的锻件。
（）A、正确B、错误正确答案：B2.通常以抗拉强度代表材料的强度指标。
（）A、正确B、错误正确答案：A3.一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件，用分级淬火比双液淬火能更有效地减少工件的变形开裂。
（）A、正确B、错误正确答案：A4.不锈钢中含碳量越低，耐蚀性越好。
（）A、正确B、错误正确答案：A5.其它条件相同，变形金属的再结晶退火温度越高，退火后得到的晶粒越粗大。
（）A、正确B、错误正确答案：A6.高碳高合金钢由于碳含量高面增大马氏体的量,故增加了钢的相变应。
（）A、正确B、错误正确答案：B7.去应力退火,是为了去除由于塑性变形、焊接等原因造成的以及铸件内存在的内部袭纹等缺陷。
（）A、正确B、错误正确答案：B8.普通金属都是多晶体。
（）B、错误正确答案：A9.再结晶退火只用于产品的最终热处理工艺。
（）A、正确B、错误正确答案：B10.螺栓常用的调质钢要求塑性好、变形抗力小、表面质量高。
（）A、正确B、错误正确答案：A11.硬质合金虽然硬度很高,而且很脆,但是仍可进行机械加工。
（）A、正确B、错误正确答案：B12.采用高频感应加热,因为加热速度快,使钢的临界点升高,所以加热温度较高。
（）A、正确B、错误正确答案：A13.碳在r-Fe中的溶解度比a-Fe中的溶解度低。
（）A、正确B、错误正确答案：A14.淬火后硬度高的钢，淬透性就高；而硬度低的钢也可能具有很高的淬透性。
（）A、正确B、错误正确答案：A15.轧制过程中,轧件、轧辊都会产生弹性变形和塑性变形。
（）A、正确B、错误正确答案：B16.渣洗就是用合成渣来处理钢液。
（）A、正确正确答案：A17.所有的合金元素都能提高钢的淬透性。
（）A、正确B、错误正确答案：B18.通过同素异构转变可使金属在固态下重组晶粒获得所需性能。
（）A、正确B、错误正确答案：A19.评价计算机最常用的指标有计算速度、字长、存贮容量、指令系统、输入、输出设备、系统软件和可靠性。
工程材料名词解释
1.刚性：抵抗弹性变形的能力指标。
2.同素异构转变：金属在固态下发生晶格形式的转变称为同素异构转变.3.模锻: 是使金属坯料在冲击力或压力作用下，在锻模模膛内变形，从而获得锻件的工艺方法。
4.缩孔和缩松: 铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞，大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。
5、分型面: 两半铸型相互接触的表面6.硬度：材料软硬程度。
7.加工硬化：大量位错互相缠结，在晶界处塞积，使位错运动困难，阻碍塑性变形。
再要继续变形，就要更大的外力作用，这种现象称加工硬化（形变强化）。
8 .固溶体：以合金的某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其它组元原子（溶质）所组成的异类原子混合的结晶相，结构保持溶剂元素的点阵类型，其实质是固态溶液。
9.枝晶偏析：实际在生产条件下，由于结晶过程很快，原子扩散不可能充分进行，达不到平衡状态，也就是说原子扩散尚未进行就又继续冷却下来，偏离平衡的结晶条件，造成各相内成分不均匀，这种偏离平衡条件的结晶，称为不平衡结晶。
10.钎焊是利用熔点比焊件低的钎料作为填充金属，加热时钎料熔化而将焊件连结起来的焊接方法。
11.第二相强化或弥散强化化合物即第二相，化合物呈细小颗粒弥散分布在基体相中，会使合金产生显著的强化作用，称第二相强化或弥散强化。
12.残余应力:金属材料经塑性变形后残留在内部的应力称为残余应力。
13、固溶体异类元素（溶质）的原子溶解在固体金属（溶剂）中所形成的新相叫做固溶体。
14、起始晶粒度：A形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。
与A长大倾向性有关，还与化学成分有关。
15、细晶强化通过增加过冷度和变质处理细化晶粒，使强度、硬度和塑性、韧性得到提高。
