最新本单元练习题(钢的热处理)参考答案(徐)
钢的热处理复习与思考及答案
.第四章钢的热处理复习与思考一、名词解释1.热处理热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。
2.等温转变等温转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保持时，过冷奥氏体发生的相变。
3.连续冷却转变连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生的相变。
4.马氏体马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。
5.退火钢的退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
6.正火正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。
7.淬火钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或 ( 和) 贝氏体组织的热处理工艺。
8.回火回火是指工件淬硬后，加热到 Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
9.表面热处理表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。
10.渗碳为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。
.在一定温度下于一定介质中， 使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为渗氮，又称氮化。
二、填空题1. 整体热处理分为退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。
2. 根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有：感应加热 表面淬火、火焰加热 表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火等。
3. 化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如 渗碳、渗氮、碳氮共渗 和渗硼等。
4. 热处理工艺过程由加热 、 保温 和冷却三个阶段组成。
5. 共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有：P、 S和T 。
6.贝氏体分 上贝氏体和下贝氏体两种。
7. 淬火方法有： 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火和贝氏体等温 淬火等。
8.常用的退火方法有： 完全退火 、 球化退火 和 去应力退火 等。
钢的热处理习题解答
钢的热处理习题解答第二章钢的加热转变2.奥氏体晶核优先在什么地方形成？为什么？答：奥氏体晶核优先在α/Fe3C界面上形成原因：①能量起伏条件易满足（相界面能的增加减少，也是应变能的增加减少）②结构起伏条件易满足③成分起伏条件易满足6.钢的等温及连续加热TTA图是怎样测定的，图中的各条曲线代表什么？答：等温TTA图将小试样迅速加热到Ac1以上的不同温度，并在各温度下保持不同时间后迅速淬冷，然后通过金相法测定奥氏体的转变量与时间的关系，将不同温度下奥氏体等温形成的进程综合表示在一个图中，即为钢的等温TTA图。
四条曲线由左向右依次表示：奥氏体转化开始线，奥氏体转变完成线，碳化物完全溶解线，奥氏体中碳浓度梯度消失线。
连续加热TTA图将小试样采用不同加热速度加热到不同温度后迅速淬冷，然后观察其显微组织，配合膨胀试验结果确定奥氏体形成的进程并综合表示在一个图中，即为钢的连续加热TTA图。
