金属热处理工艺学(向军)
1、退火：将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度，保持一段时间，然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火
2、扩散化退火：将金属铸锭、铸件或锻坯，在略低于固相线的温度下长期加热，消除或减少化学成分偏析及显微组织的不均匀性，以达到均匀化目的的热处理工艺称为扩散退火
3、球化退火：使钢中的碳化物球状化，或获得“球状珠光体”的退火工艺称为球化退火
4、完全退火：将钢件或钢材加热到Ac3点以上，使之完全奥氏体化，然后缓慢
冷却，获得接近于平衡组织的热处理工艺称为完全退火
5、正火：将钢材或铸锭加热到奥氏体化后在空气中冷却，得到珠光体均匀组织的热处理工艺称为正火
6、再结晶退火：经过冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保持适当时间，使形变晶粒重新转变为均匀的等轴晶粒，以消除形变强化和残余应力的热处理工艺，称为再结晶退火
7、去应力退火：为了去除由于变形加工、锻造、焊接等所引起的及铸件内存在的残余应力（但不引起组织的变化）而进行的退火，称为去应力退火
8、马氏体分级淬火：工件在Ms点附近（以上或以下）的盐浴中保持一段时间，直到工件整体稳定与介质温度相等，取出空冷，得到马氏体的工艺
9、等温淬火：工件淬火加热后，若长期保持在下贝氏体转变区的温度，使之完成奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织，这种淬火称为等温淬火
10、淬透性：刚的淬透性是指钢材被淬透的能力，或者说钢的淬透性是指表征钢材淬火时获得马氏体能力的特征
11、淬硬性：指淬成马氏体能够得到的硬度
12、表面淬火：指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
13、分级淬火：把工件由奥氏体化温度淬入高于该种钢马氏体开始转变温度的淬火介质中，在其中冷却直至工件各部分温度达到淬火介质的温度，然后缓冷至室温，发生马氏体转变的工艺
14、碳势：指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表面的含碳量
15、调质处理：淬火加高温回火，以获得回火索氏体组织的处理称为调质处理
16、传导传热：热量的传递不依靠传热物质的定向宏观移动，而仅靠传热物质质点间的相互碰撞的传热过程
17、化学热处理：金属制件放在一定的化学介质中，使其表面与介质相互作用，吸收其中某些化学元素的原子（或离子）并通过加热，使该原子自表面向内部扩散的过程称为化学热处理
18、临界淬火冷却速度：在连续冷却转变图中能抑制珠光体转变的最低冷却速度
19、热应力：工件在加热（或冷却）时，由于不同部位的温度差异，导致热胀（或冷缩）的不一致所引起的应力
20、组织应力：由于工件不同部位组织转变不同时性而引起的内应力
21、反应扩散：由溶解度较低的固溶体转变成浓度更高的化合物，这种扩撒称为反应扩散
22、渗氮：向金属表面渗入氮元素的工艺
23、二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步提高其硬度，这种硬化现象，称为二次硬化
24、离子氮化：利用辉光放电这一物理现象对金属材料表面强化的氮化
25、软氮化：以渗氮为主同时渗入碳的化学热处理工艺
26、预热加热：工件先在已升温至较低温度的炉子中加热，到温后再转移至预定工件加热温度的炉中加热至工件达到所要求的温度
27、随炉加热：工件装入炉中后，随着炉子升温而加热，直至所需加热温度
28、到温入炉加热：先把炉子升到工件要求的加热温度，然后再把工件装入炉内进行加热
29、高温入炉加热：工件装入较工件要求加热温度高的炉内进行加热，直至工件达到要求温度
1、化学热处理一般常将它看成由渗剂中的反应，渗剂中的扩散，渗剂与被渗金属表面的界面反应，被渗元素原子的扩散和扩散过程中相变等过程所构成。
2、钢的热处理工艺由加热、保温、冷却三个阶段所组成。
3、利用铁碳相图确定钢完全退火的正常温度范围是Ac3点以上20-30℃，它只
适应于中碳钢。
4、球化退火的主要目的是降低硬度，改善切削性能；获得均匀组织，改善热处理工艺性能；经淬火、回火后获得良好的综合机械机械性能，它主要适用于共析钢和过共析钢。
5、钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是Ac3+（30+50℃），对过共析钢是Ac1 +（30+50℃）。
6、淬火钢进行回火时回火温度越高，钢的强度与硬度越低。
7、汽车板簧淬火后，应采用中温回火，获得回火屈氏体组织，具有较高的弹性极限和塑性、韧性性能。
8、钢的表面淬火是为了满足表硬里韧的性能要求，最常用的表面淬火工艺是感应加热表面淬火。
9、钢的淬透性主要决定于钢的过冷奥氏体稳定性，钢的淬硬性主要决定于马氏体中的含碳量。
10、一般热处理加热方式根据热处理目的不同有随炉加热，预热加热，到温入炉加热和高温入炉加热等数种。
11、实现淬火过程的必要条件是加热温度必须高于临界点以上获得奥氏体组织，其后的冷却速度必须大于临界冷却速度得到马氏体，或下贝氏体组织。
12、常用淬火介质有水及其溶液、油、乳化液以及低熔点熔盐。
13、淬透性的实验测定方法临界直径法，端淬法等。
14、工件淬火冷却时，如其瞬时内应力超过该时钢材的断裂强度，则将产生淬火裂纹。
15、确定感应圈几何形状时必须考虑邻近效应、环状效应、尖角效应等几种效应。
16、渗碳后的热处理有直接淬火，一次加热淬火，两次淬火等。
17、强化渗氮中典型渗氮工艺有等温渗氮、两段渗氮，三段渗氮。
18、心部要求较好综合机械性能的结构钢零件，感应加热表面淬火前的预先热处理为调质处理。
1、完全退火主要适用于：
1）亚共析钢 2) 共析钢 3)过共析钢
2、扩散退火的目的：
1）消除和改善晶内偏析2)消除冷塑性变形后产生的加工硬化 3)降低硬度便于加工
3、钢的回火处理是在：
退火后进行 2)正火后进行 3)淬火后进行
4、钢的渗碳温度：
1) 600－650℃ 2) 800－850℃3)900－950℃ 4)1000－1050℃
5、过共析钢正火的目的是：
1)调整硬度改善切削加工性能 2)细化晶粒为淬火作组织准备3)消除网状二次渗碳体
6、直径为10mm的45钢钢棒，加热到850℃投入水中，其显微组织为：
1)马氏体2)铁素体＋马氏体 3) 马氏体＋残余奥氏体4)马氏体＋珠光体
7、若要提高淬火时淬硬层深度，应采取：
1)选择高淬透性钢 2)增大工件截面尺寸 3)选用比较缓和的冷却介质
8、除Co外，所有合金元素都使C曲线右移，则钢的淬透性：
1）降低2）提高 3）不改变
9、过共析钢球化退火以前需进行：
1）调质处理2）正火 3）去应力退火 4）再结晶退火
10、再结晶退火的目的：
1）消除和改善晶内偏析2)消除冷塑性变形后产生的加工硬化 3)降低硬度便于加工
11、钢氮化前的预先热处理一般是：
1）退火 2)正火 3)淬火4）调质处理
12、钢的渗碳温度是3，渗氮温度是1，
1) 500－570℃ 2) 800－850℃ 3)900－950℃ 4)1000－1050℃
13、对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用：
1）高淬透性钢 2）中淬透性钢 3）低淬透性钢
14、对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用：
1）水中淬火2）油中淬火 3）盐水中淬火
15、高速钢淬火后于560℃三次回火，其目的是
1）消除大量的残余奥氏体 2）使大量的碳化物溶解 3）消除二次淬火应力16、化学热处理与其他热处理方法的主要区别是_________。
A．加热温度 B．组织变化C．改变表面化学成分
17、淬透性越好的钢，淬火后获得的马氏体数量越多，得到的硬度也越高。( × )
18、热应力造成的残余应力的特点：表层拉应力，心部压应力。（×）
19、钢均可通过再结晶退火恢复塑性，降低硬度。（×）