16、分模面铸模上模与下模的分界面17,疲劳强度：金属材料在重复或交变应力作用下，于规定的应力循环次数N内不发生断裂时的最大应力，称为疲劳强度。
18、胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的工艺方法。
19、塑性变形：外力去处后，不能恢复的变形，即残余变形称塑性变形.20、疲劳强度：材料抵抗无限次应力(107)循环也不疲劳断裂的强度指标，交变负荷σ-1＜σs为设计标准。
铸件晶粒粗大的原因及防治措施
针对常州永青铸件晶粒粗大，中挖研究院与华强研究院一直在进行研究分析，主要原因有以下几方面造成：1）化学成份不合理；2）浇注系统设计不合理；3）热处理工艺不不合理；针对不同原因，我们主要做了如下工作；1）调整化学成份，严格控制化学成份，提高合金元素Ni含量（含量由0.2调整至0.4以上），改善晶粒大小，提高铸件冲击韧性；已于常州永青与12年4月批量实施；2）改善浇注系统，局部增加冷铁，改善冷却速度，以细化晶粒；已于常州永青与12年4月批量实施；4）改善热处理方式，延长保温时间和改善冷却方式以细化晶粒；已于常州永青与12年5月批量实施；5）改善热处理方式，热处理工艺有正火调整至正火加调质，使晶粒更细化；湖州运河从产品试制一致采用；6）7）在铸钢的熔化和脱氧操作中，加入合金元素的元素，因此和锻钢相比，铸钢不太容易形成品粒粗大。
因成分而引起品粒粗大的铸钢件，可通过退火或正火处理得到细化。
是指经过机械工或进行断口检验时，显示出晶粒组织过分粗大而不适合应用的缺陷，这种晶粒粗大的组织，可能是遍布于铸件整体，也可能发生于铸件的局部。
从本质上讲，晶粒粗大缺陷是一种冶金缺陷。
笔者根据多年的生产实践并参阅有关资料，谈谈铸件晶粒粗大缺陷产生的原因及防止措施。
1.铸件结构和工艺设计(1)铸件截面差异过，会因为较厚的截面冷却缓慢而造成该处晶粒粗大。
灰铸铁等对截面变化十分敏感的金属，更容易产生此类缺陷。
防止产生这类缺陷的有效方法是避免铸件截面尺寸过分悬殊，但这种途径有时是铸造工作者所无能为力的。
因而就铸造本身言，可通过采取设置冷铁、控制浇注温度或通过选择合适的浇汁系统来减少这类问题的发生，降低这类缺陷的严重程度。
采用冷铁可加快铸件较厚截面的冷却速度；浇注温度过高，会使这类问题更为严重，应予以避免；通过调节、修正浇注系统设计，使温度低的金属熔液位于铸件截面较厚的部位，并在铸件的厚截面处设计最有效的冒口，以尽可能减小冒口的尺寸。
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钢的过热钢的晶粒尺寸在过热时过分地长大
这种粗晶粒降低钢的力学性能。
通过热处理（由于细化晶粒）可以重新改善钢的这种性能。
然而，只有当钢过热不十分严重时才有这种可能。
在严重过热时，恢复钢原来的力学性能是不可能的，因为钢失掉了再结晶的能力，这是过热钢最重要特征之一。
可用下面方式发现钢过热。
将推测其中可能过热的试样，首先加热到临界温度之上，并于水中淬火，然后再从一侧研磨(砂纸NoOOO)。
制成的试样在铝板作为阴极的电解装置中，作为阳极接通。
将50mA、IOV的电流通过7%HNO，的电解液。
电解浸蚀时间为10 - 20min。
浸蚀过的试样在水中洗涤，用细铝粉末轻轻地磨光并在显微镜下检验。
如果发现大网的话，就表明钢已经过热了。
沿奥氏体晶粒轮廓出现的白色轻微的氧化线确切地表明了过热。
但是硅锰钢过热，用这样的浸蚀法是不能发现的。
为查明这类钢过热组织，采用熔融酸在甘油中的溶液作为电解液。
要注意及时发现钢是否在加热前过热，或者是在最后一次加热后过热。
如果用电解浸蚀法发现的过热组织是变过形的话，这就表明金属是在倒数第二个工序过热的。
过热钢变过形的晶粒仍旧没有改变，因为强烈过热的钢丧失了再结晶篚力。
由于钢过热引起的表面裂纹的钢坯。
钢坯出炉时或许具有正常温度，过热可能发生在加热过程之前。
这种类型裂纹与过烧时产生的裂纹迥然不同。
过烧钢裂纹具有鲜明轮廓，并在裂缝地方可以观察到一
些清晰的晶粒。
过热钢裂有”塑性”的样子，裂口被拉得比较长，没有鲜明的轮廓。
在钢材质量不好时，往往把这种形式缺陷看作是主要原因。