Acc 加热时Fe3CⅡ→A 终了温度Ac3 加热时α→A 终了温度Ac1 加热时P→A 开始温度13.怎样表示温度、时间、加热速度对奥氏体晶粒大小的影响？答：奥氏体晶粒度级别随加热温度和保温时间变化的情况可以表示在等温TTA图中加热速度对奥氏体晶粒度的影响可以表示在连续加热时的TTA图中随加热温度和保温时间的增加晶粒度越大加热速度越快I↑由于时间短，A晶粒来不及长大可获得细小的起始晶粒度补充2.阐述加热转变A的形成机理，并能画出A等温形成动力学图（共析钢）答：形成条件ΔG=Ga-Gp<0形成过程形核：对于球化体，A优先在与晶界相连的α/Fe3C界面形核对于片状P, A优先在P团的界面上形核长大：1 ）Fe原子自扩散完成晶格改组2 ）C原子扩散促使A晶格向α、Fe3C相两侧推移并长大Fe3C残留与溶解：A/F界面的迁移速度> A/Fe3C界面的迁移速度，当P中F完全消失，Fe3C残留Fe3C→AA均匀化：刚形成A中，C浓度不均匀。
钢的热处理作业题答案
白色）与铁素体长轴约成55°角， F条内部位错密
度大，过饱和固溶碳。
第五章 作业题答案-3
解： ⑵：上贝氏体B上与下贝氏体B下。 性能：
B上的硬度较大（与T 接近）但强度、韧性塑性 远低于T（碳化物比T 粗大），没有实用价值。B下 硬度、强度接近于马氏体，且有良好的韧性与塑性， 机械性能匹配良好。
第五章 作业题答案-3
⑶：比较各冷却速度下产物硬度的高低。
解： 如作业题3图
3：（P）＜ 6：（P）＜ 9：（P） ＜ 12：（ P +M + A残） ＜ 20：（ B下） ＜ 18：（ B下+ M + A残 ） ＜ 16：（ M + A残 ）、 14：（ M + A残 ）
第五章 作业题答案-3
奥氏体转变为B上的过程 还原
短杆状Fe 3C 奥氏体转变为B上的过程
奥氏体转变为B下的过程 还原
ε-Fe 3C
奥氏体转变为B下的过程
碳素钢的相临界转变温度 作业题答案-5
Accm
A3
Acm
Ac3 Ar3
Arcm
Ac1
A1 F
Ar1
P+F
P
P+ Fe3C
Fe
退火分类图-1 作业题答案-5
800℃
解： 加热温度： 冷却介质
T=850℃ 空气
原因：
加热温度保证充分奥氏体化（晶粒又不致粗化）； 空气中冷却速度适中能获得较细珠光体组织。 （注： 45钢的Ac1=724℃，Ac3=780℃； ）
第五章 作业题答案-13
⑵： 45钢某齿轮淬火。 （注： 45钢的Ac1=724℃， Ac3=780℃ ）
第五章 作业题答案-4
第1章1.9钢的热处理练习题参考答案
第1章1.9 钢的热处理练习题参考答案一、填空题1. A 晶核的形成；A 晶核的长大；剩余Fe3C的溶解；A 成分的均匀化；2．都是由F 和Fe3C组成的机械混合物；T的片层间距比P的片层间距小、强度硬度比P高；3．羽毛；针；4．亚共析钢多一条铁素体析出线，过共析钢多一条渗碳体析出线；5．板条状；针状；板条状；6．靠右；小；7．加热；保温；冷却；形状，组织与性能；8. A c3以上20～30℃；亚共析；9．使P 中的Fe3C球化，降低硬度，便于加工；高碳钢；10. Ac3 以上30～50℃；Acl 以上30～50℃；11. 低；多；12.小；13. Fe 一Fe3C 相图，C 曲线；14. 获得所要求的力学性能、消除内应力、稳定组织和尺寸；低；15. 碳的偏聚、马氏体的分解、残余奥氏体的转变、渗碳体的聚集长大和铁素体再结晶；16. 分解、吸收、扩散；17. S 中的Fe3C 呈片状，而回火S 中的Fe3C 呈粒状；在强度、硬度相同时，回火S 韧性比正火S 的好；二、选择题1.b ,d ;2.a ,d ;3.c ;4.b ;5.b,d ;6.c ;7.b ;8.c ;9.b,d ; 10.a ;11.c ; 12.a ; 13.b ; 14.d ; 15.a ; 16.a ; 17.c ; 18.c ; 19.a,b,c ; 20.d 。