20、过共析钢的正火温度和淬火温度都是Ac1+30~50℃。（√）
21、钢的淬透性越高，则C曲线越左移，临界冷却速度越小。（×）
22、不论含碳量高低，马氏体都硬而脆。（×）
23、调质处理是淬火加低温回火。（×）
24、同一钢材，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬
透性好。（×）
25、为了调整硬度便于机加工，低碳钢、中碳钢和低碳合金钢在锻造后应采用正火处理。（√）
26、淬火时组织应力造成的残余应力的特点是表层压应力、心部拉应力。（×）
27、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时，原奥氏体中含碳量越高，Ms越低，转变后的残余奥氏体量越多。（√）
28、过共析钢的正火温度和淬火温度都是Ac1+30~50℃。（√）
29、在正常热处理条件下，随碳含量的增高，过共析钢的过冷奥氏体越稳定。（×）
30、高合金钢既有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（×）
31、经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。（×）
32、钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。（√）
33、钢中未溶碳化物的存在，将使钢的淬透性降低。（√）
34、在正常淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大，过共析钢的淬透性随碳的增高而减小。（×）
35、表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。（×）
36、奥氏体晶粒尺寸增大，淬透性提高。（√）
37、除Ti、Zr、Co外，所有合金元素都提高钢的淬透性。（√）
1、车床主轴要求轴颈部位硬度56~58HRC，其余部位为20~24HRC，选用45钢，其加工路线为：
锻造——（正火）——机加工——（轴颈表面淬火）——（低温回火）——磨削
试写出空白处的热处理工序的名称、作用，并写出轴颈表面和内部的显微组织。答：正火：获得主轴整体所要求的硬度20~24HRC及其他机械性能，并便于加工。
表面淬火：获得轴颈部位硬度56~58HRC的硬度要求。
低温回火：降低淬火后工件的残余应力。
轴颈表面的组织为回火马氏体，内部组织为珠光体或索氏体
2、用9SiCr钢制作板牙，其工艺路线如下：
下料→锻造→球化退火→机械加工→淬火→低温回火
试分析各热处理工序的作用，并说明各热处理后的组织。
答：球化退火：降低硬度，改善切削性能；获得均匀组织，改善热处理工艺性能。处理后的组织为球状珠光体
淬火：提高钢板牙表面的硬度、强度和耐磨性。处理后组织为马氏体
低温回火：降低淬火后工件的残余应力。处理后得到弥散分布的€碳化物3、用15钢制作一要求耐磨的小轴（直径20mm），其工艺路线为：下料－锻造－热处理1－机加工－热处理2－热处理3－热处理4－磨削加工。试补充各热处理工序的名称、目的及使用状态下的组织。
答：热处理1：正火。目的：细化晶粒，提高切削性能，为下续热处理工艺提供适宜的组织状态。组织：珠光体、铁素体
热处理2：渗碳。目的：使轴获得高的表面硬度、耐磨性及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。
热处理3：淬火。目的：使轴的表层（高含碳层）转变成马氏体，提高硬度和耐磨性。
组织：马氏体
热处理4：低温回火。目的：使一部分未来得及转变的过冷奥氏体继续转变成马氏体，继续提高硬度。还可使马氏体中的碳少量弥散析出，提高韧性。组织：碳化物
4、某型号柴油机的凸轮要求具有高强度（HRC>50），而心部具有更好的韧性，本来采用45号钢经调质处理后再在凸轮表面上进行高频淬火。最后进行低温回火。现因工厂中库存的45钢已用完，只有15号钢，试说明：
1)原来45钢各热处理工序的目的及组织上的变化
答：调质：提高心部综合力学性能；组织：回火索氏体
高频淬火：使凸轮表面获得要求的的高强（HRC>50)和高耐磨性。组织：马氏体
低温回火：使凸轮中一部分未来得及转变的过冷奥氏体继续转变成马氏体，继续提高硬度。还可使马氏体中的碳少量弥散析出，使心部获得更好的韧性。组织：碳化物
2)改用15钢后，仍按45钢的上述工艺路线进行处理，能否满足性能要求？为什么？
答：不能，因为含碳量为0.15℅淬不硬，表面硬度不足，耐磨性不够。
3)改用15钢后，如不满足性能要求，应采用什么样的热处理方案才能满足上述性能要求？为什么？
答：渗碳+淬火+低温回火。渗碳后能提高凸轮的碳含量，达到45钢工艺过程的要求。
5、T10A钢含碳量约为1.0%，Ac1=730℃，Accm=800℃，Ms=175℃，该钢的原始组织为片状珠光体加网状渗碳体，若用此钢制作冷冲模的冲头，说明需要经过那些热处理工序才能满足零件的性能要求，写出具体热处理工艺名称、加热温度参数、冷却方式以及各工序加热转变完成后和冷却至室温时得到的组织。
答：1，球化退火，加热温度为Ac1+(20～40)℃或Accm-(20～30)℃，缓慢冷却。室温组织：球状珠光体
2、淬火，加热温度为800℃，油冷。室温组织：马氏体+残余奥氏体
3，低温回火，回火温度<250℃,空冷。室温组织：马氏体+粒状碳化物
6、110型柴油机曲轴用QT600－3球墨铸铁制造，其加工路线为：铸造成型－正火－去应力退火－切削加工－轴颈表面淬火＋低温回火－磨削。说明各热处理工序的作用。
答：正火：为下续热处理工艺提供适宜的组织状态
去应力退火：消除铸件由于铸造应力的存在而可能发生的几何形状不稳定、
开裂等，提高曲轴的塑性，利于切削加工。
表面淬火：使曲轴表面获得高硬度和高耐磨性。
低温回火：降低淬火后的残余应力，提高曲轴接触疲劳强度。
7、下列场合宜采用何种热处理方法（解释原因）
提高低碳钢的切削加工性能
答：正火，正火后得到珠光体均匀组织，有利于切削加工。
降低高碳工模具钢的硬度，以便切削加工，且为最终淬火作组织准备。
答：球化退火，碳的质量分数大于0.5%的钢球状珠光体的切削性能优于片状珠光体。
为表面淬火工件（要求心部具有良好的综合机械性能）作组织准备。
答：调质处理，通过调质处理后得到回火索氏体组织，为表面淬火工件作准备纠正60钢锻造过热的粗大组织，为切削加工作准备。
答：完全退火，钢件通过完全退火后，得到接近于平衡的组织，细化了晶粒，降低了硬度，改善了切削性能及消除了内应力
降低冷冲压件的硬度，提高塑性，以便进一步拉伸。
答：再结晶退火，再结晶退火使变形晶粒重新转变为均匀的等轴晶粒，消除形变强化和残余应力。
消除某量规在研磨过程中产生的应力，稳定尺寸
答：时效处理，工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持其性能，形状，尺寸随时间而变化能够满足要求。
经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度
答：去应力退火，去应力退火能够去除残余应力（但不引起组织的变化），得到珠光体能够降低硬度。
8、重载汽车变速箱齿轮选用20CrMnTi钢制造，其工艺路线为：
下料－锻造－正火－机加工－渗碳－预冷淬火－低温回火－喷丸－精磨。
说明各热处理工序的目的和处理后的组织。
答：正火：为下续热处理工艺提供适宜的组织状态。组织：珠光体
渗碳：增加齿轮表面层的碳质量分数至约1.0％并获得一定的浓度梯度
预冷淬火：使得齿轮表面组织为隐晶马氏体，获得一定的强度和耐磨性。组织：马氏体低温回火：消除淬火引起的内应力，防止工件变形与开裂，以及保证工件的尺寸精度，提高工件韧性，同时保持高硬度和高耐磨性和高的抗疲劳性能。组织：碳化物
喷丸：提高齿轮强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性
9、解答下列有关45钢的几个问题：
①45钢的淬火温度是多少？其确定依据是什么？淬火后得到什么组织？
答：Ac3+（30+50℃），因为45钢是亚共析钢，淬火后得到细小的马氏体组织