三、判断题1．×；2．×；3．×；4．√；5．√；6．×；7．√；8．×；9．×；10．×；11．×；12．×；13．√；14．√；15．×；16．×；17．√。
四、综合分析题1．答：不一定。
本质晶粒度表示在特定的加热条件下A 晶粒有长大的倾向。
本质细晶粒钢是指钢特定的加热条件下，A晶粒不容易长大。
而本质粗晶粒钢是指钢特定的加热条件下，A晶粒迅速长大。
超过规定的温度，阻止A晶粒长大的碳化物也溶解后，本质细晶粒钢的A 晶粒并不一定比本质粗晶粒钢的细。
金属工艺学钢的热处理试卷(练习题库)(2023版)
金属工艺学钢的热处理试卷（练习题库）1、何谓钢的热处理？钢的热处理操作有哪些基本类型？试说明热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位2、奥氏体的起始晶粒度3、实际晶粒度4、本质晶粒度5、马氏体6、贝氏体7、屈氏体8、索氏体9、珠光体10、奥氏体含义11、残余奥氏体12、过冷奥氏体13、时效处理14、冷处理15、回火16、淬火17、正火18>退火19、淬火临界冷却速度(Vk)20、淬透性21、淬硬性22、再结晶23、重结晶24、调质处理25、变质处理26、指出A1、A3>Acm；AC1>AC3>Accm；Ari、Ar3、ArCn1各临界点的意义。
27、何谓本质细晶粒钢？本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？28、珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？29、贝氏体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？30、马氏体组织有哪几种基本类型？它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点？马氏体的硬度与含碳量关31、何谓等温冷却及连续冷却？试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。
32、为什么要对钢件进行热处理？33、试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。
34、淬火临界冷却速度Vk的大小受哪些因素影响？它与钢的淬透性有何关系？35、将C5πIm的T8钢加热至760℃并保温足够时间，问采用什么样的冷却工艺可得到如下组织：珠光体，索氏体36、退火的主要目的是什么？生产上常用的退火操作有哪几种？指出退火操作的应用范围。
37、何谓球化退火？为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火？38、确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织39、正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何选择正火及退火？40、指出下列零件的锻造毛坯进行正火的主要目的及正火后的显微组织：（1）20钢齿轮（2）45钢小轴（341、一批45钢试样（尺寸Φ1510n≡）,因其组织、晶粒大小不均匀，需采用退火处理。
钢的热处理原理钢的热处理工艺课后题答案
第九章钢的热处理原理第十章钢的热处理工艺1,.金属固态相变有哪些主要特征？哪些因素构成相变阻力？答：金属固态相变主要特点：1、不同类型相界面，具有不同界面能和应变能2、新旧相之间存在一定位向关系与惯习面 3、相变阻力大4、易于形成过渡相5、母相晶体缺陷对相变起促进作用6、原子的扩散速度对固态相变起有显著影响…..阻力：界面能和弹性应变能2、何为奥氏体晶粒度？说明奥氏体晶粒大小对钢的性能的影响。
答：奥氏体晶粒度是指奥氏体晶粒的大小。