②假如把某个45钢工件加热到750℃后淬火，则将得到什么组织？为什么？ ( 45钢Ac1=730℃，Ac3=780℃ )
答：得到铁素体和马氏体组织，因为亚共析钢加热温度低于Ac3，则加热状态为奥氏体与铁素体二相组成，淬火冷却后铁素体保存下来。
10、调质处理后的45钢齿轮，经高频感应加热后的温度分布如图所示，试分析高频感应加热水淬后，轮齿由表面至中心各区（1、2、3）的组织变化过程，并画出各区组织示意图。
答：Ⅰ：M+残余奥氏体
Ⅱ：M+F+残余奥氏体
Ⅲ：F+P
11、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（3）T12钢锉刀
答：20钢正火：提高硬度，提高切削加工性能。组织：珠光体+铁素体
45钢正火：可细化晶格，提高综合力学性能。等轴状铁素体+珠光体能够容易获得细的粒状奥氏体组织，得到细而均匀的淬火马氏体。组织：珠光体+铁素体
T12 正火：消除过共析钢的网状渗碳体，为最终热处理作组织准备。组织：珠光体+渗碳体12、淬火的目的是什么？亚共析碳钢及过共析碳钢淬火加热温度的一般原则应如何选择？试从获得的组织及性能等方面加以说明。
答：提高工具、渗碳零件和其他高强度耐磨机器零件等的硬度、强度和耐磨性；结构钢通过淬火和回火之后获得良好的综合机械机械性能；还有一部分工件是为了改善钢的物理性能和化学性能。
亚共析刚淬火加热温度为Ac3+(30+50℃),完全淬火后为M，硬度高，若低于Ac3加热，有一部分铁素体保存下来，使零件淬火后硬度不均匀，强度和硬度降低。过共析钢淬火加热温度为Ac1+(30+50℃)，淬火后得到隐晶马氏体和均匀分布的球状碳化物，具有高强度和硬度，高的耐磨性和较好的韧性。若加热温度过高，淬火后得到片状马氏体，显微裂纹增加，碳化物溶解，淬火易开裂。
13、说明45钢试样（Ф10mm）经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：
700℃，760℃，840℃，1100℃
答：700℃：因为它没有达到相变温度，因此没有发生相变，组织为铁素体和珠光体。
760℃：它的加热温度在Ac1-Ac3之间，因此组织为铁素体，马氏体和少量残余奥氏体。
840℃：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残余奥氏体。
1100℃：因为它的加热温度过高，加热时奥氏体晶粒粗化，卒火后得到粗片状马氏体和少量残余奥氏体
14、指出下列工件的淬火及回火温度，并说明其回火后获得的组织和大致硬度：
（1）60钢弹簧（2）45钢小轴（要求综合机械性能）（3）T12钢锉刀答：60钢弹簧：淬火温度Ac3+(30--50℃),回火温度350-500℃；回火后的组织为回火屈氏体。硬度HRC45-50.
45钢小轴：淬火温度Ac3+(30--50℃)，回火温度500-650℃；回火后的组织为回火索氏体。硬度HRC25-35。
T12钢：淬火温度Ac1+(30--50℃)，回火温度150-250℃；回火后的组织为回火马氏体。硬度HRC55-65.
15、氮化的主要目的是什么？说明氮化的主要特点。
答：目的是提高工件表面硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度
氮化的主要特点为：1)工件经渗氮后表面形成一层极硬的合金氮化物2)工件经渗氮后渗氮层体积增大,造成表面压应力,使疲劳强度显著提高。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。
16、渗碳和氮化都是提高钢件表面硬度、强度和耐磨性的化学热处理手段，试问它们的强化机制有何不同？
答：氮化本质是一种时效强化，强化过程在氮化中完成，在氮化完成后不需要进行热处理，渗碳是依靠马氏体相变强化，在渗碳后需要进行淬火，同时淬火也改变心部的性能，而氮化的心部性能是有氮化前的热处理决定的。
17、为什么钢淬火后要及时回火？
答：淬火冷却过程中，由于工件内外温差使工件内外体积胀缩量的不同及相变的不同时性产生应力、变形及开裂，通过及时回火减少或消除淬火应力，提高韧性和塑性，获得强度、硬度、塑性和韧性的适当配合，以满足工件的性能要求。
18、简述离子氮化的特点。
答：1）速度快，特别在渗氮时间较短时尤为突出。
2）离子渗氮层组织结构可控制。
3）离子渗氮层的韧性好，渗氮层较致密，应用范围广。
4）节能
19、选择下列零件的热处理方法，并编写简明的工艺路线（各零件均选用锻造毛坯，且钢材具有足够的淬透性）
①某机床变速箱齿轮，要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用45钢；
答：下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→超音频感应加热淬火+低温回火→精磨→成品
②某机床主轴，要求有良好的综合机械性能，轴颈部分要求耐磨（50～55HRC），材料选用45钢；
答：下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火+低温回火→精磨→成品
③镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合机械性能，材料选用38CrMoAlA。
答：下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→氮化→研磨→成品
20、低碳钢（0.2％C）小件经930℃，5h渗碳后，表面含碳量增至1.0％，试分析以下处理后表层和心部的组织：
①渗碳后慢冷
②渗碳后直接淬火并低温回火
③由渗碳温度预冷至820℃，保温后水淬，再低温回火
④渗碳后慢冷至室温，再加热到780℃，保温后水淬，再低温回火。
答：①表层为：P+Fe
3
CⅡ心部组织为：P+F
②表层为：粗大高碳M
回+残余奥氏体心部组织为：低碳M
回
③表层为：粗大高碳M回+残余奥氏体心部组织为：低碳M回 + F
④表层为：高碳M回+残余奥氏体+粒状Fe3CⅡ心部组织为：低碳M回 + F
金属工艺学
金属工艺学试题 一、填空题：25% 1．在切削加工过程中，工件上会形成三个表面，它们是待加工表面、过度表面·已加工表面。 2．切削运动主要包括_主运动和进给运动两类。 3．切削用量包括________、________和_________________。 4．切削液的作用是________、________、________、和清洗作用。 5．_________________是材料抵抗变形和断裂的能力。 6．α—Fe是_________________立方晶格 7．合金在固态下，组元间仍能互相溶解而形成的均匀相称为_________________ 8．珠光体是________和________的机械混合物 9．含碳量处于0.0218%~~~2.11%的铁碳合金称为________ 10．钢的热处理工艺一般由________、________、________三个阶段组成。 11．分别填出下列铁碳合金组织的符号。 奥氏体________ 铁素体________ 珠光体________ 12．45钢按用途分类属于________ 13．钢的热处理一般由________、________、________三个阶段组成。 14．金属材料的性能包括___________性能、___________性能、___________性能和___________性能。15．原子规则排列的物质叫_________________，一般固态金属都属于___________。 16．固态合金的相结构可分为___________和___________两大类。 17．分别填出下列铁碳合金组织的符号。 奥氏体___________ 铁素体___________ 渗碳体___________ 珠光体___________ 18．钢的热处理一般由___________、___________、___________三个阶段组成。 19．奥氏体转变为马氏体，需要很大过冷度，其冷却速度应___________，而且必须过冷到_________________温度以下。 20．_________________是材料抵抗变形和断裂的能力。 21．_________________是材料产生变形而又不破坏的性能。 22．珠光体是___________和___________的机械混合物 23．目前常用的硬质合金是_________________和_________________。 二、选择题30% 1、在拉伸试验中，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（） A．屈服极限 B 抗拉强度 C 弹性极限 2、洛氏硬度C标尺所用的压头是（） A．淬硬钢球 B 金刚石圆锥体 C 硬质合金球 3、纯铁在700摄氏度时称为（） A B C 4．铁素体为（）晶格 A 面心立方 B 体心立方 C 密排元方 D 复杂的人面体 5．铁碳合金状态图上的共析线是（） A ECF线 B ACD线 C PSK线 6、从奥氏体中析出的渗碳体为（） A 一次渗碳体 B 二次渗碳体 C 芫晶渗碳体 7、在下列三种钢中，（）钢弹性最好。 A T10 B 20 C 65Mn 8、选择齿轮的材料为（）
金属热处理原理及工艺总结 整理版(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。 6.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。 7.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？ 答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。 8.金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。②受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。 9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。③机械振动、搅拌。 第二章金属的塑性变形与再结晶 2．产生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？ 答：①随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒，变形愈大，晶粒破碎的程度愈大，这样使位错密度显著增加；同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。因此，随着变形量的增加，由于晶粒破碎和位错密度的增加，金属的塑性变形抗力将迅速增大，即强度和
热处理工艺规程
浙江 X X 重型锻造有限公司 热处理中心 文件名称：热处理工艺规程 文件编号：HT/GC-01-A 制定：日期：2010.9.10 审核：日期：2010.9.12 批准：日期：2010.9.15 版次：A/0 共12页受控号：生效日期：2010.9.15
热处理工艺规程 1.0热处理工艺规范 1.1退火及其目的 把钢加热到其一适当温度并保温，然后缓慢冷却的热处理方法，称为退火。根据退火的目的和工艺特点，可分为去应力退火，再结晶退火、完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和均匀化退火等。 退火的目的主要有以下几点： （1）降低硬度，改善切削加工性能。 （2）细化晶粒，改善钢中碳化物的形态和分布，为最终热处理做好组织准备。 （3）消除内应力，消除由于塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力以及铸件内残留的内应力，以减小变形和防止开裂。 （4）使碳化物球状化．降低硬度。 （5）改善或消除钢在铸造、锻造和焊接过程中形成的各种组织缺陷，防止产生白点。 在大多数情况下，退火一般为预备热处理，通常安排在铸造或锻造之后．粗加工之前，目的是为了降低硬度．改善切削加工性能，细化组织，为最终热处理做组织准备。对于一些要求不很高的工件，退火也可作为最终热处理。消除内应力退火往往在铸造、焊接、压力加工或粗加工之后。 1.2均匀化退火 （1）定义： 均匀化退火也称扩散退火，是把钢加热到远高于Ac3或Acm的温度，经长时间保温，然后缓慢冷却的热处理工艺。 （2）目的： 是使钢的成分均匀化，消除成分偏析。在高温下，钢中原子具有大的活动能量，有利于原子进行充分的扩散，从而消除成分偏析及组织的不均匀性。以减轻钢在热加工时产生脆裂的倾向和消除铸钢件内应力，并提高其力学性能。 （3）范围： 适用于铸钢件及具有成份偏析的锻轧件。 （4）工艺： 加热温度为Ac3+150～200℃，保温时间为10～20h ,随炉缓冷至350 ℃以下出炉。由于退火的加热温度很高，保温时间又长，很容易引起晶粒长大，需在退火后进行细化晶粒的处理，如进行压力加工使晶粒碎化，或通过完全退火、正火使晶较细化。 1.3再结晶退火 （1）目的： A、消除加工硬化，降低硬度。 B、消除冷塑性变形后的内应力。 （2）范围： 主要用于冷变形加工的工件。如工件经冷冲压或拉伸后，为降低硬度，便于继续进行冷变形加工，均需进行再结晶退火，也称工序间退火。对于某些冷变形加工零件，为消除加工硬化及内应力，再结晶退火也可作为最终热处理。 （3）工艺： 再结晶退火温度 Ac1－50～150℃。碳钢的再结晶退火温度一般为600～700℃。由于再结晶温度与钢的化学成分及冷塑性变形量有关，因此应根据具体情况确定。温度太高，晶粒会明显长大；温度过低，再结晶过程不能完全进行，晶粒大小不均匀。保温后空冷。 1.4去应力退火 （1）定义：
金属热处理工艺学简答题
1. 热处理加热炉是如何分类的 热处理加热设备的主体是热处理加热炉。其种类很多，通常按下列方式进行分类： ①按热源分类可分为电阻炉和燃料炉。 ②按工作温度分类可分为高温炉（工作温度＞1000℃）、中温炉（工作温度650～1000℃）、低温炉（工作温度＜650℃）。 ③按加热介质分类可分为空气炉、浴炉、可控气氛炉、流动粒子炉、真空炉等。 ④按作业规程分类可分为周期作业炉、半连续作业炉及连续作业炉等。 随热源、用途、工作温度、工件材料及热处理工艺要求的不同，热处理炉的结构形式又有很多种，如箱式炉、井式炉等。 2. 热处理加热炉一般应满足哪些要求 为保证加热质量，适应热处理工艺的需要，热处理加热炉一般应满足如下要求： ①必须有与被加热工件相适应的炉膛尺寸及工作温度； ②炉温均匀，炉膛各处的最大温差不应超出工艺规范所允许的范围。必须配有较精确的测温控温仪表。以便能准确地指示炉膛温度并可靠地将炉温控制在规定的温度范围内； ③必须有足够的加热功率，以保证加热工件能迅速达到所要求的温度。 ④炉体结构应具有足够的强度、承载能力和节能效果，炉墙保温性能及炉门的密封性能要好，操作要方便、安全。 3. 与其他类型热处理炉相比，热处理电阻炉有何特点 热处理电阻炉与其他类型的热处理炉相比，具有结构简单，体积小、操作方便、炉温分布均匀及温度控制准确等特点 4. 简述电阻炉的种类、优缺点及适用范围。 电阻炉根据其作业方式可分为周期作业炉和连续作业炉。目前使用较多的周期作业炉，是指工件一次成批装入炉内，待加热、保温完毕后再成批取出的炉子，如箱式炉、井式炉、台车式炉及罩式炉等。周期作业炉的特点是结构简单、便于建造，购置费低，可以完成多种工艺，适用于多品种、小批量生产的各种温度及各种形式的热处理。其缺点是劳动条件较差、工艺过程不易掌握、产品质量也不如连续作业炉稳定。 5. 与中温箱式电阻炉相比，高温箱式电阻炉工作与结构各有哪些特点 ①中温箱式电阻炉这种炉子可用于碳钢、合金钢件的退火、正火、淬火和回火以及固体渗碳等。最高使用温度为950℃。RJX系列为旧型号，如RJX－45－9；RX系列为新型号，如RX75－9；而 RXQ系列是可通入保护气体的新型号，如 RXQ－75－9。与旧系列相比，新系列炉子额定功率有所增大，升温时间也缩短，热处理工件的加热质量大大提高。 图14．1是中温箱式电阻炉的结构简图。其炉壳5用角钢或槽钢作骨架，外覆钢板焊接而成。炉门7、门框及工作台用生铁铸成。工作室（炉膛）3用轻质耐火砖砌，侧墙和炉顶耐火砖层与炉壳之间为保温层，用硅藻土砖砌。炉底由炉底板4、炉底板支撑砖、搁砖和耐