金属的晶粒越细小,晶界区所占的比例就越大，晶界数目越多（则晶粒缺陷越多，一般位错运动到晶界处即停），在金属塑变时对位错运动的阻力越大，金属发生塑变的抗力越大，金属的强度和硬度也就越高。
晶粒越细，同一体积内晶粒数越多，塑性变形时变形分散在许多晶粒内进行，变形也会均匀些，虽然多晶体变形具有不均匀性，晶体不同地方的变形程度不同，位错塞积程度不同，位错塞积越严重越容易导致材料的及早破坏，晶粒越细小的话，会使金属的变形更均匀，在材料破坏前可以进行更多的塑性变形，断裂前可以承受较大的变形，塑性韧性也越好。
所以细晶粒金属不仅强度高，硬度高，而且在塑性变形过程中塑性也较好。
3..珠光体形成时钢中碳的扩散情况及片,粒状珠光体的形成过程?4、试比较贝氏体转变、珠光体转变和马氏体转变的异同。
答：从以下几个方面论述：形成温度、相变过程及领先相、转变时的共格性、转变时的点阵切变、转变时的扩散性、转变时碳原子扩散的大约距离、合金元素的分布、等温转变的完全性、转变产物的组织、转变产物的硬度几方面论述。
试比较贝氏体转变与珠光体转变的异同点。
对比项目珠光体贝氏体形成温度高温区（A1以下）中温区（Bs以下）转变过程形核长大形核长大领先相渗碳体铁素体转变共格性、浮凸效应无有共格、表面浮凸转变点阵切变无有转变时扩散Fe、C均扩散Fe不扩散、C均扩散转变合金分布通过扩散重新分布不扩散等温转变完全性可以不一定转变组织α+Fe3C α+Fe3C （上贝氏体）α+ε—Fe3C（下贝氏体）转变产物硬度低中5..珠光体、贝氏体、马氏体的特征、性能特点是什么？片状P体，片层间距越小，强度越高，塑性、韧性也越好；粒状P体，Fe3C颗粒越细小，分布越均匀，合金的强度越高。
钢的热处理(含答案)
第五章钢的热处理〔含答案〕一、填空题〔在空白处填上正确的内容〕1、将钢加热到，保温肯定时间，随后在中冷却下来的热处理工艺叫正火。
答案：Ac 或Ac 以上50℃、空气3 cm2、钢的热处理是通过钢在固态下、和的操作来转变其内部，从而获得所需性能的一种工艺。
答案：加热、保温、冷却、组织3、钢淬火时获得淬硬层深度的力量叫，钢淬火时获得淬硬层硬度的力量叫。
答案：淬透性、淬硬性4、将后的钢加热到以下某一温度，保温肯定时间，然后冷却到室温，这种热处理方法叫回火。
答案：淬火、Ac15、钢在肯定条件下淬火时形成的力量称为钢的淬透性。
淬透层深度通常以工件到的距离来表示。
淬透层越深，表示钢的越好。
答案：马氏体〔M〕、外表、半马氏体区、淬透性6、热处理之所以能使钢的性能发生变化，其根本缘由是由于铁具有转变，从而使钢在加热和冷却过程中，其内部发生变化的结果。
答案：同素异构、组织7、将钢加热到，保温肯定时间，随后在中冷却下来的热处理工艺叫正火。
答案：Ac 或Ac 以上30℃～50℃、空气3 cm8、钢的渗碳是将零件置于介质中加热和保温，使活性渗入钢的外表，以提高钢的外表的化学热处理工艺。
答案：渗碳、碳原子、碳含量9、共析钢加热到Ac 以上时，珠光体开头向转变，通常产生于铁素体和1渗碳体的。
答案：奥氏体〔A〕、奥氏体晶核、相界面处10、将工件放在肯定的活性介质中，使某些元素渗入工件外表，以转变化学成分和，从而改善外表性能的热处理工艺叫化学热处理。
答案：加热和保温、组织11、退火是将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度，保温肯定时间，然后冷却，以获得接近组织的热处理工艺。
答案：缓慢〔随炉〕、平衡状态12、将钢加热到温度，保温肯定时间，然后冷却到室温，这一热处理工艺叫退火。
答案：适当、缓慢〔随炉〕13、V 是获得的最小冷却速度，影响临界冷却速度的主要因素是。
临答案：全部马氏体〔全部M〕、钢的化学成分14、钢的热处理是将钢在肯定介质中、和，使它的整体或外表发生变化，从而获得所需性能的一种工艺。
钢的热处理章节习题
钢的热处理章节习题
1、热处理的分类：并用下划线标出热处理的基本方法是哪几种？热处理的本质是什
么？
2、退火和正火的各自应用范围？
3、淬火的目的、常用淬火试剂及常用淬火方法：淬火过程中，工件出现的两种现象。