金属工艺学
第一章金属材料基础知识 一、填空题 1．金属材料一般可分为钢铁材料和非铁金属两类。 2. 钢铁材料是铁和碳的合金。 3．钢铁材料按其碳的质量分数w（C）(含碳量)进行分类，可分为工业纯铁；钢和白口铸铁或（生铁）。 4．生铁是由铁矿石原料经高炉冶炼而得的。高炉生铁一般分为炼钢生铁和铸造生铁两种。 5．现代炼钢方法主要有氧气转炉炼钢法和电弧炉炼钢法。 6．根据钢液的脱氧程度不同，可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。 7．机械产品的制造一般分为设计、制造与使用三个阶段。 8．钢锭经过轧制最终会形成板材、管材、型材、线材和其他材料等产品。 9．金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 10．使用性能包括力学性能、物理性能和化学性能。 11．洛氏硬度按选用的总试验力及压头类型的不同，常用的标尺有A、B和C。 12．500HBW5/750表示用直径为5 mm的压头，压头材质为硬质合金，在750 kgf( 7.355 kN)压力下，保持10～15秒，测得的布氏硬度值为500。 13．填出下列力学性能指标的符号：屈服点σs、洛氏硬度A标尺HRC、断后伸长率δ5或δ10、断面收缩率ψ、对称弯曲疲劳强度σ-1。 14．吸收能量的符号是K，其单位为J。 15．金属疲劳断裂的断口由裂纹源、裂纹扩展区和最后断裂区组成。 16．铁和铜的密度较大，称为重金属；铝的密度较小，则称为轻金属。 17．根据金属材料在磁场中受到磁化程度的不同，金属材料可分为：铁磁性材料和非铁磁性材料。 18．金属的化学性能包括耐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。 19．工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能及切削加工性能等。 20．晶体与非晶体的根本区别在于组成微粒（原子、离子或分子）呈规则排列。 21．金属晶格的基本类型有体心立方晶格、面心立方晶格与密排立方晶格三种。
第四章 有色金属热处理原理与工艺
第四章有色金属热处理原理与工艺 一、概述 热处理是有色加工的重要组成部分 有色金属材料：黑色金属以外的所有金属及其合金。 分类：轻有色、重有色、稀有色、贵金属 作用：改善工艺性能，保证后续工序顺利进行；提高使用性能，充分发挥材料潜力。 类型：退火、淬火、时效、形变热处理 退火：加热到适当温度，保温一定时间，缓慢速度冷却。 有色中的退火：去应力退火、再结晶退火、均匀化退火 二、均匀化退火 对象：铸锭、铸件—→浇铸冷速大，造成成分偏析以及内应力 目的：提高铸件的性能，消除内应力，稳定尺寸与组织，消除偏析枝晶，改善性能。 非平衡铸态组织特征：晶内偏析or枝晶偏析；伪共晶or离异共晶；非平衡第二相；最大固溶度偏移。非平衡组织对性能的影响：枝晶偏析&非平衡脆性相—→塑性↓； 晶内偏析、浓度差微电池—→耐腐蚀性↓； 粗大的枝晶和严重的偏析—→各向异性&晶间断裂倾向↑； 非平衡针状组织—→性能不稳定。 固相线以下100~200℃长时间保温—→也称为扩散退火 组织变化：获得均匀的单相、晶粒长大、过饱和固溶体的分解、第二相聚集与球化 性能变化：塑性↑、改善冷变形的工艺性能、耐蚀性↑、尺寸形状稳定、消除残余应力 缺点：加热温度高，时间长，耗时耗能；高温长时间出现变形、氧化以及吸气缺陷；产品强度下降。制定均匀化推过规程的原则： （1）加热温度：温度越高，原子扩散越快，均匀化过程越快，但不宜过高，易发生过烧。一般为 0.90~0.95T m ①高温均匀化退火：在非平衡相线温度以上但在平衡固相线温度以下进行均匀化退火。 适用：大截面工件or铝合金 ②分级加热均匀化退火：现在低于非平衡固相线温度加热，待非平衡相部分溶解及固溶体 内成分不均匀部分降低，从而非平衡固相线温度升高后，再加热 至更高温度保温，在此温度下完成均匀化退火过程。 目的：均匀化更迅速、更彻底，且避免过烧 适用：镁合金 （2）保温时间：包括非平衡相溶解及消除晶内偏析所需的时间 取决于退火温度：T↑，D↑，时间↓； 铸锭原始组织特征：合金化程度、第二相分散度、尺寸 铸锭的致密程度 （3）加热速度与冷却速度 原则：铸锭不产生裂纹和大的变形，不能过快or过慢 主要采用均匀化退火的合金：Al合金、Mg合金、Cu合金中的锡磷青铜、白铜
热处理工艺规范资料
热处理工艺规范 一、淬火、回火工艺规范 1．淬火、回火准备工作：1）检查设备，仪表是否正常；2）正确选择夹具；3）检查零件表面是否有碰伤、裂纹、锈斑等缺陷；4）确认零件要求的淬火部位硬度、变形等的技术要求，核对零件的形状、材料的加工状态是否与图样及工艺文件相符合；5）表面不允许氧化、脱碳的零件，当在空气炉加热时，应采取防氧化脱碳剂装箱保护或采用真空炉加热；6）易开裂的部位如尖角靠边的孔，应采取预防措施，如塞石棉、耐火泥等。 2．常见材料淬火、回火工艺规范 1）加热温度 表1 常用材料的常规淬火、回火规范 注：Cr12Mo1V1 即 D2（美国）、1.2379（德国）、SLD（日立）、SKD11（日本）、K110（奥地利）； 9CrWMn 即 O1（美国）、1.2510（德国）、K460（奥地利）； 4Cr5MoSiV1 即 H13（美国）、1.2344（德国）、8407/8402（一胜百）、W302（奥地利）； 7Cr7Mo3V2Si 即 LD1；
HS-1是高级火焰淬火，多用模具钢； 除45号钢或特别说明均采用回火两次的工艺。 2）淬火保温时间t =8～10 min+kαD k——装炉系数（1～1.5）；α——保温系数（见表2）；D——零件有效厚度。 表2 淬火保温系数 3）回火保温时间 ①工件有效厚度d<=50mm，保温2小时； ②工件有效厚度d>50mm，按照保温时间t=d/25（小时）计算； ③每次回火后空冷至室温，再进行下次回火。 4）去应力（入炉时效） ①高合金钢550~650℃，热透后，保温时间>3小时； 3．淬火和回火设备 1）淬火设备——真空淬火炉、中温箱式炉、高温箱式炉。 2）回火设备——真空回火炉、中温箱式炉。 3）冷却设备——水槽、油槽、风箱。 4．操作方法 1）零件应均匀摆放于炉内有效加热区，在箱式炉中一般为单层排列加热，工件间适当间隙。 小件可适当堆放，但要酌情增加保温时间。 2）细长零件加热要考虑装炉方法，以减少工件变形，如垂直吊挂，侧立放平支稳等。
金属热处理工艺学
金属热处理工艺学
金属热处理工艺学 第一类 退火 扩散化退火 球化退火 完全退火 正火 再结晶退火 去应力退火 马氏体分级淬火 等温淬火 淬透性 淬硬性 表面淬火 分级淬火 碳势 调质处理 传导传热 化学热处理 临界淬火冷却速度 热应力
组织应力 反应扩散 渗氮 二次硬化 离子氮化 软氮化 预热加热 随炉加热 到温入炉加热 高温入炉加热 第二类 1、化学热处理一般常将它看成由渗剂中的反应， 渗剂中的扩散，渗剂与被渗金属表面的界面反应，被渗元素原子的扩散和扩散过程中相变等过程所构成。 2、钢的热处理工艺由、、三个阶段所组成。 3、利用铁碳相图确定钢完全退火的正常温度范围是，它只适应于钢。 4、球化退火的主要目的是，它主要适用于。 5、钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是，，对过共析钢是。
6、淬火钢进行回火时回火温度越高，钢的强度与硬度越低。 7、汽车板簧淬火后，应采用中温回火，获得回 火屈氏体组织，具有较高的弹性极限和塑性、韧性性能。 8、钢的表面淬火是为了满足表硬里韧的性能要 求，最常用的表面淬火工艺是感应加热表面淬火。 9、钢的淬透性主要决定于钢的过冷奥氏体稳定 性，钢的淬硬性主要决定于马氏体中的含碳量。 10、一般热处理加热方式根据热处理目的不同有 随炉加热，预热加热，到温入炉加热和高温入炉加热等数种。 11、实现淬火过程的必要条件是加热温度必须高 于临界点以上获得奥氏体组织，其后的冷却速度必须大于临界冷却速度得到马氏体，或下贝氏体组织。 12、常用淬火介质有水及其溶液、油、乳化液以及低熔点熔盐。 13、淬透性的实验测定方法临界直径法，端淬法等。
金属工艺学——课后习题答案
第一章（p11） 1、什么是应力？什么是应变？ 答：应力是试样单位横截面的拉力； 应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量。 2、缩颈现象 在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。 缩颈发生在拉伸曲线上bk段。 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？ “库存钢材、硬质合金刀头、锻件、台虎钳钳口” 答：洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。 迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。 其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。 硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么? 答： b——抗拉强度：它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力
σs——屈服点：它是指拉伸试样产生屈服时的应力。 σ0.2——规定残余拉伸强度 σ-1——疲劳强度：它是指金属材料在应力可经受无数次应力循 环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。 σ——应力：它指试样单位横截面的拉力。 ak——冲击韧度：它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力 韧性。 HRC——洛氏硬度：它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。 HBS——布氏硬度：它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。 HBW——布氏硬度：它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。 第二章（p23） (1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？ 答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。 理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。 （2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？ 答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。一般来说，同一成分
金属工艺学课后答案
金属工艺学课后答案 1、什么是应力？什么是应变？ 答：试样单位截面上的拉力，称为应力，用符号ζ表示，单位是MPa。 试样单位长度上的伸长量，称为应变，用符号ε表示。 2、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？ 答：b 点发生缩颈现象。若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑性变形，而是没有产生明显的塑性变形。 3、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬 度法测定其硬度？ 答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度 较洛氏硬度法高。（2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品检验。 （3）应用：硬度值HB 小于450 的毛坯材料。 洛氏硬度法：（1）优点：设备简单，测试简单、迅速，并不损坏被测零件。 （2）缺点：测得的硬度值重复性较差，对组织偏析材料尤为明显。 （3）应用：一般淬火件，调质件。 库存钢材——布氏硬度锻件——布氏硬度 硬质合金刀头——洛氏硬度台虎钳钳口——洛氏硬度。 5、下列符号所表示的力学性能指标的名称、含义和单位是什么？ ζ：强度，表示材料在外加拉应力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力，单位MPa。 ζs：屈服强度，指金属材料开始发生明显塑性变形时的应力，单位MPa。 ζb：抗拉强度，指金属材料在拉断前可能承受的最大应力，单位MPa。 ζ0.2：屈服强度，试样在产生0.2%塑性变形时的应力，单位MPa。 ζ-1：疲劳强度，表示金属材料在无数次的循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，单位MPa。 δ：伸长率，试样产生塑性变形而发生破坏是的最大伸长量。 αk：冲击韧性，金属材料在一次性、大能量冲击下，发生断裂，断口处面积所承受的冲击功，单位是J/cm2 HRC：洛氏硬度，无单位。 HBS：布氏硬度，无单位。表示金属材料在受外加压力作用下，抵抗局部塑性变形的能力。HBW：布氏硬度，无单位。 1、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？ 答：晶粒越细小，ζb、HB、αk 越高；晶粒越粗，ζb、HB,、αk,、δ下降。 2、什么是同素异晶转变？试画出纯铁的冷却曲线，并指出室温和1100℃时的纯铁晶格有什 么不同？ 答：随温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异
金属工艺学第三章(金属材料)思考题答案-推荐下载
内江职业技术学院教案 《金属工艺学》 第三章 金属材料复习思考题参考答案 1.碳钢中的常存元素有哪些？在钢中起什么作用？ 答：碳钢中的常存元素有：主要元素是C ，其余有Si 、Mn 、P S 、O 、H 、N 。Si 、Mn 是有益元素，含量不多时对钢的性能影响不大。P 、S 是有害元素，严重影响性能，P 造成“冷脆”，S 造成“热脆”。O 、H 、N 是有害元素，严重影响性能，使钢的塑性、韧度和 疲劳强度急剧降低，严重时造成裂纹、脆断。 2.现在Q195、Q235B 、Q255B 三种碳素钢，分别用于制造铁钉、 铆钉、高强度销钉，如何合理选材？ 答：Q195用于制造铁钉；Q235B 用于制造铆钉；Q255B 用于制 造高强度销钉。 3.现有08F 、45、65三种优质碳素结构钢，欲制造仪表板、汽 车弹簧、变速箱传动轴等零件，如何选材？ 答：08F 用作制造仪表板；45用作制造变速箱传动轴；65用 作制造汽车弹簧。 4.ZG25、ZG200-400表示什么意义？ 答：ZG25表示含碳量为0.25的铸造碳钢；ZG200-400表示曲 服点是200MPa ，抗拉强度是400Mpa 的铸造碳素钢。 5.合金钢中经常加入的合金元素有哪些？主要起什么作用？ 答：合金钢中经常加入的合金元素有： Mn 、Si 、Cr 、Ni 、Mo 、W 、Ti 、B 、Al 、Nb 、Zr 等。主要作 用有：（1）强化作用。（2）稳定组织、细化晶粒。（3）提 高淬透性。（4）提高抗氧化和耐蚀能力。 6.为什么合金钢的淬透性比碳钢高？ 答：除钴以外的合金元素都能溶如奥氏体，并增加过冷奥氏体的稳定性，使合金钢能在较低的冷却速度下获得马氏体，也 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况， 然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
金属热处理原理与工艺复习提纲精选版