4、为什么要对工件进行表面热处理？
5、简单安排一下齿轮轴的生产工艺过程。
金属材料的性能章节习题
1、工件使用过程中受那些外加载荷作用？会造成那些影响？
2、材料在受到外加载荷作用过程中，会表现出那些力学性能特征？他们各自的计算公式和记录方式分别是什么？
3、材料制成零件的过程中，所用到的工艺方法有哪些？各自受那些因素影响？。
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本单元练习题（钢的热处理）参考答案
（一）填空题
1、钢的整体热处理主要有退火、回火、正火和淬火。
2、马氏体的硬度主要取决于马氏体的含碳量。
3、常用的退火工艺方法有完全退火、球化退火和去应力退火。
4、常用的淬火冷却介质有水、油、盐浴。
5、常用的淬火方法有单介质淬火、双介质淬火、分级淬火和等温淬火。
6、常见的热处理缺陷有过热和过烧、氧化和脱碳、变形和开裂和硬度不足和软点。
7、常用回火方法有低温回火、中温回火和高温回火；其回火温度范围分别是小于250℃、250~500℃和大于500℃。
8、化学热处理通常都由分解、吸附和扩散三个基本过程组成。
9、常用的热喷涂方法有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂和爆炸喷涂等。
（二）判断题
1. 过冷奥氏体和残余奥氏体都是碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体。
（√）
2. 任何成分的钢加热到A1以上温度时，都要发生珠光体向奥氏体的转变。
（√）
3. 一般沸腾钢为本质粗晶粒钢；镇静钢为本质细晶粒钢。
（√）
4. 需要进行热处理的零件都采用本质细晶粒钢。
（×）
5. 奥氏体化温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越细。
（×）
6. 在550℃处的过冷奥氏体最稳定。
（√）
7. 当奥氏体向马氏体转变时，体积要增大。
（√）
8. 完全退火可用于过共析钢，降低硬度，便于切削加工。
（×）
9. 去应力退火过程中钢的组织在不断变化。
（×）
10. 通常将淬火后工件高温回火称为调质处理。
（√）
（三）选择填空题
1、在实际加热时，45钢完全奥氏体化的温度在（B ）以上。
A、Ac1
B、Ac3
C、AcCm
2、在实际加热时，T12钢中珠光体向奥氏体转变的开始温度是( A ) 。
A、Ac1
B、Ac3
C、AcCm
3、在相同加热条件下，珠光体的片层间距越小，则奥氏体化的速度（A ）。
A、越快
B、越慢
C、保持不变
4、奥氏体形成以后，随着加热温度的升高，则其晶粒（A ）。
A、自发长大
B、基本保持不变
C、越来越细小
5、我们把在A1温度以下暂时存在的奥氏体称为（ B ）奥氏体。
A、残余
B、过冷
C、过热
6、在下列组织中，片层间距最大的是（ A ）；硬度最高的是（C ）。
A、珠光体
B、索氏体
C、托氏体
7、下贝氏体的强韧性比上贝氏体好，其脆性比上贝氏体（B ）。
A、大
B、小
C、基本相同
8、为了改善20钢的切削加工性能，一般应采用（B ）。
A、退火
B、正火
C、淬火
9、为了改善60钢的切削加工性能，一般应采用（A ）。
A、完全退火
B、球化退火
C、正火
10、为了改善T12钢的切削加工性能，一般应采用（B ）。
A、完全退火
B、球化退火
C、正火
11、亚共析钢的淬火加热温度一般确定为（B ）以上30℃~50℃。
A、Ac1
B、Ac3
C、AcCm
12、过共析钢的淬火加热温度一般确定为（C ）以上30℃~50℃。
A、Ac1
B、Ac3
C、AcCm
13、淬火钢回火时，温度越高，则其硬度（B ）。
A、越高
B、越低
C、保持不变
14、感应淬火时，电流频率越高，则获得的硬化层深度（B ）。
A、越深
B、越浅
C、基本相同
（四）问答题