金属热处理原理与工艺 复习提纲 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
一、名词解释 1.正火：把零件加热到临界温度以上30-50℃，保温一段时间，然后在空气中冷却的热处理工艺。 2.退火：将钢加热、保温后，随炉冷却后，获得接近平衡状态组织的热处理工艺。 3.回火：将淬火钢重新加热到A1线以下某一温度，保温一定时间后再冷却到室温的热处理工艺。 4.淬火：将钢加热到AC1或AC3以上某一温度，保温一定时间，以大于临界冷却速度进行快速冷却，获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。 5.淬硬性：钢淬火后的硬化能力。 6.淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 7.贝氏体：过冷奥氏体中温转变的产物。 8.马氏体：C原子溶入 -Fe形成的饱和间隙固溶体。 9.贝氏体转变：奥氏体中温转变得到贝氏体的过程。 10.马氏体转变：将奥氏体快速冷却到Ms点以下得到马氏体组织的过程。 11.脱溶：从过饱和固溶体中析出第二相(沉淀相)、形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相的过程称为脱溶或沉淀，是一种扩散型相变。 12.固溶：将双相组织加热到固溶度线以上某一温度保温足够时间，获得均匀的单相固溶体的处理工艺。 13.固溶强化：当溶质原子溶入溶剂原子而形成固溶体时，使强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 14.渗碳：向钢的表面渗入碳原子的过程。
15.渗氮：向钢的表面渗入氮原子的过程。 16.化学热处理：将零件放在特定的介质中加热、保温，以改变其表层化学成分和组织，从而获得所需力学或化学性能的工艺总称。 17.表面淬火:在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 二、简答题 1.材料的强韧化机制及其应用 答：固溶强化； 位错强化； 第二相强化； ④细晶强化。 2.相变应力/组织应力是什么对组织性能有什么影响 3. 答：组织应力又称相变应力：金属制品在加热和冷却时发生相变，由于新旧相之间存在着结构和比容差异，制品各部分又难以同时发生相变，或者各部分的相变产物有所不同，也会引起应力，这种因组织结构转变不均均而产生的应力称为组织应力。 热应力：金属制品在加热和冷却过程中，由于各部分加热速度或冷却速度不同造成制品各部分温度差异，从而热胀冷缩不均匀所引起的内应力。4.奥氏体化的形成及控制（形成过程、机理、及控制措施）其中包含的化学反应有哪些？ 答：奥氏体：C溶于γ–Fe的八面体间隙形成间隙式固溶体
10机械《金属工艺学》复习材料
一、选择题 1、下列不是金属力学性能的是（ D ）。 A、强度 B、硬度 C、韧性 D、压力加工性能 2、工程上一般规定，塑性材料的δ为（ B ）。 A、≥1% B、≥5% C、≥10% D、≥15% 3、试样拉断前所承受的最大应力称为（ D ）。 A、抗压强度 B、屈服强度 C、疲劳强度 D、抗拉强度 4、珠光体是（ A ）。 A、铁素体与渗碳体的片层状混合物； B、铁素体与奥氏体的片层状混合物； C、奥氏体与渗碳体的片层状混合物； D、铁素体与莱氏体的片层状混合物。 5、钢的含碳量一般在（ B ）。 A、0.77%以下 B、2.11%以下 C、4.3%以下 D、6.69%以下 6、为了减小淬火内应力和降低脆性，表面淬火后一般要进行（ B ）。 A、正火 B、低温回火 C、中温回火 D、高温回火 7、20Cr是( D ) 。 A、调质合金钢 B、中淬透性钢 C、高淬透性钢 D、低淬透性渗碳钢 8、下列是铸造特点的是（C ）。 A、成本高 B 、精度高 C、适应性广 D 、铸件质量高 9、为防止坯料在镦粗时产生弯曲，坯料原始高度应小于其直径 ( C ) 。 A、1倍 B 、2倍 C、 2.5倍 D、 3倍 10、焊接时，焊接电流主要根据 ( A ) 选择。 A、焊条直径 B、焊接方法 C、焊接接头 D、坡口 11、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力—伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（A ）。 A、强度和塑性 B、强度和硬度 C、强度和韧性 D、塑性和韧性 12、共析钢的含碳量为（A ）。 A、Wc=0.77% B、Wc>0.77% C、Wc<0.77% D、Wc=2.11% 13、为保证较好的综合力学性能，对轴、丝杠、齿轮、连杆等重要零件，一般采用的热处理方式是（D ）。 A、淬火 B、正火 C、退火 D、调质 14、目前工业上应用最广泛的是气体渗氮法。它是在渗氮罐中进行加热时，不断通入（B ）介质。 A、氮气 B、氨气 C、一氧化碳 D、二氧化碳 15、45钢是( B ) 。 A、碳素结构钢 B、优质碳素结构钢 C、碳素工具钢 D、优质碳素工具钢 16、机床的床身一般选（C ）。 A 、焊接 B 、锻造 C 、铸造 D 、冲压
金属热处理工艺学课后习题答案及资料精品文档5页
1.热处理工艺：通过加热，保温和冷却的方法使金属和合金内部组织结构发生变化，以获得工 件使用性能所要求的组织结构，这种技术称为热处理工艺。 2.热处理工艺的分类： （1）普通热处理（退火、正火、回火、淬火）(2)化学热处理（3）表面热处理（3）复合热处理 3.由炉内热源把热量传给工件表面的过程，可以借辐射，对流，传导等方式实现，工件表面获 得热量以后向内部的传递过程，则靠热传导方式。 4.影响热处理工件加热的因素：（1）加热方式的影响，加热速度按随炉加热、预热加热、到温 入炉加热、高温入炉加热的方向依次增大；（2）加热介质及工件放置方式的影响：①加热介质的影响；②工件在炉内排布方式的影响直接影响热量传递的通道；③工件本身的影响：工件的几何形状、表面积与体积之比以及工件材料的物理性质等直接影响工件内部的热量传递及温度场。 5.金属和合金在不同介质中加热时常见的化学反应有氧化，脱碳；物理作用有脱气，合金元素 的蒸发等。 6.脱碳：钢在加热时不仅表面发生氧化，形成氧化铁，而且钢中的碳也会和气氛作用，使钢的 表面失去一部分碳，含碳量降低，这种现象称为脱碳 钢脱碳的过程和脱碳层的组织特点： ①钢件表面的碳与炉气发生化学反应（脱碳反应），形成含碳气体逸出表面，使表面碳浓 度降低②由于表面碳浓度的降低，工件表面与内部发生浓度差，从而发生内部的碳向表面扩散的过程。 半脱碳层组织特点;自表面到中心组织依次为珠光体加铁素体逐渐过渡到珠光体，再至相当于该钢件未脱碳时的退火组织。(F+P—P+C—退火组织) 全脱碳层组织特点：表面为单一的铁素体区，向里为铁素体加珠光体逐渐过渡到相当于钢原始含碳量缓冷组织 在强氧化性气体中加热时，表面脱碳与表面氧化往往同时发生。在一般情况下，表面脱碳现象比氧化现象更易发生，特别是含碳量高的钢。 7.碳势：即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 表面的含碳量。 8.退火：将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷却 以达到接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。退火的目的在于均匀化学成分，改善机械性能及工艺性能，消除或减少内应力，并为零件最终热处理准备合适的内部组织。 9.钢件退火工艺按加热温度分类：（1）在临界温度以上的退火，又称相变重结晶退火，包括完 全退火，不完全退火。扩散退火和球化退火。（2）在临界温度以下的退火，包括软化退火，再结晶退火及去应力退火。按冷却方式可分为连续冷却退火及等温退火。 10.正火：是将钢材或钢件加热到Ac3(或Accm)以上适当温度，保温适当时间后在空气中冷却， 得到珠光体类组织的热处理工艺。目的是获得一定的硬度，细化晶粒，并获得比较均匀的组织和性能。 11.扩散退火: 将金属铸锭，铸件或锻坯，在略低于固相线的温度下长期加热，消除或减少化学 成分偏析及显微组织（枝晶）的不均匀性，以达到均匀化目的的热处理工艺称为扩散退火，又称均匀化退火。 12.完全退火：将钢件或钢材加热到Ac3点以上，使之完全奥氏体化，然后缓慢冷却，获得接近 于平衡组织的热处理工艺称为完全退火。 13.不完全退火：将钢件加热到Ac1和Ac3之间，经保温并缓慢冷却，以获得接近平衡组织。 14.球化退火：使钢中的碳化物球状化，或获得“球状珠光体”退火工艺称为球化退火。球化退 火的目的：①降低硬度，改善切削性能。②获得均匀组织，改善热处理工艺性能③经淬火，回火后获得良好的综合机械性能。 15.各类铸件在机械加工前应进行消除应力处理。一般正火加热温度为Ac1+(30-50℃)。 16.正火时应考虑的问题：（1）低碳钢正火的目的之一是为了提高切削性能（2）中碳钢的正火 应该根据钢的成分及工件尺寸来确定冷却方式（3）过共析钢正火，一般是为了消除网状碳化物，故加热时必须保证碳化物全部溶入奥氏体中（4）双重正火，有些铸件的过热组织或铸件粗大铸造组织，一次正火不能达到细化组织的目的，为此采用二次正火。 17.退火和正火的缺陷：过烧，黑脆，粗大魏氏组织（>Ac3加热，快冷或慢冷，严重时双重正 火），反常组织（重新退火），网状组织（重新正火），球化不均匀（正火和一次球化退火），
金属工艺学课后习题参考答案
第一章（p11） 1.什么是应力？什么是应变？ 答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2．缩颈现象 在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。 缩颈发生在拉伸曲线上bk段。 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。 4.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种 方法检查其硬度？ 库存钢材硬质合金刀头 锻件台虎钳钳口 洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 5.下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么? σb抗拉强度它是指金属材料 在拉断前所能承受的最大应力. σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。 σ2.0规定残余拉伸强度 σ1-疲劳强度它是指金属材料在 应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。σ应力它指试样单位横截面的拉力。a K冲击韧度它是指金属材料断 裂前吸收的变形能量的能力韧性。HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。 HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。 第二章（p23） (1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？ 答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。 （2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？ 答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。
金属热处理工艺学复习题
金属热处理工艺学 第一类 退火：将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷却得到接近平衡状态组织的热处理工艺。 扩散退火：将金属铸锭、铸件或锻坯，在略低于固相线的温度下长期加热，消除或减少化学成分偏析及显微组织的不均匀性，已达到均匀化目的的热处理工艺。 球化退火：使钢中的碳化物球状化，或得到“球状P”的退火工艺。 完全退火：将刚件或钢材加热到Ac3点以上，使之完全奥氏体化，然后缓慢冷却，获得接近于平衡组织的热处理工艺。 正火将钢：加热到Ac3或Accm以上（30—50），保温一定时间后在空气中冷却的热处理工艺。 再结晶退火： 去应力退火 马氏体分级淬火 等温淬火 淬透性 淬硬性 表面淬火 分级淬火 碳势 调质处理 传导传热 化学热处理 临界淬火冷却速度 热应力 组织应力 反应扩散 渗氮 二次硬化 离子氮化 软氮化 预热加热 随炉加热 到温入炉加热 高温入炉加热 第二类 1、化学热处理一般常将它看成由渗剂中的反应，渗剂中的扩散，渗剂与被渗金属表面的界 面反应，被渗元素原子的扩散和扩散过程中相变等过程所构成。 2、钢的热处理工艺由、、三个阶段所组成。 3、利用铁碳相图确定钢完全退火的正常温度范围是，它只适应于钢。 4、球化退火的主要目的是，它主要适用于。 5、钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是，，对过共析钢是。 6、淬火钢进行回火时回火温度越高，钢的强度与硬度越低。 7、汽车板簧淬火后，应采用中温回火，获得回火屈氏体组织，具有较高的弹性极限和塑性、
韧性性能。 8、钢的表面淬火是为了满足表硬里韧的性能要求，最常用的表面淬火工艺是感应加热表面 淬火。 9、钢的淬透性主要决定于钢的过冷奥氏体稳定性，钢的淬硬性主要决定于马氏体中的含 碳量。 10、一般热处理加热方式根据热处理目的不同有随炉加热，预热加热，到温入炉加热和高温 入炉加热等数种。 11、实现淬火过程的必要条件是加热温度必须高于临界点以上获得奥氏体组织，其后的冷却 速度必须大于临界冷却速度得到马氏体，或下贝氏体组织。 12、常用淬火介质有水及其溶液、油、乳化液以及低熔点熔盐。 13、淬透性的实验测定方法临界直径法，端淬法等。 14、工件淬火冷却时，如其瞬时内应力超过该时钢材的断裂强度，则将产生淬火裂纹。 15、确定感应圈几何形状时必须考虑邻近效应、环状效应、尖角效应等几种效应。 16、渗碳后的热处理有直接淬火，一次加热淬火，两次淬火等。 17、强化渗氮中典型渗氮工艺有等温渗氮、两段渗氮，三段渗氮。 18、心部要求较好综合机械性能的结构钢零件，感应加热表面淬火前的预先热处理为调质处 理。 第三类 1、完全退火主要适用于：1）亚共析钢2) 共析钢3)过共析钢 2、扩散退火的目的： 1）消除和改善晶内偏析2)消除冷塑性变形后产生的加工硬化3)降低硬度便于加工 3、钢的回火处理是在：1）退火后进行2)正火后进行3)淬火后进行 4、钢的渗碳温度：1) 600－650℃2) 800－850℃3)900－950℃4)1000－1050℃ 5、过共析钢正火的目的是： 1）调整硬度改善切削加工性能2)细化晶粒为淬火作组织准备3)消除网状二次渗碳体6、直径为10mm的45钢钢棒，加热到850℃投入水中，其显微组织为： 1）马氏体2)铁素体＋马氏体3) 马氏体＋残余奥氏体4)马氏体＋珠光体 7、若要提高淬火时淬硬层深度，应采取： 1)选择高淬透性钢2)增大工件截面尺寸3)选用比较缓和的冷却介质 8、除Co外，所有合金元素都使C曲线右移，则钢的淬透性： 1）降低2）提高3）不改变 9、过共析钢球化退火以前需进行： 1）调质处理2）正火3）去应力退火4）再结晶退火 10、再结晶退火的目的： 1）消除和改善晶内偏析2)消除冷塑性变形后产生的加工硬化3)降低硬度便于加工11、钢氮化前的预先热处理一般是： 1）退火2)正火3)淬火4）调质处理 12、钢的渗碳温度是，渗氮温度是是， 1) 500－570℃2) 800－850℃3)900－950℃4)1000－1050℃ 13、高速钢淬火后于560℃三次回火，其目的是 消除大量的残余奥氏体使大量的碳化物溶解消除二次淬火应力 14、化学热处理与其他热处理方法的主要区别是_________。 A．加热温度B．组织变化C．改变表面化学成分 15、淬透性越好的钢，淬火后获得的马氏体数量越多，得到的硬度也越高。