1、何谓热处理？热处理加热保温的主要目的是什么？
答：热处理是将材料放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保
持一定时间后，又以一定速度冷却从而通过改变材料的内部组织结构或化学成分获得材料所需要的使用性能的一种工艺。
热处理加热保温的主要目的是获得合适的组织，通常是组织部分奥氏体化或者全部奥氏体化。
特殊情况组织不发生变化（如去应力退火等）。
2、何谓退火？退火的目的是什么？常用退火工艺方法有哪些？
答：退火是将材料加热到一定的温度并保温一定的时间，然后随炉缓慢冷却的热处理工艺。
退火的主要目的是：
1）降低钢件硬度，便利于切削加工，通常钢件布氏硬度为160～230时，最适合于切削加工，退火能控制钢件的硬度；
2）消除残余应力，稳定钢件尺寸并防止变形和开裂；
3）细化晶粒，改善组织，提高钢的力学性能；
4）为最终热处理（淬火，回火）做组织上的准备。
常用的退火工艺方法有完全退火、球化退火、去应力退火。
3、何谓正火？正火与退火如何选用？
答：正火是将材料加热到一定的温度并保温一定的时间，然后在空气中冷却的热处理工艺。
对于低、中碳钢、低碳低合金钢可以选用正火来代替退火达到退火的目的，对于材料中存在网状渗碳体时必须用正火来消除，高碳钢或者中高碳合金钢需用球化退火来改善其切削加工性能。
4、何谓淬火？淬火的主要目的是什么？
答：淬火是将材料加热到一定的温度并保温一定的时间，然后快速冷却的热处理工艺。
淬火的目的是提高材料的硬度和耐磨性。
5、画出奥氏体等温转变的C曲线图，并标出转变温度和产物。
答：
6、淬火件为什么一般都要经回火后才能投入使用？
答：因为淬火件经过淬火以后存在大量的组织应力和热应力，回火可以消除或减少这些应力；淬火件一般获得亚稳定相马氏体，具有不稳定性，对零件精度产生影响，利用回火可获得稳定的回火组织；淬火马氏体虽然具有高的硬度，但韧性不足，通过不同温度的回火，可获得所需的韧性，随回火温度的升高，钢的硬度强度下降，塑性韧性提高（注：某些钢要注意避免回火脆性，这里不再赘述）。
7、分别用低碳钢和中碳钢制造的两种齿轮，要求齿面具有高硬度和高的耐磨性。
而心部具有较高的强度和韧性，请回答：
（1）两种齿轮分别应该进行怎样的最终热处理？
（2）热处理后两种齿轮在组织和性能上有何差异？
答：（1）低碳钢齿轮采取渗碳、淬火、回火的最终热处理方法；中碳钢齿轮采取调质处理，并进行表面淬火、回火的热处理方法。
（2）一是两者的表面硬度不同，渗碳齿轮表面含碳量高，热处理后更耐磨，表面淬火齿轮表面含碳量低，表面耐磨性相对渗碳零件低；二是心部韧性不同，渗碳件比表面淬火件心部含碳量低，具有更好的韧性，能够承受较大的冲击。
8、用T10钢制作的简单刀具其加工工艺路线为：下料——锻造——热处理
1——切削加工——热处理2——磨削。
试写出工序中各热处理工艺的名称和作用。
答：热处理1：球化退火，获得球状珠光体的组织，降低材料的硬度值，改善切削加工性能。
热处理2：淬火+低温回火，获得回火马氏体的高硬度组织，具有良好的耐磨性，保证材料的使用性能。
9、某机床齿轮采用40Gr钢制作，要求齿面硬度50-55HRC，整体要求良好的综合力学性能，硬度为34-38HRC，其加工工艺路线如下：下料——锻造——热处理1——机械粗加工——热处理2——机械精加工——热处理3——磨削加工。
试写出工序中各热处理的方法及它们的作用。
答：热处理1：退火，改善切削加工性能
热处理2：渗碳，提高表面含碳量
热处理3：淬火+回火，保证零件的使用性能，使齿轮表面具有较高的硬度和耐磨性，心部足有良好的强韧性。
10、常用的工程材料表面强化处理技术主要有哪些？
答：主要有热喷涂技术、气相沉积表面强化技术、电火花表面强化技术及表面形变强化技术。
11、常用的工程材料表面防腐处理技术有哪些？
答：常用的工程材料表面防腐处理技术有：1)正确地选择金属材料，2）合
理使用缓蚀剂，3）采用电化学保护方法，4）使用覆盖层保护法。